再生劑對老化瀝青性能的影響

王 靜，萬 淼

（1.通赤高速公路通遼南管理段，內蒙古 028000；2.武漢理工大學硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，武漢 430070）

隨著近幾年我國高速公路事業的高速發展，瀝青的使用變得越來越頻繁。在道路的服役過程及自然條件的影響下，瀝青路面會出現各種各樣的老化，如車轍、坑槽和裂縫等［1］。因此，在一定的服役年限后，瀝青路面就需要維護、養護與再生。在舊瀝青路面翻新和維修過程中所產生的廢棄瀝青混合料叫做瀝青刨除料［2］。服役多年的瀝青路面，取其中的瀝青刨除料，經過抽提可以得到老化瀝青，如果能對其加以再生并再利用，那么既能節省大量基質瀝青，又能顯著降低路面養護和鋪筑成本。在瀝青刨除料中，約有5%的部分是老化瀝青［3］。與文獻［3］中基質瀝青相比，老化瀝青的力學性能流變學性能與再生瀝青的流變性能要相差很多。因此，想要利用好瀝青刨除料，對老化瀝青的再生方面需要較為透徹的理解。回收并修復老化膠結料，提高瀝青刨除料的路用性能，再生劑是必不可少的。好的再生劑既要求能改善瀝青的力學流變學性能，又要求能調整老化瀝青的化學組分，使其中的化學組分達到合適的程度。

但在實際的工地施工過程中，瀝青刨除料與再生劑的混合攪拌的時間一般都低于1min［4］。這使得瀝青刨除料與再生劑很難達到均勻混合。因此，擴散過程對于獲得良好性能混合料的影響也很大。

為了評價老化瀝青再生性能，采用主曲線評價再生劑對老化瀝青流變學性能的影響。

1 實 驗

1.1 材料參數

1）再生劑 本實驗所使用的再生劑由Latexflat BV提供，分為a1（乳液，含40%的水分）和a2（粘性油液）兩種。用量根據LOGLOG模型估算得出，即

由公式計算出a1再生劑需加入老化膠漿質量的10%，a2再生劑需加入20%。

2）老化膠漿 瀝青選用針入等級70號的基質瀝青，基本性能如表1所示。

表1 基質瀝青基本參數

所選用的花崗巖碎砂，粒徑范圍在0.063～0.5mm，礦粉采用密度為2 570kg/m3的Wigro 60K。老化膠漿中各組分的質量分數分別為：28.4%的細砂（＜0.5mm and＞0.063mm），34.1%的礦粉（Wigro 60K），37.5%的瀝青（70號基質瀝青）。

用壓力老化儀制備實驗室老化膠漿步驟如下：首先，把干燥的細砂和礦粉放入烘箱中，在160℃下保溫8h；在155℃下將瀝青、礦粉和細砂混合攪拌3min；膠漿準備好之后，將其倒入直徑為140mm的圓盤中，每盤50g，將圓盤放入165℃的烘箱中短期老化（STA）2h。短期老化完成后，將圓盤放入壓力老化儀中進行長期老化（LTA），設置其溫度為80℃，壓力為2.1MPa（約合21個大氣壓），老化7d。

1.2 方法

利用動態剪切流變儀（TA AR2000）被用來測定老化膠漿，再生劑以及其混合物的流變性能。本實驗采用的是TA AR2000型的動態剪切流變儀進行測試。設定溫度為－10℃到60℃，頻率范圍為0.01Hz到50Hz。

2 結果與討論

如圖1所示，經過10%的a1再生后的膠漿與沒老化的以及老化膠漿相比，其流變性能介于兩者之間，復合剪切模量高于未老化的膠漿，相位角低于未老化的膠漿，沒有達到預期的再生效果。加入的再生劑與瀝青的比例需要在10%附近進行調整。

由圖2可以看出，經過20%的a2再生后的膠漿與沒老化的以及老化膠漿相比，其流變性能恢復到未老化膠漿的相應水平，復合剪切模量和相位角均和未老化的膠漿相近，達到了預期的再生效果。

3 結 語

由動態流變剪切試驗儀（DSR）的結論可以看出，對于a1，再生后的膠漿與沒老化的以及老化膠漿相比，其流變性能介于兩者之間，復合剪切模量高于未老化的膠漿，相位角低于未老化的膠漿，沒有達到預期的再生效果。這可能與再生劑a1自身的性質有關，再生劑a1自身含有40%的水分，在使用過程中，如果沒有較好的配合比，水對其干擾效果是很大的。但在a2中，其再生后的膠漿與沒老化的以及老化膠漿相比，其流變性能恢復到了未老化膠漿的相應水平，復合剪切模量和相位角均和未老化的膠漿相近，達到了預期的再生效果。說明再生劑確實在一定程度上可以改善瀝青的性質，達到再生瀝青的目的。不過適當的配合比還是需要經驗來確定的。

［1］ 王永剛，廖克儉，閏 鋒，等.廢舊瀝青混合料再生技術的研究［J］.石油煉制與化工，2003，34（9）：25－27.

［2］ 楊彥海，張書立，王鴻鵬.再生瀝青性能分析與評價［J］.東北公路，2003，26（4）：9－10.

［3］ 韋 琴.舊瀝青路面再生利用技術研究［D］.武漢：武漢理工大學，2006.

［4］ 張 強，王鵬華.瀝青路面的老化與再生應用［J］.山東公路.2006，161（5）：35－37.