当前位置: 主页 > 论文下载 > 工学论文 >

沥青再生剂在沥青路面养护中的应用

作者：吕健日期：2015-11-20 10:04 来源：未知

0 引言
沥青路面由于自然环境的影响，其内部结构会出现变化，从而出现沥青老化的现象。传统的路面养护比较被动化，造成了资源浪费以及环境污染等问题，因此具有预防性的沥青再生剂的应用是未来路面养护的发展方向。
1 沥青再生剂机理
对于沥青再生的机理目前主要有两种理论：一种理论是“相容性理论”，该理论主要是从沥青内部结构的化学能对其再生进行解释。认为沥青是一种以高分子量的沥青质为溶质，以低分子量的软沥青质为溶剂的高分子溶液，而沥青能否形成稳定的溶液，则取决于沥青质在软沥青质中的溶解度和软沥青质对沥青质的溶解能力。一种由 L.W.Corbett 提出的“组分调节理论” ，该理论主要是从宏观化学组成量来解释沥青再生。认为由于组分的迁移，沥青老化后，某些组分偏多，而某些组分偏少，各组分间比例不协调，所以导致沥青路用性能降低，要使老化沥青恢复原有性能，可对老化沥青和原样沥青进行组分比较，然后向老化沥青中加入所缺少的组分以达到重新协调的目的。我国现行标准《沥青及沥青混合料试验规程》中规定分为三组分法和四组分法。从实质上来说这两个理论是一致的。但是由于沥青的化学结构极其复杂，而从工艺上合成某种固定组分的再生剂也相当困难，所以通过组分调节方法来再生沥青缺乏可行的技术支持。
2 沥青再生剂的功能和要求
再生沥青是通过控制沥青再生后的粘度和其他物理力学指标来进行的，因此再生剂是一种添加到老化沥青中能调节其组分，改善其流动性能的低粘度制剂。再生剂的作用可归纳为以下几点：
（1）调节老化沥青的组分，使沥青各组分匹配。
（2）调节老化沥青的粘度，使其过高的粘度到达所需再生沥青的粘度。
（3）与老化沥青充分融合，溶解、分散过多的沥青质，从而调节沥青的流变行为。
再生剂的功能决定了对再生剂的某些技术要求，主要有以下几个方面：
（1）富含芳香分而贫饱和分—老化导致沥青组分的重质化，因此，再生剂应具有足够溶解和分散沥青质的能力。芳香分对沥青质有较好的溶解和分散的能力，而饱和分则相反，是沥青质的促凝剂。
（2）适当的粘度—实际工程中，一般都是将再生剂喷洒到旧沥青混合料中，使之渗透，与旧沥青融合，因此，再生剂必须具有很强的渗透、亲和能力。
（3）有一定的耐热性和耐候性—同沥青材料一样，再生剂也要经过拌制过程的短期老化以及使用过程的长期老化。因而再生剂本身的抗老化能力对再生沥青的抗老化能力影响也很大，这就要求再生剂具有良好的抗老化能力，可以采用的是薄膜烘箱试验前后的粘度比和重量损失率来衡量。
（4）不含有损沥青路面其它路用性能的有害物质—再生剂中的油分上要是芳香族和饱和族，有些油分含有较多的饱和分（包括有蜡质及非蜡质的饱和物），加入到老化沥青中后对沥青的性能产生不利的影响，具体说就是蜡质含量过大使沥青的高温和低温性能变差，严重影响到路面的使用品质。
（5）施工安全性。从施工安全的角度考虑，再生剂应具有较高的闪点和燃点。
在施工喷洒和加热拌和过程中，不产生闪火或烟雾现象，也不产生对人体有害的物质。再生剂还必须具有良好的流变性，也就是不含或含很少沥青质，接近牛顿液体性质，其流变指数接近1。
3 沥青再生剂在沥青路面养护中的应用
沥青路面的保养过程中，沥青再生剂的再生利用，可以降低成本、延长沥青路面的使用寿命，具体应用主要包括以下几个方面：
（1）沥青路面的预防性养护
利用沥青再生剂进行路面养护与在高温季节利用热拌沥青混凝土进行路面修补这两种方法相比较，沥青再生剂的使用范围较为广泛，并且在养护量相等的情况下，养护者利用沥青再生剂进行养护工作比利用热拌沥青进行补修来得轻松。
（2）沥青路面的离析缺陷处理
采用沥青再生剂对路面进行养护可以解决沥青路面的离析缺陷问题。同时，沥青再生剂的喷洒方法相当于在处理部位增加一层粘层油，不仅可以恢复骨料的粘结性，而且可以消除由于渗水系数大而导致的缺陷。
（3）沥青路面的裂缝修补
沥青再生剂原液是稠度较低的一种液体、流动性好、渗透性强，通过渗入裂缝，可以密封裂缝，并有封水作用。在较为严重的裂缝中涂刷原液之后，再将原液和砂石搅拌成的混合物充填到裂缝中，这样不仅能减少沥青再生剂的使用量而且能使裂缝中混合物和路面充分地结合，形成一个有机整体共同作用，达到从根本上治理裂缝的目的。
（4）废旧沥青的冷混合回收
沥青再生剂可以用于沥青路面的冷回收利用。往往碾压后沥青混合料的最大粒径应小于 19 mm，兑水后的沥青再生剂通过搅拌设备或平地机与碾块进行均匀混合，由此产生的冷混合料可作为新路面的面层。并且，冷混合料的压实度应到达 95％以上，养护时间也不能少于4 h。更重要的是，冷回收路面的稳定性与热拌沥青混凝土新路面的稳定性差不多。
4 沥青再生剂在路面的应用评价
无论是通过加入新沥青还是加入再生剂或者是其它外参剂使沥青再生，最终目的是使再生沥青恢复较好的性能，那么沥青是否获得了再生或者说达到了良好的性能与否，这需要一个标准，通过此标准去评价沥青的再生效果，对于沥青再生效果的评价方法目前主要有两种：
（1）宏观评价方法
宏观评价方法，即对再生后的沥青进行路用性能评价，其评价指标为软化点、
针入度、粘度以及延度等。一般来说，通过加入再生剂后沥青的针入度会增大、
延度会变大、软化点会下降，粘度也会下降，即能有效地改善老化沥青的路用性
能。
（2）微观评价方法
微观评价方法，即对再生沥青的组分进行分析，分析再生后的沥青各组分含量如何变化，是否能恢复到原样沥青的组分含量，根据组分含量的恢复情况对再生剂的再生效果进行评价，其评价指标为各组分的相对含量，一般来讲，沥青老化后其化组分发生了变化，饱和分变化不大，沥青质的含量升高，而胶质、芳香分含量有所下降。所以，通过加入再生剂，我们希望重新调整老化沥青的化学组分，添加较高含量芳香分、低含量沥青质的再生剂，使其化学组分尽量与原沥青相差不大。
5 结束语
综上所述，沥青再生剂在路面养护的应用对于实现路面的预防性维护具有着重要作用。同时，沥青再生剂的应用，是改进传统路面养护存在的缺陷，实现路面养护的科学化发展的重要举措。

参考文献
[1]  任玲.沥青再生剂在乌奎高速公路上的应用[J].中国公路.2011.10(19): 88-89.
[2]  陈海珊.沥青再生剂 PDC 在路面预防性养护中的应用试验[J].广东公路交通.2010.12(4):13-15.