老化瀝青再生與改性綜合技術(shù)試驗(yàn)研究

賀春麗

(黑龍江綏化高速公路管理處，黑龍江 綏化 152000)

老化瀝青再生與改性綜合技術(shù)試驗(yàn)研究

賀春麗

(黑龍江綏化高速公路管理處，黑龍江 綏化 152000)

目前我國大部分瀝青路面已進(jìn)入全面養(yǎng)護(hù)階段，部分路面已進(jìn)入大修，舊路面瀝青混合料再利用問題日益突出。通過老化瀝青再生并改性試驗(yàn)，對其性能恢復(fù)效果進(jìn)行研究。試驗(yàn)針對5 h、20 h和70 h的3種老化瀝青分別恢復(fù)其性能，主要過程分為三步：先進(jìn)行瀝青老化試驗(yàn)；對老化瀝青進(jìn)行再生；對再生后的老化瀝青進(jìn)行改性。采用的改性劑為sasobit和TPS。經(jīng)過本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再生劑對老化瀝青的針入度有一定提升，通過sasobit和TPS的對比可以看出，TPS能夠顯著提升老化瀝青的低溫延度。

老化瀝青；再生；改性

1 前 言

在1915年，美國最先提出老化瀝青再生利用問題，并在再生劑研發(fā)和施工設(shè)備等方面進(jìn)行深入開展研究。目前美國瀝青路面回收利用技術(shù)已廣泛應(yīng)用，再生瀝青混合料占全部路用瀝青混合料的一半以上。瀝青路面眾多的歐洲也對該技術(shù)進(jìn)行了深入研究，1978年開始在德國大量推廣，對舊瀝青混合料進(jìn)行回收再利用。芬蘭也對舊瀝青混合料進(jìn)行回收并存儲。最初再生后舊瀝青混合料主要用于低等級路面和道路基層，隨著再生劑和改性技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年開始在高等級路面進(jìn)行推廣應(yīng)用。

我國公路廢棄瀝青料的再生利用起步較晚，隨著國家公路建設(shè)的發(fā)展，原材料逐漸減少和舊瀝青廢棄量的增多及日益提高的環(huán)保要求，舊路面回收再利用問題才引起重視。國內(nèi)真正開始研究瀝青混合料再生技術(shù)是在20世紀(jì)70年代；1982年，在交通部支持下，由同濟(jì)大學(xué)負(fù)責(zé)對瀝青路面再生技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。1985年，由建設(shè)部牽頭進(jìn)行過專題研究，并于1991年6月發(fā)布了《熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗(yàn)收規(guī)程》 ( CJJ43-91)。20世紀(jì)90年代中后期開始對再生技術(shù)的研究至今，全國僅有為數(shù)不多的幾個廠家投入人力物力進(jìn)行初步探討，且集中于大型攪拌設(shè)備，多為高等級公路路面服務(wù)。對目前國家著力倡導(dǎo)的縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)道路再生及公路養(yǎng)護(hù)維修的研究幾乎是空白，因此研發(fā)適用于縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)特點(diǎn)的移動式瀝青再生技術(shù)和設(shè)備已迫在眉睫。但由于理論及試驗(yàn)研究不夠成熟，相關(guān)機(jī)械設(shè)備的缺乏，舊料回收再生利用在實(shí)際工程中推廣有一定難度。隨著我國瀝青路面進(jìn)入全面維修養(yǎng)護(hù)階段，瀝青路面路面舊料回收再利用勢在必行。基于此狀況，對老化瀝青的再生與改性進(jìn)行試驗(yàn)研究，對其性能恢復(fù)效果進(jìn)行探討。

2 瀝青老化試驗(yàn)

2.1 瀝青老化

根據(jù)后期針入度與延度試驗(yàn)用量，本實(shí)驗(yàn)分別稱取800 g基質(zhì)瀝青三份，放在烘箱中，在163 ℃下進(jìn)行，打開鼓風(fēng)機(jī)，盡量全面客觀地模擬瀝青路面實(shí)際受到的侵蝕和老化情況，老化時間分別為5 h、20 h和70 h。

2.2 針入度試驗(yàn)

針入度是瀝青主要質(zhì)量指標(biāo)之一。反映了瀝青硬軟程度和稠度以及抵抗剪切破壞的能力，在一定條件下也可反映瀝青的相對黏度。試驗(yàn)時取樣品質(zhì)量100 g，將儀器放置在有平底保溫玻璃皿的平臺上，調(diào)節(jié)儀器使其水平并保證針連桿垂直于平臺，實(shí)驗(yàn)時可自由下落。為了方便檢查質(zhì)量，針連桿很易于拆裝。儀器后面有可以自由轉(zhuǎn)動與調(diào)節(jié)距離的懸臂，通過頂部鏡面控制針尖與瀝青試樣表面距離。實(shí)驗(yàn)時注意試模中瀝青表面高度，每個試件重復(fù)3次，控制好測點(diǎn)之間的間距。3種老化瀝青及基質(zhì)瀝青試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 針入度試驗(yàn)結(jié)果

1.3 延度試驗(yàn)

延度主要用來評定瀝青的塑性性能，延度值越大塑性越優(yōu)。延度試驗(yàn)是將瀝青做成8字型標(biāo)準(zhǔn)試件，根據(jù)要求通常采用溫度為25 ℃、15 ℃、10 ℃、5 ℃，以5 cm/min(當(dāng)?shù)蜏夭捎? cm/min)速度拉伸至斷裂時的長度(cm)，即為延度。本實(shí)驗(yàn)著重研究再生瀝青低溫性能，試驗(yàn)溫度為5 ℃，拉伸速率采用1 cm/min。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 延度試驗(yàn)結(jié)果

由表1和表2數(shù)據(jù)可知，由于老化破壞了瀝青的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，瀝青針入度和延度都隨老化時間增加而下降。

2 結(jié) 論

本試驗(yàn)圍繞瀝青的老化和再生進(jìn)行，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，老化可以導(dǎo)致瀝青延度和針入度損失，老化時間越長，損失越嚴(yán)重，一直到達(dá)某一臨界，不再有明顯變化。再生劑能夠在一定程度上能夠恢復(fù)針入度和延度，并且側(cè)重于針入度的恢復(fù)，但恢復(fù)的幅度不是很明顯。Sasobit對瀝青的針入度和延度提升幅度較小，反而會小幅度的降低瀝青的低溫性能。TPS能夠大幅度地提高瀝青的延度，但對針入度的提升非常微小。

[1] 黃建躍,劉先淼.談發(fā)展瀝青再生技術(shù)的幾個關(guān)鍵問題[J].公路,2003,(8):102-107.

[2] 蘆軍.瀝青路面老化行為與再生技術(shù)研究[D].長安大學(xué),2008.

[3] 沈金安.關(guān)于瀝青混合料的均勻性和離析問題[J].公路交通科技,2001,(6):20-24.

U416.1

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1008-3383(2017)08-0090-01

2015-03-27