沥青路面再生中旧沥青的回收与再生分析

张 鹏

(贵州省都匀公路管理局瓮安公路管理段，贵州 黔南布依族苗族自治州瓮安县 550400)

1 旧沥青回收

1.1 沥青性能受矿粉因素的影响

试验采用目前常用的70#沥青，按不同含量进行矿粉的掺加，在搅拌均匀后，对沥青的三个主要指标进行试验，确定矿粉含量可能对沥青性能造成的影响，结果为：当矿粉含量为0时，沥青针入度(25 ℃)为68(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为150 cm以上；当矿粉含量为0.5%时，沥青针入度(25 ℃)为68(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为150 cm以上；当矿粉含量为1%时，沥青针入度(25 ℃)为68(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为150 cm以上；当矿粉含量为2%时，沥青针入度(25 ℃)为68(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为86 cm；当矿粉含量为4%时，沥青针入度(25 ℃)为67(0.1 mm)，软化点为51 ℃，延度(15 ℃)为78 cm；当矿粉含量为6%时，沥青针入度(25 ℃)为66(0.1 mm)，软化点为51 ℃，延度(15 ℃)为65 cm；当矿粉含量为8%时，沥青针入度(25 ℃)为64(0.1 mm)，软化点为52 ℃，延度(15 ℃)为51 cm；当矿粉含量为10%时，沥青针入度(25 ℃)为60(0.1 mm)，软化点为53 ℃，延度(15 ℃)为43 cm。

由以上结果可知，掺加少量的矿粉不会对沥青的针入度造成太大影响，基本可以忽略不计；掺加少量的矿粉也不会对沥青的软化点造成太大影响，也可忽略不计；矿粉的含量会对沥青延度造成相对较大的影响，尤其是当矿粉掺加量达到1%以上时，沥青延度明显降低。

1.2 沥青性能受溶剂因素的影响

试验同样采用目前常用的70#沥青，按不同含量进行溶剂的掺加(溶剂采用三氯乙烯)，在搅拌均匀后，对沥青的三个主要指标进行试验，确定溶剂含量可能对沥青性能造成的影响，结果为：当溶剂含量为0时，沥青针入度(25 ℃)为68(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为16 cm；当溶剂含量为0.5%时，沥青针入度(25 ℃)为77(0.1 mm)，软化点为50 ℃，延度(15 ℃)为23 cm；当溶剂含量为1%时，沥青针入度(25 ℃)为89(0.1 mm)，软化点为49 ℃，延度(15 ℃)为38 cm；当溶剂含量为2%时，沥青针入度(25 ℃)为101(0.1 mm)，软化点为47 ℃，延度(15 ℃)为92 cm；当溶剂含量为3%时，沥青针入度(25 ℃)为122(0.1 mm)，软化点为43 ℃，延度(15 ℃)为100 cm以上。

由以上结果可知，即便掺加很少的溶剂，沥青性能也会受到很大影响，基于此，在回收沥青时，应将溶剂清除干净。

1.3 其他注意事项

(1)在回收沥青的过程中，为将矿粉可能对沥青性能造成的影响降至最低，需要在分离试验过程中使用定量滤纸，避免矿粉渗出。在操作过程中，需上紧手动固定螺栓，以免试验时发生松动与细料渗出。沉淀一段时间后，将沥青溶液注入到溶剂分离仪当中，沉淀物直接丢弃。

(2)如前所述，沥青中含有溶剂会对其性能造成很大影响，因此在试验开始前需将溶剂分离彻底，使试验结果有更好的准确性。试验中，要对温度予以严格控制，尤其是在软化点的试验过程中，要对加热的速率予以严格控制，使试验精度达到要求。

2 沥青再生

回收的沥青实现再生需要使用一些物质，目前常用的包括软沥青、废机油与专用再生剂。

若回收的沥青并没有严重老化，沥青的性能和设计与规范提出的要求并没有太大差别，则建议使用软沥青来再生。通过试验可知，只有当软沥青掺加量达到足够大的情况下，才能实现对回收沥青的软化点及针入度的有效改善，而延度未能得到良好恢复，仍然无法满足设计和规范提出的要求。其原因主要为新、旧沥青混合仅仅是物理混合，回收沥青性质并没有因此改变，实际的再生效果往往很差。

研究表明，沥青不断老化的过程实际上就是轻质油不断挥发的过程，在油分大量挥发之后，旧沥青自身化学组成将产生很大变化。从胶体理论可知，沥青化学组成产生的变化以芳香分缩合成胶质与胶质进一步缩合成沥青质为主，这样会使体系当中的沥青质实际含量明显增加。因分散项不断增多，分散介质具备的溶胶能力持续减弱，使沥青稳定性明显降低，导致性能变差。将废机油掺加到回收的沥青当中，能实现对旧沥青化学组成发生的变化予以有效改善。经进一步的试验可知，伴随废机油实际掺加量不断增加，旧沥青延度与针入度都得到很大程度的提高，同时软化点下降，说明沥青性能得到了改善。然而，在延度恢复至规范要求后，针入度超出要求，由于过软，无法在面层施工中使用。其原因主要为掺加机油只能起到对旧沥青进行软化的作用，并不能从本质上使旧沥青化学组成发生变化。油分溶解度与沥青质之间有很大差别，掺加既有只是机械性掺加，尽管可以降低旧沥青粘度，但无法形成高分子浓溶液。可见，该方法不能满足高等级公路提出的要求。

采用再生剂再生的作用机理为掺加再生剂后将不断向旧沥青中扩散，和旧沥青混溶，因再生剂当中含有很多芳香分，所以能促进沥青质的分散与溶解，进而形成稳定性更好的沥青。相较于之前提到的掺加废机油的方法，该方法再生效果更好，可以在沥青老化程度较高的情况下使用。经试验可知，伴随再生剂实际掺加量不断增加，旧沥青延度与针入度均得到很大的提升，同时软化点下降，旧沥青性能改善明显。然而，也存在和掺加废机油基本相同的问题，在延度达到要求后，针入度超出允许的范围。针对这一情况，在实际情况中可采用混合使用再生剂与掺加新沥青的方法，即先通过再生剂的掺加改善一部分性能，然后再根据实际情况掺加适量新沥青，最后通过调和使再生沥青性能达到规范要求。

3 结 语

综上所述，在回收旧沥青时，旧沥青所含有的矿粉及溶剂都会影响到沥青性能，对此需要按照相关规范提出的要求执行，以获得纯净沥青，使试验结果达到准确。采用不同类型的再生剂，其性能改善效果存在明显差别，针对老化程度不同的路面，在沥青再生过程中要使用适宜的再生剂，对于高等级公路的路面，建议采用专用再生剂。只根据三个性能指标的实测结果，还不足以反映沥青再生真实效果，在此基础上还需要以再生沥青具体使用状况进行综合评价。