总656期2023年第26期(9月中)收稿日期:2023-03-02基金项目:辽宁省自然科学基金面上项目(2021-MS-245);辽宁省教育厅面上项目(LJKZ0591);兴辽英才计划(XLYC2007176)聚氨酯改性钢渣沥青混合料性能研究陈栋1,刘德楼2,3,倪晓东3(1.沈阳建筑大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110168;2.建龙(辽宁)节能环保科技有限公司,辽宁沈阳110168;3.抚顺新钢铁有限责任公司,辽宁抚顺113001)摘要:针对钢渣综合利用率低的问题,利用多元醇和异氰酸酯对普通沥青进行化学改性,测试了沥青改性前后的基础性能,并进行了微观结构表征;设计了钢渣沥青混合料级配,并对其路用性能进行了评价。结果表明,聚氨酯改性沥青的基础性能得到改善,聚氨酯钢渣沥青混合料的马歇尔稳定度、高温稳定性、低温抗裂性能得以提升。关键词:聚氨酯;改性沥青;钢渣;沥青混合料中图分类号:U414文献标识码:A0引言随着我国经济的快速发展,对钢材的需求量日益增加。钢渣是炼钢过程中产生的副产物,占粗钢量的15%~20%,我国每年钢渣产生量超过了1亿t[1]。由于没有得到合理的利用,历年累积堆积的钢渣占用了大量土地资源,造成严重的环境污染和生态破坏。随着行业绿色转型发展的推进,钢渣的无害化和减量化势在必行,其资源化利用是国内外学者关注的研究热点。与沥青混合料用的普通天然集料相比,钢渣具有耐磨性强、抗滑性好、强度高、碱度大、与沥青黏附性好等特点[2-4]。如果能在沥青路面中得以大量利用,将解决钢渣因大量堆存而造成的土地资源浪费和环境影响,同时减少公路建设对天然优质石料等自然资源的大量消耗和开采破坏,具有显著的社会效益。然而,钢渣在道路工程中的大规模应用仍受到一些因素制约,例如,体积安定性不良、重金属离子浸出、提升沥青用量增加成本等。其中,游离氧化钙(f-CaO)和氧化镁(f-MgO)的与水反应体积膨胀是限制钢渣沥青路面大规模推广应用的主要因素。与此同时,聚氨酯改性沥青作为一种新型改性沥青,具有韧性好、弹性好、耐老化等一系列优良特性,能够与沥青分子上的某些基团发生反应,形成化学网状交联结构,可赋予沥青更优异的性能,避免水分与钢渣接触。鉴于此,本文将利用多元醇与异氰酸酯对基质沥青进行逐步改性,制备聚氨酯改性沥青,并设计钢渣沥青混合料,评价其路用性能。1原材料实验所用沥青为90#基质沥青,饱和酚、芳香酚、胶质和沥青质的含量分别为6.9%、57.1%、20.4%和15.5%。沥青各项指标均满足《公路沥青路面施工技术...