摻加CAP瀝青還原劑的老化瀝青基本性能研究

戴憂華

廣東省南粵交通投資建設(shè)有限公司（510100）

瀝青路面在行車荷載和光照、空氣、雨雪等自然因素的反復(fù)作用下,瀝青混合料會產(chǎn)生老化[1]，瀝青組分中的油分會逐漸減少，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)會逐漸增加，導(dǎo)致瀝青混合料逐漸變硬變脆，從而縮短了路面的使用壽命[2]。進(jìn)行瀝青的抗老化研究，改善瀝青混合料的抗老化性能，可以延長瀝青路面的使用壽命。

CAP是含活化物的雙組分混合瀝青還原劑，主要由改性乳化瀝青、表面活化材料、滲透材料、樹脂粘結(jié)材料等組成[3-4]。CAP利用瀝青還原劑穿透和軟化瀝青結(jié)合料,對老化的瀝青路面進(jìn)行滲透和粘接，激活老化瀝青膠質(zhì)并提高其原有粘接性和彈性，使原有瀝青形成新的保護(hù)封層,抗剝落能力得到提高，延緩老化的時間,可以對瀝青路面進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)，延長道路使用壽命。

目前，在瀝青混合料中摻加CAP技術(shù)實(shí)施簡便、成本較低、可快速開放交通等優(yōu)點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用,但是其對瀝青老化的具體改善效果，對瀝青基本性能的影響，仍然缺乏足夠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

通過一系列室內(nèi)試驗(yàn)研究,分析了摻加CAP瀝青還原劑后瀝青的基本性能變化，以及抵抗老化的改善效果。

1 原材與試驗(yàn)

本次試驗(yàn)材料是70號基質(zhì)瀝青和CAP瀝青還原劑。實(shí)驗(yàn)時將原樣瀝青分成若干份裝入圓盤，每份瀝青重50 g，通過烘箱進(jìn)行加熱，在163℃條件下對其進(jìn)行5 h的薄膜烘箱老化。經(jīng)過檢測，70號瀝青老化前后的各項(xiàng)基本性能指標(biāo)見表l。

通過表1可知，經(jīng)過5 h薄膜烘箱老化，基質(zhì)瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)均發(fā)生變化：針入度降低、軟化點(diǎn)升高、延度降低，60℃的運(yùn)動粘度升高。這表明經(jīng)過旋轉(zhuǎn)薄膜老化以后，瀝青變硬、脆性增加、粘度有所提高。

表1 基質(zhì)瀝青老化前后的基本性能指標(biāo)

將老化后的瀝青摻入CAP瀝青還原劑進(jìn)行還原，為了使還原劑能與老化瀝青溶合均勻，在摻入CAP瀝青還原劑后進(jìn)行攪拌，然后在常溫下放置24 h,以保證CAP瀝青還原劑和老化瀝青充分發(fā)生反應(yīng)。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

對摻加了CAP瀝青還原劑的老化瀝青進(jìn)行基本性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 基質(zhì)瀝青基本性能變化

為了更直觀地比較瀝青老化前后和加入不同含量CAP還原劑后的指標(biāo)變化，將表2的數(shù)據(jù)繪成柱狀圖和折線圖，如圖1～4所示。

通過圖1～4可知：

老化瀝青的針入度隨CAP含量增加而遞增，軟化點(diǎn)和延度CAP含量增加而遞減，這說明在老化瀝青加入CAP后關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)都得到了修復(fù)，且老化瀝青中添加的CAP越多,對老化瀝青的粘性、稠度和延性的改善作用越好。

圖1 瀝青基本性能指標(biāo)柱狀圖

圖2 老化瀝青的針入度隨CAP含量增長變化規(guī)律

圖3 老化瀝青的軟化點(diǎn)隨CAP含量增長變化規(guī)律

圖4 老化瀝青的延度隨CAP含量增長變化規(guī)律

3 結(jié)論

通過室內(nèi)試驗(yàn)，對老化瀝青的基本性能進(jìn)行了分析，得到結(jié)論如下：

1）經(jīng)過5 h薄膜烘箱老化后，基質(zhì)瀝青的針入度降低、軟化點(diǎn)升高、延度降低、60℃的運(yùn)動粘度升高。這表明經(jīng)過了旋轉(zhuǎn)薄膜老化以后，瀝青變硬、脆性增加、粘度提高。

2）老化瀝青的軟化點(diǎn)隨CAP含量增加而遞減，說明CAP可以改善老化瀝青的粘性。

3）老化瀝青的針入度隨CAP含量增加而遞增，說明CAP可以改善老化瀝青的稠度。

4）老化瀝青的延度隨CAP含量增加而遞增,說明CAP可以改善老化瀝青的延性。

[1]高爽.瀝青混合料疲勞損傷機(jī)理研究[D].重慶：重慶交通大學(xué),2008.

[2]呂松濤.老化對瀝青混合料疲勞性能的影響[J].科技信息,2012,1：67～68.

[3]陳勇鴻,胡冰,龔嘯.CAP瀝青還原劑處治瀝青老化路面研究[J].湖南交通科技,2012,4(38)：4～7.

[4]趙志軍,周麗萍,曹利,李明珠.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與CAP還原封層技術(shù)[J].建材世界,2009,6(30)：8～13.