碳纳米管对植物油再生沥青流变性能的影响及其改性机理研究
李维杰1,陈致远2*
(1. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州 510440;2. 海南省交通规划勘察设计研究院有限公司,海南 海口 570206)
摘 要: 为解决单一植物油再生沥青高温性能较差、抗老化性能较低等问题,基于纳米材料良好的改性效果,采用多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes,MWCNTs)与玉米秸秆油(Corn Stalk Bio-Oil,CSB)对老化沥青进行复合再生。通过室内沥青老化试验和沥青胶结料高、低温流变性能试验,分析了MWCNTs-CSB复合再生剂对老化沥青路用性能的影响,并通过化学组分分析试验和红外光谱试验探究了MWCNTs/CSB对老化沥青的改性机理。研究结果表明:MWCNTs的特殊层状结构和尺寸效应显著提高了老化沥青的高温流变性能、温度敏感性能和抗老化性能,但较大掺量的MWCNTs导致老化沥青的低温流变性能下降,建议复合再生沥青采用1.0%MWCNTs+18%CSB的复配比;CSB中丰富的轻质油能显著提高老化沥青轻质组分含量,但较高的轻质组分含量导致沥青胶结料高温流变性能发生一定程度的降低;MWCNTs对MWCNTs/CSB复合再生沥青的化学组分含量影响较小,且复合再生沥青中未检测到新的化学键或官能团,表明其再生作用以物理改性为主。
关键词: 碳纳米管; 植物油; 再生沥青; 流变性能; 改性机理
引文格式: 李维杰,陈致远. 碳纳米管对植物油再生沥青流变性能的影响及其改性机理研究[J]. 市政技术,2025,43(9):318-326. (LI W J,CHEN Z Y. Study on the influence and modification mechanism of carbon nanotubes on the rheological properties of vegetable oil recycled asphalt[J]. Journal of municipal technology,2025,43(9):318-326.)