基于高溫模擬蒸餾技術的瀝青再生劑組分研究

張青 王艷 魏強

（1甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730010；

2甘肅暢隴公路養護技術研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

近年來，瀝青路面再生技術備受關注，該技術主要是在舊路面銑刨料中摻入一定量的瀝青再生劑，使得銑刨料再生后能夠恢復原來的技術性能，從而達到節約資源，保護環境，降低成本的目的[1]。

瀝青路面再生，其首要條件實際上是瀝青的再生。關于瀝青再生機理目前主要有兩種理論：1）組分調節理論，該理論認為瀝青的老化是由于瀝青各組分發生轉移，引起各組分比例的不協調，通過摻加再生劑，調節瀝青組分，從而使舊瀝青恢復性能；2）相容性理論，該理論認為瀝青老化是由于各組分的相容性降低，化學組成配伍性差引起的，通過摻加再生劑，改善瀝青四組分的配伍性，獲得較好的再生效果[2-5]。綜上所述，瀝青再生劑的組分含量對再生效果起著至關重要的作用。根據回收瀝青的組分及老化程度，選擇合適的再生劑，將瀝青各組分調整到適當范圍內，使之性能得以較好地恢復。因此，研究再生劑的組分含量在實際工程中具有非常重要的現實意義。

高溫氣相模擬蒸餾技術是利用氣相色譜模擬再生劑從常溫到750℃時的蒸餾過程，輕質組分的沸點低，較低溫度優先蒸餾出來，而分子量大的重質組分則在較高的溫度才能蒸餾出來，從而判斷再生劑的組分含量。

1 實驗部分

1.1 材料

1）再生劑

分別選取西安國琳、西卡、鞍山雙成、鞍山森遠共四種品牌。

2）試驗試劑

二硫化碳（分析純）、C5～C100標準樣、參考油。

1.2 試件儀器

安捷倫7890A氣相色譜儀。

1.3 試驗方法

根據表1的色譜柱操作條件來進行數據采集，利用石科院研發的Simdis高溫模擬蒸餾數據處理軟件進行數據處理。

表1 色譜柱操作條件

設置氣相色譜儀運行條件后，運行氣相色譜儀及其化學工作站，具體的試驗步驟如下：

1）空白分析：檢測二硫化碳溶劑，建立空白分析基線；

2）建立矯正曲線：將C5～C100標準樣在與空白分析相同的運行條件下測試，即得校正樣的沸點校正數據，得到沸點和保留時間（BP-RT）的關系，并將該數據存入氣相色譜儀化學工作站中；

3）樣品的測定：稱取0.04g再生劑樣品溶解于2g二硫化碳溶劑中，然后在與空白分析相同的運行條件下進行測定，即得各樣品的氣相色譜圖，并將該數據存入氣相色譜儀化學工作站中；

4）數據處理：用高溫模擬蒸餾軟件處理所述各樣品的氣相色譜圖中的數據。初餾點（IBP）指再生劑回收率為0.5%時對應的沸點。從初餾點開始，每間隔5-10時測定再生劑的回收率，利用分析軟件即得再生劑在不同沸程切割區間的回收率。

2 結果與討論

1）沸程切割區間結果，見表2。

表2 沸程切割區間結果

2）初餾點溫度

圖1 再生劑沸程切割區間結果圖

圖2 再生劑初餾點溫度

由圖1、圖2可以看出，雙成再生劑在0～540℃沸程區間內回收率最高，其初餾點溫度為353.8℃，在四種再生劑中最低，說明其輕質組分含量最大。西卡再生劑的初餾點溫度為359.9℃，與國琳再生劑的初餾點溫度較為接近，但在0～540℃沸程區間內回收率最低，說明其輕質組分含量最小。森遠再生劑在0～540℃沸程區間內回收率為77.9%，其初餾點溫度為358.3℃，國琳再生劑在0～540℃沸程區間內回收率為24.8%，其初餾點溫度為360.2℃，兩者的輕質組分含量處于中間。

3 結語

再生瀝青路面在長期使用中容易受到外界各類因素的影響，因此要求再生劑應具有適量的輕質油分、合適的粘度以及優良的抗老化性能。本文利用高溫模擬蒸餾技術，對再生劑的輕質組分含量進行研究，并確定了不同再生劑的沸程切割區間及初餾點溫度。根據不同的回收瀝青組分及老化程度，選擇適當的再生劑，為工程實際應用提供了理論參考。