刘航 安平 李宁 董昭 徐书东 柳久伟山东高速股份有限公司 日照公路建设有限公司 山东省交通科学研究院摘 要：为验证不同再生剂对老化沥青的恢复效果，首先从沥青路面回收料中抽提蒸馏得到老化沥青，然后采用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）在实验室制备与之匹配的老化沥青，将三种再生剂分别加入到老化沥青中，通过针入度、软化点、延度和黏度试验确定每种再生剂的最佳掺量，对比分析三种再生剂在最佳掺量下对老化沥青的恢复效果，得到作用效果最好的再生剂。
关键词：再生剂;抽提;老化沥青;旋转薄膜烘箱试验;最佳掺量;作者简介：刘航（1976—），男，山东济南人，高级工程师。
;引言近年来，我国公路发展突飞猛进，大量沥青路面陆续进入维修养护期，公路建设重心已经由建养并重向路面养护转移。
沥青路面在达到使用年限后，一般需要将其进行铣刨，产生大量的废旧沥青混合料[1,2,3]，此外，道路升级改造过程中也会产生大量废料，任意堆放这些废料不仅污染环境，也是对资源的极大浪费。
如何有效实现废旧铣刨料的循环利用，已成为当下重要的研究方向。
沥青路面再生技术是将一定比例的RAP料添加到新的沥青混合料中，在保证沥青混合料路用性能的同时，实现废旧材料的循环利用，不仅节约了矿石、沥青等自然资源，也带来了巨大的经济、环境效益[4]。
根据沥青混合料施工温度及拌合工艺不同，可将沥青路面再生技术分为就地热再生、厂拌热再生、就地冷再生和厂拌冷再生四种类型。
其中厂拌热再生沥青混合料路用性能更加稳定，可以广泛应用于各等级道路的结构层中。
在行车荷载和自然环境的作用下，废旧铣刨料中的沥青会发生不同程度的老化现象，导致沥青变硬变脆，容易发生疲劳开裂等病害[5,6]。
为了一定程度上恢复铣刨料中老化沥青的原始性能，通常需要在铣刨料中掺加一定的再生剂，以保证再生混合料的工程质量[7]。
1 原材料及试验方法铣刨料采用济南周边某高速公路上面层回收料，使用年限为5 a左右，采用阿布森法从RAP中抽提回收老化沥青，并对回收沥青的针入度、软化点、延度及黏度指标分别进行测试，试验结果见表1。
表1 抽提沥青性能指标 下载原图为了保证老化沥青性能指标的稳定，通过室内旋转薄膜烘箱老化试验的方法，分别将原样沥青在旋转薄膜烘箱中老化85 min、180 min、360 min，模拟工程应用中沥青的老化现象，建立沥青室内老化与工程应用的相关关系。
原样沥青为AH-70#基质沥青，技术指标见表2。
表2 原样沥青性能指标 下载原图2 室内沥青老化模拟通过室内旋转薄膜烘箱老化试验模拟路面实际应用过程中沥青的老化现象，老化时长分别为85 min、180 min、360 min，然后对不同时长的实验室老化沥青分别进行三大指标（针入度、延度、软化点）和135℃布氏黏度试验，试验结果见表3。
表3 不同时长老化沥青各项指标 下载原图由表3可以看出，随着老化时间的延长，沥青各项性能指标随之降低，针入度、延度和黏度发生了较大的变化，而软化点性能变化不大。
主要是由于沥青老化之后芳香分等轻质组分减少，沥青由黏性向弹性状态变化[3]，沥青老化360min后与原样沥青相比，针入度、延度和黏度分别变化了64.6%、86.9%、291.8%，老化后黏度急剧增长。
而老化85 min、180 min和360 min的软化点提升率分别为1.2%、10.3%和17.0%，表明沥青老化后对软化点的影响相对来说较小。
老化后沥青的质量损失率保持在1%之内，表明沥青发生老化作用主要是由组分变化引起的，沥青中某些成分挥发引发的老化效果较小。
可以发现RTFOT老化360 min的老化沥青与回收料抽提得到的老化沥青情况相似。
3 再生剂对老沥青恢复性能试验研究沥青针入度越大，说明沥青越软，稠度越低。
软化点越大，说明沥青的高温性能越好，在高温下性能越稳定。
延度越大说明沥青在低温下变形能力越强，低温抗裂能力越好。
黏度表征沥青施工和易性，黏度越低说明沥青越容易拌合，施工温度也越低[8,9,10]。
将三种再生剂分别添加到实验室制备的老化沥青中，再生剂掺量从2%到12%，间隔为2%，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）测试再生沥青针入度、软化点、延度、黏度等性能指标，试验结果见图1～图6。
图1 A型再生剂掺量对老化沥青三大指标影响 下载原图图2 A型再生剂对老化沥青黏度影响 下载原图图3 B型再生剂掺量对老化沥青三大指标影响 下载原图图4 B型再生剂对老化沥青黏度影响 下载原图图5 C型再生剂掺量对老化沥青三大指标影响 下载原图图6 C型再生剂对老化沥青黏度影响 下载原图由图1～图6可以看出，三种再生剂的加入均能改善老化沥青的性能，并且随着掺量的增加，性能改善愈发明显。
掺量从2%增加到12%的过程中，老化沥青各项性能指标均有不同幅度的变化。
针入度随着再生剂掺量的增加逐渐上升，表明再生剂的加入使老化沥青得到了软化，在再生剂的作用下沥青变软，并与再生剂掺量成正比。
软化点随着再生剂掺量的增加而下降，这表明再生剂的加入使老化沥青的高温性能有所降低，再生剂对沥青的高温稳定性是有副作用的，因此，从软化点来看再生剂的掺量越少越好。
延度随着再生剂掺量的增加逐渐变大，表明再生剂的加入可以提高老化沥青的低温抗裂能力。
黏度随着再生剂掺量的增加逐渐下降，表明再生剂的加入可以降低老化沥青的黏度，改善老化沥青的施工和易性。
根据针入度、软化点、延度和黏度的综合试验结果，A型再生剂在掺量为8%时，针入度、软化点、延度已经比较接近原样沥青，黏度已经达到原样沥青水平之下，此后沥青的针入度、黏度和延度随着再生剂含量的增加变化并不明显，黏度有所下降。
综合考虑，A型再生剂的最佳掺量为8%。
B型再生剂掺量从0%到10%时作用效果最为明显，此后性能基本没有变化。
因此，B型再生剂的最佳掺量建议为10%。
C型再生剂与B型再生剂类型，掺量增加到10%后，沥青性能基本没有改善，因此，C型再生剂的最佳掺量也建议为10%。
分别对三种再生剂在最佳掺量下的老化沥青性能指标进行试验，试验结果见图7。
图7 三种再生剂在最佳掺量下对老化沥青的恢复效果 下载原图由图7可以看出，A型再生剂在最佳掺量8%时基本可以将老化沥青性能恢复至老化前的水平，而再生剂B和C在最佳掺量10%时，对老化沥青的恢复效果较A还有些差距，表明A型再生剂对老化沥青恢复效果最好。
4 结语(1）采用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）在实验室模拟沥青老化现象，发现室内旋转薄膜烘箱老化360 min沥青性能指标与抽提沥青性能指标类型，建立了室内老化与工程应用沥青老化间的相关关系。
（2）选用三种不同的再生剂加入实验室制备的老化沥青中，通过针入度、软化点、延度和黏度试验确定了三种再生剂的最佳掺量分别为8%、10%、10%，对比分析三种再生剂在最佳掺量下对老化沥青的恢复效果，发现A型再生剂对老化沥青的恢复效果最佳。
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