瀝青路面再生中舊瀝青的回收與再生分析

張 鵬

(貴州省都勻公路管理局甕安公路管理段，貴州 黔南布依族苗族自治州甕安縣 550400)

1 舊瀝青回收

1.1 瀝青性能受礦粉因素的影響

試驗采用目前常用的70#瀝青，按不同含量進行礦粉的摻加，在攪拌均勻后，對瀝青的三個主要指標進行試驗，確定礦粉含量可能對瀝青性能造成的影響，結果為：當礦粉含量為0時，瀝青針入度(25 ℃)為68(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為150 cm以上；當礦粉含量為0.5%時，瀝青針入度(25 ℃)為68(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為150 cm以上；當礦粉含量為1%時，瀝青針入度(25 ℃)為68(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為150 cm以上；當礦粉含量為2%時，瀝青針入度(25 ℃)為68(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為86 cm；當礦粉含量為4%時，瀝青針入度(25 ℃)為67(0.1 mm)，軟化點為51 ℃，延度(15 ℃)為78 cm；當礦粉含量為6%時，瀝青針入度(25 ℃)為66(0.1 mm)，軟化點為51 ℃，延度(15 ℃)為65 cm；當礦粉含量為8%時，瀝青針入度(25 ℃)為64(0.1 mm)，軟化點為52 ℃，延度(15 ℃)為51 cm；當礦粉含量為10%時，瀝青針入度(25 ℃)為60(0.1 mm)，軟化點為53 ℃，延度(15 ℃)為43 cm。

由以上結果可知，摻加少量的礦粉不會對瀝青的針入度造成太大影響，基本可以忽略不計；摻加少量的礦粉也不會對瀝青的軟化點造成太大影響，也可忽略不計；礦粉的含量會對瀝青延度造成相對較大的影響，尤其是當礦粉摻加量達到1%以上時，瀝青延度明顯降低。

1.2 瀝青性能受溶劑因素的影響

試驗同樣采用目前常用的70#瀝青，按不同含量進行溶劑的摻加(溶劑采用三氯乙烯)，在攪拌均勻后，對瀝青的三個主要指標進行試驗，確定溶劑含量可能對瀝青性能造成的影響，結果為：當溶劑含量為0時，瀝青針入度(25 ℃)為68(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為16 cm；當溶劑含量為0.5%時，瀝青針入度(25 ℃)為77(0.1 mm)，軟化點為50 ℃，延度(15 ℃)為23 cm；當溶劑含量為1%時，瀝青針入度(25 ℃)為89(0.1 mm)，軟化點為49 ℃，延度(15 ℃)為38 cm；當溶劑含量為2%時，瀝青針入度(25 ℃)為101(0.1 mm)，軟化點為47 ℃，延度(15 ℃)為92 cm；當溶劑含量為3%時，瀝青針入度(25 ℃)為122(0.1 mm)，軟化點為43 ℃，延度(15 ℃)為100 cm以上。

由以上結果可知，即便摻加很少的溶劑，瀝青性能也會受到很大影響，基于此，在回收瀝青時，應將溶劑清除干凈。

1.3 其他注意事項

(1)在回收瀝青的過程中，為將礦粉可能對瀝青性能造成的影響降至最低，需要在分離試驗過程中使用定量濾紙，避免礦粉滲出。在操作過程中，需上緊手動固定螺栓，以免試驗時發(fā)生松動與細料滲出。沉淀一段時間后，將瀝青溶液注入到溶劑分離儀當中，沉淀物直接丟棄。

(2)如前所述，瀝青中含有溶劑會對其性能造成很大影響，因此在試驗開始前需將溶劑分離徹底，使試驗結果有更好的準確性。試驗中，要對溫度予以嚴格控制，尤其是在軟化點的試驗過程中，要對加熱的速率予以嚴格控制，使試驗精度達到要求。

2 瀝青再生

回收的瀝青實現再生需要使用一些物質，目前常用的包括軟瀝青、廢機油與專用再生劑。

若回收的瀝青并沒有嚴重老化，瀝青的性能和設計與規(guī)范提出的要求并沒有太大差別，則建議使用軟瀝青來再生。通過試驗可知，只有當軟瀝青摻加量達到足夠大的情況下，才能實現對回收瀝青的軟化點及針入度的有效改善，而延度未能得到良好恢復，仍然無法滿足設計和規(guī)范提出的要求。其原因主要為新、舊瀝青混合僅僅是物理混合，回收瀝青性質并沒有因此改變，實際的再生效果往往很差。

研究表明，瀝青不斷老化的過程實際上就是輕質油不斷揮發(fā)的過程，在油分大量揮發(fā)之后，舊瀝青自身化學組成將產生很大變化。從膠體理論可知，瀝青化學組成產生的變化以芳香分縮合成膠質與膠質進一步縮合成瀝青質為主，這樣會使體系當中的瀝青質實際含量明顯增加。因分散項不斷增多，分散介質具備的溶膠能力持續(xù)減弱，使瀝青穩(wěn)定性明顯降低，導致性能變差。將廢機油摻加到回收的瀝青當中，能實現對舊瀝青化學組成發(fā)生的變化予以有效改善。經進一步的試驗可知，伴隨廢機油實際摻加量不斷增加，舊瀝青延度與針入度都得到很大程度的提高，同時軟化點下降，說明瀝青性能得到了改善。然而，在延度恢復至規(guī)范要求后，針入度超出要求，由于過軟，無法在面層施工中使用。其原因主要為摻加機油只能起到對舊瀝青進行軟化的作用，并不能從本質上使舊瀝青化學組成發(fā)生變化。油分溶解度與瀝青質之間有很大差別，摻加既有只是機械性摻加，盡管可以降低舊瀝青粘度，但無法形成高分子濃溶液。可見，該方法不能滿足高等級公路提出的要求。

采用再生劑再生的作用機理為摻加再生劑后將不斷向舊瀝青中擴散，和舊瀝青混溶，因再生劑當中含有很多芳香分，所以能促進瀝青質的分散與溶解，進而形成穩(wěn)定性更好的瀝青。相較于之前提到的摻加廢機油的方法，該方法再生效果更好，可以在瀝青老化程度較高的情況下使用。經試驗可知，伴隨再生劑實際摻加量不斷增加，舊瀝青延度與針入度均得到很大的提升，同時軟化點下降，舊瀝青性能改善明顯。然而，也存在和摻加廢機油基本相同的問題，在延度達到要求后，針入度超出允許的范圍。針對這一情況，在實際情況中可采用混合使用再生劑與摻加新瀝青的方法，即先通過再生劑的摻加改善一部分性能，然后再根據實際情況摻加適量新瀝青，最后通過調和使再生瀝青性能達到規(guī)范要求。

3 結 語

綜上所述，在回收舊瀝青時，舊瀝青所含有的礦粉及溶劑都會影響到瀝青性能，對此需要按照相關規(guī)范提出的要求執(zhí)行，以獲得純凈瀝青，使試驗結果達到準確。采用不同類型的再生劑，其性能改善效果存在明顯差別，針對老化程度不同的路面，在瀝青再生過程中要使用適宜的再生劑，對于高等級公路的路面，建議采用專用再生劑。只根據三個性能指標的實測結果，還不足以反映瀝青再生真實效果，在此基礎上還需要以再生瀝青具體使用狀況進行綜合評價。