瀝青再生劑在瀝青路面養護中的應用

呂 健

（浙江交工高等級公路養護有限公司，310051）

0 引 言

瀝青路面由于自然環境的影響，其內部結構會出現變化，從而出現瀝青老化的現象。傳統的路面養護比較被動化，造成了資源浪費以及環境污染等問題，因此具有預防性的瀝青再生劑的應用是未來路面養護的發展方向。

1 瀝青再生劑機理

對于瀝青再生的機理目前主要有兩種理論：一種理論是“相容性理論”，該理論主要是從瀝青內部結構的化學能對其再生進行解釋。認為瀝青是一種以高分子量的瀝青質為溶質，以低分子量的軟瀝青質為溶劑的高分子溶液，而瀝青能否形成穩定的溶液，則取決于瀝青質在軟瀝青質中的溶解度和軟瀝青質對瀝青質的溶解能力。一種由 L.W.Corbett 提出的“組分調節理論”，該理論主要是從宏觀化學組成量來解釋瀝青再生。認為由于組分的遷移，瀝青老化后，某些組分偏多，而某些組分偏少，各組分間比例不協調，所以導致瀝青路用性能降低，要使老化瀝青恢復原有性能，可對老化瀝青和原樣瀝青進行組分比較，然后向老化瀝青中加入所缺少的組分以達到重新協調的目的。我國現行標準《瀝青及瀝青混合料試驗規程》中規定分為三組分法和四組分法。從實質上來說這兩個理論是一致的。但是由于瀝青的化學結構極其復雜，而從工藝上合成某種固定組分的再生劑也相當困難，所以通過組分調節方法來再生瀝青缺乏可行的技術支持。

2 瀝青再生劑的功能和要求

再生瀝青是通過控制瀝青再生后的粘度和其他物理力學指標來進行的，因此再生劑是一種添加到老化瀝青中能調節其組分，改善其流動性能的低粘度制劑。再生劑的作用可歸納為以下幾點：

（1）調節老化瀝青的組分，使瀝青各組分匹配。

（2）調節老化瀝青的粘度，使其過高的粘度到達所需再生瀝青的粘度。

（3）與老化瀝青充分融合，溶解、分散過多的瀝青質，從而調節瀝青的流變行為。

再生劑的功能決定了對再生劑的某些技術要求，主要有以下幾個方面：

（1）富含芳香分而貧飽和分—老化導致瀝青組分的重質化，因此，再生劑應具有足夠溶解和分散瀝青質的能力。芳香分對瀝青質有較好的溶解和分散的能力，而飽和分則相反，是瀝青質的促凝劑。

（2）適當的粘度—實際工程中，一般都是將再生劑噴灑到舊瀝青混合料中，使之滲透，與舊瀝青融合，因此，再生劑必須具有很強的滲透、親和能力。

（3）有一定的耐熱性和耐候性—同瀝青材料一樣，再生劑也要經過拌制過程的短期老化以及使用過程的長期老化。因而再生劑本身的抗老化能力對再生瀝青的抗老化能力影響也很大，這就要求再生劑具有良好的抗老化能力，可以采用的是薄膜烘箱試驗前后的粘度比和重量損失率來衡量。

（4）不含有損瀝青路面其它路用性能的有害物質—再生劑中的油分上要是芳香族和飽和族，有些油分含有較多的飽和分（包括有蠟質及非蠟質的飽和物），加入到老化瀝青中后對瀝青的性能產生不利的影響，具體說就是蠟質含量過大使瀝青的高溫和低溫性能變差，嚴重影響到路面的使用品質

（5）施工安全性。從施工安全的角度考慮，再生劑應具有較高的閃點和燃點。在施工噴灑和加熱拌和過程中，不產生閃火或煙霧現象，也不產生對人體有害的物質。再生劑還必須具有良好的流變性，也就是不含或含很少瀝青質，接近牛頓液體性質，其流變指數接近1。

3 瀝青再生劑在瀝青路面養護中的應用

瀝青路面的保養過程中，瀝青再生劑的再生利用，可以降低成本、延長瀝青路面的使用壽命，具體應用主要包括以下幾個方面：

（1）瀝青路面的預防性養護

利用瀝青再生劑進行路面養護與在高溫季節利用熱拌瀝青混凝土進行路面修補這兩種方法相比較，瀝青再生劑的使用范圍較為廣泛，并且在養護量相等的情況下，養護者利用瀝青再生劑進行養護工作比利用熱拌瀝青進行補修來得輕松。

（2）瀝青路面的離析缺陷處理

采用瀝青再生劑對路面進行養護可以解決瀝青路面的離析缺陷問題。同時，瀝青再生劑的噴灑方法相當于在處理部位增加一層粘層油，不僅可以恢復骨料的粘結性，而且可以消除由于滲水系數大而導致的缺陷。

（3）瀝青路面的裂縫修補

瀝青再生劑原液是稠度較低的一種液體、流動性好、滲透性強，通過滲入裂縫，可以密封裂縫，并有封水作用。在較為嚴重的裂縫中涂刷原液之后，再將原液和砂石攪拌成的混合物充填到裂縫中，這樣不僅能減少瀝青再生劑的使用量而且能使裂縫中混合物和路面充分地結合，形成一個有機整體共同作用，達到從根本上治理裂縫的目的。

（4）廢舊瀝青的冷混合回收

瀝青再生劑可以用于瀝青路面的冷回收利用。往往碾壓后瀝青混合料的最大粒徑應小于 19 mm，兌水后的瀝青再生劑通過攪拌設備或平地機與碾塊進行均勻混合，由此產生的冷混合料可作為新路面的面層。并且，冷混合料的壓實度應到達95%以上，養護時間也不能少于4 h。更重要的是，冷回收路面的穩定性與熱拌瀝青混凝土新路面的穩定性差不多。

4 瀝青再生劑在路面的應用評價

無論是通過加入新瀝青還是加入再生劑或者是其它外參劑使瀝青再生，最終目的是使再生瀝青恢復較好的性能，那么瀝青是否獲得了再生或者說達到了良好的性能與否，這需要一個標準，通過此標準去評價瀝青的再生效果，對于瀝青再生效果的評價方法目前主要有兩種：

（1）宏觀評價方法

宏觀評價方法，即對再生后的瀝青進行路用性能評價，其評價指標為軟化點、針入度、粘度以及延度等。一般來說，通過加入再生劑后瀝青的針入度會增大、延度會變大、軟化點會下降，粘度也會下降，即能有效地改善老化瀝青的路用性能。

（2）微觀評價方法

微觀評價方法，即對再生瀝青的組分進行分析，分析再生后的瀝青各組分含量如何變化，是否能恢復到原樣瀝青的組分含量，根據組分含量的恢復情況對再生劑的再生效果進行評價，其評價指標為各組分的相對含量，一般來講，瀝青老化后其化學組分發生了變化，飽和分變化不大，瀝青質的含量升高，而膠質、芳香分含量有所下降。所以，通過加入再生劑，我們希望重新調整老化瀝青的化學組分，添加較高含量芳香分、低含量瀝青質的再生劑，使其化學組分盡量與原瀝青相差不大。

5 結束語

綜上所述，瀝青再生劑在路面養護的應用對于實現路面的預防性維護具有著重要作用。同時，瀝青再生劑的應用，是改進傳統路面養護存在的缺陷，實現路面養護的科學化發展的重要舉措。

[1] 任玲.瀝青再生劑在烏奎高速公路上的應用[J].中國公路.2011.10(19): 88-89.

[2] 陳海珊.瀝青再生劑 PDC在路面預防性養護中的應用試驗[J].廣東公路交通.2010.12(4):13-15.