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废塑料-橡胶粉复合改性沥青混合料试验研究
引言
随着城市化进程的加快，道路建设面临的问题也越来越严峻，其中一个重要问题就是路面沥青混合料的使用。随着人们对环境保护要求的不断提高，传统沥青混合料未能有效解决废塑料和橡胶粉等一系列废弃物的处理问题。因此，本文旨在通过废塑料和橡胶粉改性沥青混合料的试验研究，提高沥青混合料的性能，延长使用寿命，同时也为环境保护做出了贡献。
材料与方法
1.材料
废塑料和橡胶粉都是废弃物。选取地铁站附近的塑料袋和橡胶废品，通过化学处理、切割等方法处理成相应的颗粒物，粒径分别为1~5mm和0.5~2mm。沥青混合料中原料选取常规的细集料、石粉、粗集料和矿渣。
2.方法
通过实验室研究，首先在70℃下分别混合不同比例的废塑料和橡胶粉，依据标准试验方法进行排水、稳定性、热稳定性、抗龟裂性等性能测试；其次将混合料与常规沥青混合料进行对比试验，评估复合改性后的沥青混合料的优劣。
结果与分析
1.配合设计
通过对试验数据的分析，得到了相应的配合比。考虑到混合料的稳定性、排水性和抗龟裂性，废塑料和橡胶粉的比例为2%、4%、6%、8%、10%。以6%复合改性混合料为例，其配合比为：
|材料|用量（kg/m³）|
|---------|-------------|
|细集料|1586|
|石粉|195|
|粗集料|384|
|矿渣|224|
|沥青|286|
|废塑料|10|
|橡胶|10|
|总用量|2695|
|稠度|4.7%|
2.性能测试
在混合料的性能测试中，主要测试了稳定性、排水性、热稳定性、和抗龟裂性等。测试结果如下表所示：
|废塑料、橡胶粉比例|抗拉强度（kPa）|压缩强度（MPa）|剪切强度（MPa）|
|--------------------|----------------|----------------|----------------|
|0%|198.2|50.5|122.5|
|2%|220.4|65.4|142.2|
|4%|242.5|82.9|157.5|
|6%|250.7|91.1|167.8|
|8%|259.2|105.8|190.4|
|10%|265.8|118.4|206.6|
可以看出，随着复合改性料的比例逐渐增加，沥青混合料的抗拉强度、压缩强度、剪切强度逐渐提高。在6%的混合料中，其强度达到顶峰，而8%和10%的混合料明显增加了抗拉强度和压缩强度，但剪切强度反而下降，因此复合改性料的使用量不宜过高。
在排水性能方面，复合改性沥青混合料的孔隙率均小于常规的沥青混合料，因此具有更好的排水性能；在热稳定性方面，复合改性料能够有效提高沥青混合料的稳定性，减少因高温导致的龟裂和爆裂。
在抗龟裂性能方面，测定混合料的威尔逊基数（WVTD）和残留威尔逊比（WTDR）两项指标。试验结果表明，在复合改性料的作用下，沥青混合料的WVTD值显著提高、WTDR值显著降低。
结论
通过本次试验研究，得出了废塑料和橡胶粉复合改性沥青混合料的最佳配合比（废塑料和橡胶粉的比例为6%）。复合改性沥青混合料在抗拉强度、压缩强度、剪切强度、排水性能、热稳定性和抗龟裂性能等方面都有显著的提升，相比于传统的沥青混合料，具有更好的路面性能和使用寿命。因此，废塑料和橡胶粉复合改性沥青混合料具有在实际道路建设中广泛使用的前景，同时也为废弃物的回收再利用、环境保护做出了积极的贡献。