道路废旧沥青混合料老化与再生试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,对旧沥青进行老化试验,并通过添加不同种类和不同含量的再生剂,研究老化沥青再生。使旧路面沥青性能改善到能回收再利用。     

再生剂对老化沥青性能影响的研究

通过室内沥青加速老化试验,实验室制备了经薄膜烘箱老化(TFOT)、压力老化(PAV)和紫外老化(UV)的沥青样品。随后,在老化沥青中加入了两种不同的再生剂进行老化沥青的养护再生并在室温条件下养护3d。对基质沥青、老化沥青、再生沥青进行了针入度、软化点、延度的测试。结果表明,两种再生剂都能使老化沥青性能得到一定的恢复,对老化沥青均有再生功能,但是再生剂1具有比再生剂2更好的再生效果。通过对老化沥青进行了不同剂量再生剂1的掺加试验,借助流变性能测试,根据试验结果确定了再生剂1的最佳掺量为6%。     

橡胶沥青混合料老化再生及其路用性能研究

为研究橡胶沥青混合料老化及再生后的路用性能,采用热氧老化的方法,研究了老化时间对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响;通过热拌再生研究了再生后混合料的路用性能。结果表明,橡胶沥青老化后低温抗裂性能发生严重衰减,间断级配的橡胶沥青混合料比连续级配的橡胶沥青混合料耐老化。老化后橡胶沥青混合料高温稳定性得到增强,低温抗裂性下降,抗水损害能力降低。橡胶沥青混合料老化再生后,具有良好的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

废旧沥青混合料再生应用技术概述

清洁空气、清洁水和废弃物处置法规的实施,促进了石油沥青再生复用技术的发展。沥青路面材料可以100%的回收再利用,而且可以多次复用,因而可以保护沥青和集料这两类有限的资源,节约生产和运输费用,节省公路网建设投资和养护费用。近年来,我国每年都产生大量的废旧沥青,沥青的再生问题已迫在眉睫。简要介绍了再生沥青的相关技术和国内外的研究进展,指出了适合我国国情的再生方法———调和法,该方法再生废旧沥青简单、易操作。再生沥青技术的核心是再生剂的开发,介绍了以炼油厂的废料为原料开发出废旧沥青用复合再生剂。最后阐述了我国再生沥青应用技术的发展方向。     

调和法在废旧沥青再生技术中的应用

采用沈大等5种废旧沥青混合料为原料,通过溶剂抽提法回收出旧沥青。经过对多种炼厂废料的大量实验比较分析,选定含高芳香组分A#剂与B#剂作为再生剂。由于在化学组成上(尤其是饱和分)具有互补性,可以将按一定比例混合作为复合再生剂。研究了复合再生剂加入量对针入度、软化点的影响,得到复合再生剂用量与道路沥青使用性能的关系方程,最终确定调和比例。使用这种再生剂可改善废旧沥青四组分之间的配伍关系,通过调和法成功使废旧沥青再生。再生后沥青质标完全满足重交通道路石油沥青质量标准(GB50092-96)的要求,而且在老化前后延度、针入度比等关键指标优于这个标准的要求。本方法与传统方法相比成本低,工艺简单,是一种废旧沥青再生新技术。     

老化沥青与再生剂混合相行为

采用修正的Flory-Huggins方程计算老化沥青和再生剂的混合自由能并探讨它们之间的相行为。3 种老化沥青的溶解度参数值和芳碳率均比相应的原料沥青高。再生剂R1 与加德士老化沥青在25 ℃时的混合自由 能ΔGM >0,再生剂R1 与加德士老化沥青的混合过程为非自发过程,因此它们之间不能形成均相体系。3种老化沥 青与R2、R3 和复合再生剂在25℃的混合自由能ΔGM <0,混合过程为自发过程,因此老化沥青与R2、R3 和复合再 生剂能形成均相体系。     

废旧沥青室内再生试验研究

通过对112国道洋河路段的废旧沥青进行三大指标与集料级配进行测定,与70号道路石油沥青的性质和规范级配进行对比分析,发现废旧沥青老化明显,具体表现为软化点上升,延度与针入度均有明显下降。对旧沥青掺加不同量再生剂,测定其性能,得到最佳掺入量。     

基于室内环境模拟的再生沥青混合料老化影响因素

为了解决不同环境因素对路面工程中未经压实的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture,RAP)老化程度影响的问题,以松散的再生沥青混合料为研究对象,利用特制的室内模拟老化试验装置,通过控制温度、湿度、老化时间、氧气浓度等因素,对新制备密级配沥青混合料AC-13进行特定环境条件下模拟老化试验.结果表明:松散RAP混合料的老化程度随试验温度升高而增加,随空气湿度增加和氧气浓度下降而降低;不同试验温度下,沥青老化的成长速度和试验终值均不相同,表明老化过程中的化学反应因温度不同而有所差异;在通入纯氮气的试验中,沥青没有发生任何老化作用,表明沥青的老化只受氧化作用影响;环球法测软化点的试验结果对温度变化较为敏感,动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)测定的动态复数剪切模量在表征沥青老化程度时存在一定迟滞效应;老化后沥青混合料低温性能出现衰减,主要原因是沥青长期老化作用导致.     

温拌改性再生剂对不同RAP掺量废旧普通沥青混合料性能影响评价

利用自主研发的复合温拌改性再生剂,对不同RAP掺量(30%、45%、60%)的AC-20型沥青混合料进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价.试验结果表明:随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能不断增强,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均呈下降趋势;与SBS改性沥青混合料对比发现,当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料除高温性能外的各项性能均有下降,但仍能满足规范对改性沥青混合料的要求;当RAP掺量为60%时,温拌改性再生沥青混合料的低温性能和水稳定性已经不满足规范要求.推荐温拌改性再生沥青混合料的推荐RAP掺量为30%~45%.     

再生剂与老化沥青微观作用机理

采用分子动力学模拟方法,根据老化沥青体系溶解度参数变化规律,研究了再生剂组分对老化沥青相容性的影响;通过体系的相互作用能分析,探讨了再生剂组分对老化沥青再生的作用机理。结果表明,芳香分有助于改善老化沥青的相容性,且芳香分掺量越大改善效果越好;饱和分则刚好相反,这与实验结论相一致。芳香分与老化沥青相互作用能随掺量增大而急剧增大,意味着两者相互吸引作用显著增强,其原因在于静电相互作用能占据主导地位,范德华相互作用能相对较小;然而饱和分与老化沥青的相互作用能随掺量变化不大,其中静电相互作用能和范德华相互作用能几乎各占一半贡献。分子间的静电相互作用能是影响老化沥青再生的主要因素。     

再生沥青混合料试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,掺加到新沥青混合料中去。对再生沥青混合料进行配合比设计和再生试验,确定合适的再生剂含量和最佳油石比,最后对配合比进行检验,证实再生沥青混合料性能指标满足规范要求,具备路用性能。     

再生SBS改性沥青混合料再度老化性能的研究

主要研究再生SBS改性沥青混合料的抗老化性能.对沥青进行24 h、48 h TFOT老化,分别模拟沥青的中度和重度老化,然后将老化沥青再生,对再生沥青拌制的混合料及新鲜沥青混合料进行室内短期与长期老化,并对老化后的沥青混合料进行性能试验与对比评价,分析了再生沥青混合料的抗老化性能及其老化规律,评价再生沥青混合料的耐久性.     

废橡胶用于废旧沥青混合料再生的试验研究

为了实现废橡胶为原料制备的再生剂用于废旧沥青混合料的再生,分别对路面抽提回收的老化沥青及废旧沥青混合料进行了再生试验,通过老化沥青及混合料性能的指标恢复情况探讨利用废橡胶进行沥青混合料再生的可行性,并进行了作用机理分析．结果表明,利用废橡胶微波处理制备的再生剂对老化沥青具有改性作用,可以有效恢复其各项流变性能,再生剂添加量为10％左右的再生沥青针入度、软化点、延度和低温劲度都接近基质沥青指标;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能都能满足沥青路面的技术要求．     

高旧料掺配率的再生沥青混合料性能试验研究

近些年来,我国每年都有大量的沥青路面需要维修养护,沥青路面维修产生的废旧沥青路面材料(RAP)越来越多,这些回收沥青路面材料一方面占用宝贵土地资源,污染环境;另一方面回收沥青路面材料中含有的沥青、矿料都是不可再生资源,如果能重复利用将产生巨大的经济和环保效益.利用某高速公路铣刨的RAP,在室内按照厂拌热再生方法进行了高掺配(RAP掺配率为30％)再生沥青混合料的设计,并对其进行了高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的性能评价,研究表明:再生沥青混合料除低温抗裂性能有所下降外,其余的性能均满足规范要求.     

道路废旧沥青混合料再利用试验分析

介绍国内外废旧沥青混凝土的再生利用情况,针对我国道路特点进行分析并选取了平顶山市某条需改建的道路,将其产生的旧沥青混凝土回收利用。通过破碎、筛分旧路材料以及对旧沥青的抽提试验,测得旧沥青的针入度、软化点以及延度等指标,进行室内实验分析,提出了再生沥青混凝土的配合比设计方法,并对其进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的实验验证。     

微观尺度下生物再生剂?沥青的融合扩散特性

运用分子动力学方法构建生物再生剂?沥青模型,通过微观模拟探究再生剂?沥青的融合扩散行为. 首先采用FTIR试验结合SARA模型确定老化前后的12种沥青分子结构,选用动物废弃物生物再生剂的主要成分类固醇和羧酸,建立沥青?再生剂的扩散体系分子动力学模型. 采用密度、相容性指标验证分子动力学模型的可靠性,分析不同温度、老化状态下生物再生剂在基质沥青与老化沥青中的融合扩散行为. 结果表明:生物再生剂在老化沥青中的扩散系数高于在基质沥青中的扩散系数;在相同温度下类固醇的扩散性能优于羧酸;两种生物再生剂的扩散系数随着温度升高而升高,高温条件下体系动能更大,使体系分子更容易摆脱分子力的约束.     

道路废旧沥青混合料再利用实验分析

介绍了国内外废旧沥青混凝土的再生利用情况,针对我国道路特点进行分析.并选取了北京市某条需改建的10a路龄的道路,将其产生的旧沥青混凝土回收利用.通过破碎、筛分旧路材料以及对旧沥青的抽提试验,测得旧沥青的针入度、软化点以及延度等指标,进行室内的实验分析,提出了再生沥青混凝土的配合比设计方法,并对其进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的实验验证.     

废橡胶在沥青路面再生中的应用研究

随着汽车工业和公路交通事业的发展,产生了大量的废橡胶和废旧沥青混合料.为实现废物资源的综合利用,以废橡胶为原料,在增塑剂DOP和糠醛抽出油组成的轻组分助剂中采用微波降解和助溶处理技术制备沥青再生剂(RA),应用RA分别对老化沥青及废旧沥青混合料进行再生试验,并对其作用机理进行了分析.结果表明,利用废橡胶微波处理制备的RA对老化沥青具有再生作用,10%的再生剂用量可以有效补充老化沥青缺失的组分,恢复其胶体结构及流变性能;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能均满足沥青路面的技术要求.     

再生剂对再生沥青感温性的影响

通过3种再生剂对老化沥青进行再生实验,用针入度指数和粘温指数对再生沥青感温性进行评价并讨论再生剂的影响规律。实验结果表明,再生沥青在低温和中高温区的感温性均好于原料沥青,其中再生剂C再生的再生沥青感温性较好;3种再生剂对再生沥青中温区的感温性影响无明显规律,再生剂增加了老化沥青的感温性;再生剂A对再生沥青的高温区感温性有所降低,而再生剂B和C则略有增加。结合再生剂组分分析数据得出饱和分能降低沥青的高温区感温性,而芳香分则增加沥青的高温区感温性。     

废旧SBS改性沥青混合料再生技术

废旧SBS改性沥青的再生是研究废旧SBS改性沥青混合料再生技术的基础。分别把ST-1和ST- 2两种废旧SBS改性沥青混合料,采用溶剂抽提的方法抽提出旧沥青,并进行理化性质及组分分析,根据其性质和组 成情况选择A^# 剂与B^# 剂作为再生剂,调配出符合公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)聚合物改性沥青技 术要求的重交道路石油沥青。