不同掺量废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末对沥青混合料的性能影响研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.08.018

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (8): 113-119.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.08.018

不同掺量废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末对沥青混合料的性能影响研究

索书武¹, 沈继勇¹, 王鹏¹, 郝贡欣²^,³, 景宏君²^,³, 李志刚²^,³, 李海滨²^,³()

^1.商洛市公路局，陕西商洛 726000
^2.西安科技大学建筑与土木工程学院，西安 710054
^3.西安科技大学道路工程研究中心，西安 710054

收稿日期:2024-09-16 出版日期:2025-08-26 发布日期:2025-07-30
通讯作者: 李海滨（1980—），男，教授，从事废旧材料在道路工程的循环利用研究，lihaibin1212@126.com
E-mail:lihaibin1212@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(52308466);陕西省交通科技项目(24?19K);陕西省交通科技项目(24?20K)

Effect of addition amount of poly（ethylene terephthalate） waste plastic on performance of asphalt mixture

SUO Shuwu¹, SHEN Jiyong¹, WANG Peng¹, HAO Gongxin²^,³, JING Hongjun²^,³, LI Zhigang²^,³, LI Haibin²^,³()

^1.Shangluo Highway Bureau，Shangluo 726000，China
^2.School of Architecture and Civil Engineering，Xi′an University of Science and Technology，Xi′an 710054，China
^3.Road Engineering Research Center，Xi′an University of Science and Technology，Xi′an 710054，China

Received:2024-09-16 Online:2025-08-26 Published:2025-07-30
Contact: LI Haibin E-mail:lihaibin1212@126.com

摘要/Abstract

摘要：

以废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料粉末作为改性剂，干拌法制备PET改性沥青混合料。采用马歇尔稳定度测定仪、全自动车辙试验机、及弯曲疲劳试验机，系统地探究了PET改性沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能，对比分析PET粉末掺量变化对沥青混合料路用性能的影响。结果表明：PET粉末能够提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性能，改善其低温抗裂性能。5.5 %（质量分数，下同）PET掺量复合1.0 %助粘剂时，与基质沥青混合料相比，改性沥青混合料的动稳定度提高173.6 %，弯拉破坏强度和弯拉破坏应变分别提高20.3 %和22.9 %，浸水残留稳定度与残留强度比与分别提高16.3 %和7.9 %，说明废旧PET粉末在道路沥青混合料中的应用具有明显优势，为废旧塑料的资源化利用提供了新的途径。

关键词: 道路工程, 沥青混合料, 聚对苯二甲酸乙二醇酯, 高温稳定性能, 低温抗裂性能, 水稳定性能

Abstract:

This study developed an innovative approach for waste plastic recycling by utilizing poly（ethylene terephthalate）（PET） powders as a modifier in asphalt mixtures through dry mixing. The road performance of PET⁃modified asphalt mixtures was systematically evaluated， including high⁃temperature stability， low⁃temperature crack resistance， and water stability using Marshall stability， rutting， and bending fatigue tests. Results indicated that PET powders significantly enhanced all key performance properties. At an optimal composition of 5.5 wt% PET powders and 1.0 wt% adhesive in mixture， the modified mixture exhibited remarkable improvements： 173.6 % increase in dynamic stability， 20.3 % and 22.9 % enhancement in flexural tensile strength and strain， respectively， along with 16.3 % and 7.9 % improvements in residual stability and strength after water immersion. These findings demonstrate that waste PET powders not only upgrades asphalt performance but also provides an effective solution for sustainable plastic waste utilization in pavement engineering.

Key words: road engineering, asphalt mixture, poly（ethylene terephthalate）, high temperature stability, low temperature crack resistance, water stability

中图分类号:

TQ320.9

索书武, 沈继勇, 王鹏, 郝贡欣, 景宏君, 李志刚, 李海滨. 不同掺量废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末对沥青混合料的性能影响研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(8): 113-119.

SUO Shuwu, SHEN Jiyong, WANG Peng, HAO Gongxin, JING Hongjun, LI Zhigang, LI Haibin. Effect of addition amount of poly（ethylene terephthalate） waste plastic on performance of asphalt mixture[J]. China Plastics, 2025, 39(8): 113-119.

图/表 12

图1 PET废旧塑料粉末外观

Fig.1 Appearance of the PET waste plastic powder

图2 助粘剂外观

Fig.2 Appearance of the adhesive

图3 PET改性沥青混合料制备流程示意图

Fig.3 Preparation process of the PET modified asphalt mixture

图4 AC⁃16型PET改性沥青混合料级配曲线

Fig.4 Dradation curve of the AC⁃16 PET modified asphalt mixture

图5 不同PET掺量的塑料改性沥青混合料车辙试件对比

Fig.5 Comparison of rutting specimens of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图6 不同PET掺量的塑料改性沥青混合料车辙试验结果

Fig.6 Results of rutting test of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图7 不同PET掺量塑料改性沥青混合料弯拉破坏强度试验结果

Fig.7 Bending tensile failure strength of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图8 不同PET掺量塑料改性沥青混合料弯拉劲度模量试验结果

Fig.8 Bending stiffness modulus of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图9 不同PET掺量塑料改性沥青混合料弯拉破坏应变试验结果

Fig.9 Bending tensile failure strain of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图10 不同PET掺量塑料改性沥青浸水马歇尔试验试件样貌对比

Fig.10 Comparison of immersion marshall test specimens of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图11 不同PET掺量塑料改性沥青混合料浸水马歇尔试验结果

Fig.11 Results of immersion marshall test of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

图12 不同PET掺量塑料改性沥青混合料冻融劈裂试验结果

Fig.12 Results of freeze⁃thaw splitting test of the plastic modified asphalt mixture with different PET contents

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Effect of addition amount of poly（ethylene terephthalate） waste plastic on performance of asphalt mixture

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