沥青温拌再生剂研究现状与发展趋势

近年来,随着我国绿色交通技术理念的提出,温拌再生技术的应用逐渐成为当前道路建设领域的研究热点之一。温拌再生技术大多是将温拌剂与再生剂分别加入老化沥青中实现温拌再生,它可以降低沥青的拌和温度,提高施工和易性,同时温拌再生沥青混合料的路用性能接近热拌沥青混合料,但其发展时间有限,应用较少。本文综述了近年来国内外温拌再生剂的重要研究进展。首先概述了常用温拌剂的化学结构与特性,及其在沥青温拌技术中的应用,并总结了再生剂与沥青再生技术的发展;其次重点介绍了温拌再生剂的改性方法,并系统梳理了温拌再生剂的改性机理及性能评价方法;最后提出了目前温拌再生剂研究过程中存在的问题,同时展望了温拌再生剂的发展趋势。研究现状表明,温拌再生剂集成温拌剂与再生剂的双重优势,既可以降低拌和温度又绿色环保;温拌再生剂的种类随着温拌再生技术的广泛应用日渐增多,目前温拌再生剂种类分为发泡降黏类、表面活性类和有机降黏类三种;不同种类的温拌再生剂的作用机理大不相同,但主要方式都是通过降低沥青黏度来达到温拌效果,增加老化沥青缺失组分达到再生效果。但国内对温拌再生剂的研究从材料组成上看,其试验和施工过程中温拌再生剂与再生沥青混合料作用所产生的气体对人的身体健康有所危害,仍是不可忽视的问题;同时,如何有效提高温拌再生剂的使用效果,也是未来研究中需重点关注的方向之一。

表面活性型温拌再生剂对再生沥青性能的影响研究

文章基于自制的表面活性型温拌再生剂(WL-2H),对不同WL-2H掺量下温拌再生沥青的针入度、延度和软化点进行分析。采用红外光谱对WL-2H的再生机理进行分析;采用MSCR对温拌再生沥青的高温性能进行研究;采用DSR时间扫描对温拌再生沥青的疲劳性能进行分析;采用FDT和BBR对温拌再生沥青的低温性能进行研究。结果表明:当WL-2H掺量达到7%时,温拌再生沥青的针入度和软化点均可恢复到基质沥青水平,而延度恢复较差;WL-2H在再生过程中仅起着稀释溶解、调和组分的作用;随着WL-2H掺量的增加,温拌再生沥青的高温性能逐渐降低,疲劳性能先增加再降低,低温性能不断增强。

复拌就地热再生施工中温拌再生剂的应用

为探究复拌就地热再生施工中温拌再生剂添加后再生沥青混合料路用性能提升情况,以某病害公路段为例展开应用研究。首先介绍所选温拌再生剂的性能指标,然后开展温拌再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳性试验,最后分析并总结复拌就地热再生施工中的注意事项。根据试验结果,在不使用温拌再生剂的情况下,RAP掺量必须控制在20%以内;通过添加Sasobit温拌再生剂和Evotherm温拌再生剂,可以增大RAP用量,从而延缓沥青老化,改善再生混合料的路用性能。

基于植物沥青的温拌再生沥青流变及疲劳性能研究

对生物质温拌再生沥青的流变性能和疲劳性能进行研究,选用70^(#)基质沥青以3.5%,5.5%,7.5%,9.5%,11.5%掺量的生物质温拌再生剂WL-3对室内模拟老化沥青进行再生,采用动态剪切流变仪(DSR)对生物质温拌再生沥青的相位角、复数模量、车辙因子等高温流变性能指标进行研究;通过线性振幅扫描(LAS)对生物质温拌再生沥青、70^(#)基质沥青和老化沥青的疲劳性能进行研究。结果表明,生物质温拌再生剂WL-3的加入降低了老化沥青的车辙因子、疲劳因子和应变恢复率(R),不可恢复蠕变柔量(J nr)和疲劳寿命增加,提高了老化沥青的应力敏感性,流变特性得到较好恢复。

温-热拌再生剂对再生沥青及其混合料性能的影响研究

为对比研究温拌与热拌再生剂对再生沥青及混合料的性能的影响,文章通过分析不同添加剂对老化沥青性能的恢复,开展室内试验探究了不同再生沥青对其混合料路用性能的影响规律。结果表明:新沥青的掺入对老化沥青性能恢复有显著的作用,温拌再生与热拌再生剂对老化沥青的针入度和软化点恢复效果相近,温拌再生剂可以更有效地恢复老化沥青的延度,同时使再生沥青的黏度低于新沥青;温拌再生剂更大程度地恢复了老化沥青的复数剪切模量,但导致了再生沥青黏弹性比例失调;温拌再生剂对沥青混合料的水稳定性改善高于热拌再生剂,但低温及高温性能略低于热拌再生剂。

SMC再生SBS沥青的流变性能和微观特性研究

【目的】探究新型温拌再生剂甲基苯乙烯共聚物(styreneic methyl copolymer,SMC)对老化苯乙烯系热塑性弹性体(styrene butadiene styrene,SBS)改性沥青的再生效果和再生机理。【方法】首先,在室内制备不同老化程度的沥青。然后,采用SMC再生剂对不同老化程度的SBS改性沥青进行再生。接着,对再生后的SBS改性沥青进行动态剪切流变和低温弯曲蠕变试验,以评价其流变性能。最后,开展红外光谱试验以揭示其作用机理,进行电镜扫描试验以验证SMC再生剂的再生效果。【结果】SMC再生剂会降低老化SBS改性沥青的车辙因子,降低老化SBS改性沥青的恢复率,同时会使老化SBS改性沥青的低温性能得到极大提升。SMC再生剂未与SBS改性沥青发生化学反应,两者仅为物理共混。同时,SMC再生剂能够弥补沥青因老化产生的裂缝。【结论】SMC再生剂对老化SBS改性沥青具有较好的修复效果,能够为沥青的再生提供一种新的途径。

温拌改性再生剂对AC-13废旧普通沥青混合料的性能影响评价

利用自主研发的温拌改性再生剂对不同废旧普通沥青混合料(RAP)掺量的AC-13进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价。结果表明,随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能提高,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均下降;当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能与SBS改性沥青混合料基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料各项性能仍能符合JTG F40—2004的要求。

温拌改性再生剂对不同RAP掺量废旧普通沥青混合料性能影响评价

利用自主研发的复合温拌改性再生剂,对不同RAP掺量(30%、45%、60%)的AC-20型沥青混合料进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价.试验结果表明:随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能不断增强,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均呈下降趋势;与SBS改性沥青混合料对比发现,当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料除高温性能外的各项性能均有下降,但仍能满足规范对改性沥青混合料的要求;当RAP掺量为60%时,温拌改性再生沥青混合料的低温性能和水稳定性已经不满足规范要求.推荐温拌改性再生沥青混合料的推荐RAP掺量为30%~45%.

Performance evaluation and chemical property analysis of RWMA binders with 100% artificial reclaimed asphalt

The performance evaluation and chemical property analysis of the recycled warm mix asphalt （RWMA） binders containing 100% artificial reclaimed asphalt （ RA） are presented, and the combined effects of different percentages of the rejuvenator and warm mix additive （WMA） additives on RWMA binders are analyzed through laboratory tests. Three types of WMA additives ad one commercial rejuvenator named GST were selected to restore the artificial RA. The laboratory performace tests including the penetration test, softening test ad rotary, viscosity （RV） test were carried out. In addition, the Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） test was performed to explore the chemical property of RWMA binders. The results of the performance tests indicate that the rejuvenator GST has the ability to restore the artificial RA; choosing the optimum content of WMA additives and rejuvenator is the key to restoring 100% artificial RA, since the combined effects of them play an important role in determining the basic laboratory performance of RWMA binders. The FTIR tests show that the process of recycling mainly adjusts the chemical component of aged asphalt and no remarkable change is observed in the FTI1R spectra of RWMA binders in terms of chemical functional groups with the introduction of WMA additives.