沥青老化和再生机理分析及其再生混合料性能研究

• 作 者: 兰承雄
• 出 处: 重庆交通大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 旧沥青 老化机理 再生机理 剪切流变指数DSR 再生沥青混合料

由于沥青路面在行车使用中受到自然因素和交通荷载的综合作用,其路用性能逐渐恶化。因此,沥青路面使用一定年限后必须进行大面积的维修,大面积维修产生的沥青混合料既污染环境,又浪费资源。如能再生利用,将产生巨大的经济效益与社会效益。目前国内外关于废旧沥青混合料再生利用存在的问题是对沥青老化机理和再生机理的研究尚不充分,沥青再生剂的研究制备缺少理论指导。本文通过旋转薄膜老化试验室内模拟沥青老化过程,对沥青老化前后的路用性能、四组分分析和动态流变进行了分析,研究了沥青在拌和、铺筑和使用过程中老化机理。结果表明：沥青在老化过程中残留针入度下降、残留延度减小、软化点增大、质量损失增大；沥青芳香分、饱和分减小,沥青质增加,胶质先减小后增加；沥青及老化沥青剪切流变指标G*, G’, G",G*/sin δ和6与温度T呈y=aebx指数关系。沥青老化引起了弹性组分的增加,这使沥青的流变性能从偏粘性转化为偏弹性。本项目研究了再生剂对三年、五年、九年老化沥青各项性能指标和组分的影响。研究表明：再生后沥青针入度增加,软化点降低,延度增加,粘度降低。其饱和分、芳香分、胶质百分含量升高,沥青质百分含量降低；流变性能指数G术、G’、G”和G*/sin 5减小,而6随再生剂掺量的增加而增加。沥青由弹性部分较明显的非牛顿流体回复到牛顿流体的性质。结合成渝高速再生实例,本文研究了再生剂对沥青混合料路用性能的影响。在旧混合料的不同掺配比例下,选用同级配同油石比不同新沥青做沥青混合料试验,研究了添加再生剂后沥青混合料性能的变化。结果表明,再生剂使混合料的体积性能和水稳定性能提高,冻融劈裂试验表明混合料低温性能提高。