普通道路沥青具有高温流淌、低温脆裂的性质,会降低沥青路面的服务质量,为此有必要对沥青进行改性处理。本文提出采用聚氨酯(PU)和有机化蒙脱土(OMMT)作为改性剂,制备聚氨酯/OMMT复合改性沥青,研究其路用性能。(1)采用十八烷基二甲基苄基氯化铵(1827)改性Na-MMT,在最佳的制备工艺下制备了层间距较大、亲油性较强的OMMT。通过XRD、FTIR、SEM等研究OMMT的微观结构和改性机理,并采用亲水系数作为评价OMMT与沥青相容性的指标之一。(2)采用最佳的制备工艺制备不同改性剂比例的聚氨酯/OMMT复合改性沥青,并对其常规路用性能展开研究。结果表明,聚氨酯的最佳掺量为9%,OMMT的最佳掺量为1%。(3)在沥青基体中分散的单个OMMT片层,对氧气有阻隔作用,能降低轻质组分的挥发程度,增强聚氨酯的耐热性能。当OMMT掺量为1%,聚氨酯掺量为9%时,复合改性沥青老化前后C=O和S=O吸收峰的面积差分别减至0.060和0.012,抗老化性能得到显著改善。(4)所有沥青在DSR测试温度范围的终端均呈流动状,这是粘性反应的普遍特征,改性剂的加入没有改变沥青的粘-弹特性,却显著提升了沥青的粘、弹性模量,测试温度越高,模量增幅越大。OMMT在沥青基体中形成了以粘土为主的网状结构,增强沥青在高温状态下的弹性性能和抗疲劳性能,尤其在沥青开始变软时,增强效果最显著。BBR测试结果表明,OMMT的加入对沥青的低温抗裂性产生不利的影响,聚氨酯的加入增强了沥青的柔韧性,使沥青结合料的低温分级温度由-28℃降至-34℃。(5)复合改性沥青的改性机理和微观结构通过XRD、FTIR、AFM等测试方法进行研究。结果表明,沥青和聚氨酯分子链插入到OMMT层间,复合改性沥青形成剥离型结构,体系中发生了化学反应。