再生剂对老化沥青性能的影响

王 静，万 淼

（1.通赤高速公路通辽南管理段，内蒙古 028000；2.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070）

随着近几年我国高速公路事业的高速发展，沥青的使用变得越来越频繁。在道路的服役过程及自然条件的影响下，沥青路面会出现各种各样的老化，如车辙、坑槽和裂缝等［1］。因此，在一定的服役年限后，沥青路面就需要维护、养护与再生。在旧沥青路面翻新和维修过程中所产生的废弃沥青混合料叫做沥青刨除料［2］。服役多年的沥青路面，取其中的沥青刨除料，经过抽提可以得到老化沥青，如果能对其加以再生并再利用，那么既能节省大量基质沥青，又能显著降低路面养护和铺筑成本。在沥青刨除料中，约有5%的部分是老化沥青［3］。与文献［3］中基质沥青相比，老化沥青的力学性能流变学性能与再生沥青的流变性能要相差很多。因此，想要利用好沥青刨除料，对老化沥青的再生方面需要较为透彻的理解。回收并修复老化胶结料，提高沥青刨除料的路用性能，再生剂是必不可少的。好的再生剂既要求能改善沥青的力学流变学性能，又要求能调整老化沥青的化学组分，使其中的化学组分达到合适的程度。

但在实际的工地施工过程中，沥青刨除料与再生剂的混合搅拌的时间一般都低于1min［4］。这使得沥青刨除料与再生剂很难达到均匀混合。因此，扩散过程对于获得良好性能混合料的影响也很大。

为了评价老化沥青再生性能，采用主曲线评价再生剂对老化沥青流变学性能的影响。

1 实 验

1.1 材料参数

1）再生剂 本实验所使用的再生剂由Latexflat BV提供，分为a1（乳液，含40%的水分）和a2（粘性油液）两种。用量根据LOGLOG模型估算得出，即

由公式计算出a1再生剂需加入老化胶浆质量的10%，a2再生剂需加入20%。

2）老化胶浆 沥青选用针入等级70号的基质沥青，基本性能如表1所示。

表1 基质沥青基本参数

所选用的花岗岩碎砂，粒径范围在0.063～0.5mm，矿粉采用密度为2 570kg/m3的Wigro 60K。老化胶浆中各组分的质量分数分别为：28.4%的细砂（＜0.5mm and＞0.063mm），34.1%的矿粉（Wigro 60K），37.5%的沥青（70号基质沥青）。

用压力老化仪制备实验室老化胶浆步骤如下：首先，把干燥的细砂和矿粉放入烘箱中，在160℃下保温8h；在155℃下将沥青、矿粉和细砂混合搅拌3min；胶浆准备好之后，将其倒入直径为140mm的圆盘中，每盘50g，将圆盘放入165℃的烘箱中短期老化（STA）2h。短期老化完成后，将圆盘放入压力老化仪中进行长期老化（LTA），设置其温度为80℃，压力为2.1MPa（约合21个大气压），老化7d。

1.2 方法

利用动态剪切流变仪（TA AR2000）被用来测定老化胶浆，再生剂以及其混合物的流变性能。本实验采用的是TA AR2000型的动态剪切流变仪进行测试。设定温度为－10℃到60℃，频率范围为0.01Hz到50Hz。

2 结果与讨论

如图1所示，经过10%的a1再生后的胶浆与没老化的以及老化胶浆相比，其流变性能介于两者之间，复合剪切模量高于未老化的胶浆，相位角低于未老化的胶浆，没有达到预期的再生效果。加入的再生剂与沥青的比例需要在10%附近进行调整。

由图2可以看出，经过20%的a2再生后的胶浆与没老化的以及老化胶浆相比，其流变性能恢复到未老化胶浆的相应水平，复合剪切模量和相位角均和未老化的胶浆相近，达到了预期的再生效果。

3 结 语

由动态流变剪切试验仪（DSR）的结论可以看出，对于a1，再生后的胶浆与没老化的以及老化胶浆相比，其流变性能介于两者之间，复合剪切模量高于未老化的胶浆，相位角低于未老化的胶浆，没有达到预期的再生效果。这可能与再生剂a1自身的性质有关，再生剂a1自身含有40%的水分，在使用过程中，如果没有较好的配合比，水对其干扰效果是很大的。但在a2中，其再生后的胶浆与没老化的以及老化胶浆相比，其流变性能恢复到了未老化胶浆的相应水平，复合剪切模量和相位角均和未老化的胶浆相近，达到了预期的再生效果。说明再生剂确实在一定程度上可以改善沥青的性质，达到再生沥青的目的。不过适当的配合比还是需要经验来确定的。

［1］ 王永刚，廖克俭，闰 锋，等.废旧沥青混合料再生技术的研究［J］.石油炼制与化工，2003，34（9）：25－27.

［2］ 杨彦海，张书立，王鸿鹏.再生沥青性能分析与评价［J］.东北公路，2003，26（4）：9－10.

［3］ 韦 琴.旧沥青路面再生利用技术研究［D］.武汉：武汉理工大学，2006.

［4］ 张 强，王鹏华.沥青路面的老化与再生应用［J］.山东公路.2006，161（5）：35－37.