回收瀝青摻量對(duì)AH-90道路石油瀝青性能的影響研究

林 浩，邢海利

（1.山西省交通科技研發(fā)有限公司 新型道路材料國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030032；2.北京市平谷區(qū)工程勘察所，北京 101200）

隨著中國高速公路發(fā)展，部分高速公路將逐步進(jìn)入大修時(shí)代，大修時(shí)代的到來將意味著大量廢舊瀝青路面材料的產(chǎn)生，如果對(duì)其處理不當(dāng)，不僅造成環(huán)境污染，而且嚴(yán)重浪費(fèi)資源[1-2]。廢舊瀝青混凝土具有很高的利用價(jià)值，其含有優(yōu)良的集料級(jí)配及可利用的瀝青資源[3]。充分利用廢舊瀝青混凝土資源，可有效減少礦區(qū)石料及石油瀝青開采等資源和能源消耗，減少固體廢物、溫室氣體、污染廢物產(chǎn)生量和排放量，經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益明顯[4]。

對(duì)廢舊路面瀝青混合料的再利用技術(shù)逐步成為瀝青混合料的研究熱點(diǎn)，對(duì)回收瀝青黏度和性能的考核是瀝青混合料再利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》[5]規(guī)定了可采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法和阿布森法回收瀝青混合料中的瀝青，兩種方法均需采用三氯乙烯溶劑將廢舊瀝青混合料中的瀝青溶解分離，然后蒸發(fā)溶劑回收溶解的瀝青，得到回收的瀝青[6-8]。

回收的瀝青性能通常較差，需要與新瀝青搭配使用。廢舊瀝青與新瀝青混合使用，將影響瀝青的黏度及高溫性能[9]。為研究廢舊瀝青摻量對(duì)再生瀝青的影響規(guī)律，優(yōu)化廢舊瀝青與新瀝青混合使用的設(shè)計(jì)方案，提高廢舊瀝青與新瀝青混合使用的理論基礎(chǔ)，本文研究廢舊瀝青與新瀝青混合使用的黏度、車轍因子的影響規(guī)律。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

表1為采用阿布森法制取的回收瀝青及AH-90道路石油瀝青主要技術(shù)指標(biāo)。

表1 新舊瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

黏度計(jì)（BROOKFIELD 106，Made in USA）；流變儀，美國TA公司。

1.3 測(cè)試結(jié)果及分析

布式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)分別在120℃、130℃、140℃、150℃及160℃溫度下測(cè)試AH-90道路石油瀝青、摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度如圖1。

圖1 AH-90道路石油瀝青、摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度

由圖1可知，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青在120℃～160℃溫度區(qū)間的黏度均高于AH-90道路石油瀝青黏度，說明回收瀝青的加入有效增加了AH-90道路石油瀝青的黏度。120℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度增長(zhǎng) 0.4 Pa·s；130℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度增長(zhǎng)0.3 Pa·s；140℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度增長(zhǎng)0.09 Pa·s。AH-90道路石油瀝青120℃～140℃溫度區(qū)間，黏度下降較快，黏度對(duì)溫度敏感性較高，140℃～160℃溫度區(qū)間黏度下降較緩慢，黏度對(duì)溫度的敏感性降低；摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青規(guī)律性與AH-90道路石油瀝青規(guī)律性相似，但其在120℃～140℃溫度區(qū)間比AH-90道路石油瀝青溫度敏感性更高。

選取美國SHRP計(jì)劃提出的車轍因子G*/sinδ作為評(píng)價(jià)AH-90道路石油瀝青、摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的高溫性能，其在50℃、60℃、70℃和80℃下的車轍因子，結(jié)果如圖2。

圖2 車轍因子隨溫度的變化

AH-90道路石油瀝青、摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子均隨溫度的升高而降低，二者均在50℃～60℃溫度區(qū)間降低速度快，表明車轍因子在50℃～60℃溫度區(qū)間對(duì)溫度更敏感，AH-90道路石油瀝青的車轍因子均大于摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子，且溫度升高二者差距減少。50℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子降低2.1 kPa；60℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子降低2.6 kPa；70℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子降低0.6 kPa；80℃時(shí)，摻量15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子降低0.2 kPa，表明摻入回收瀝青對(duì)較低溫度的車轍因子影響較大，隨著溫度的升高差距逐漸減小。

2 結(jié)果分析

摻入回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的黏度增加，且溫度較低時(shí)，黏度增加較大。

摻入回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子降低，且溫度較低時(shí)車轍因子降低明顯，隨著溫度升高，摻入回收瀝青的AH-90道路石油瀝青的車轍因子越接近純AH-90道路石油瀝青的車轍因子。

3 結(jié)語

本文通過考察摻入15%回收瀝青的AH-90道路石油瀝青與純AH-90道路石油瀝青的黏度、車轍因子的影響規(guī)律得到如下結(jié)論：

a）回收瀝青可增加AH-90道路石油瀝青的黏度，溫度低時(shí)黏度增加明顯。

b）回收瀝青可降低AH-90道路石油瀝青的車轍因子，溫度低時(shí)，車轍因子減小較明顯。

c）回收瀝青主要對(duì)AH-90較低溫度時(shí)的黏度和車轍因子影響較大，隨著溫度的升高，回收瀝青對(duì)AH-90道路石油瀝青的影響將減小。