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老化沥青抽提回收研究进展

导读:老化沥青抽提回收是准确评价老化沥青性能的前提,也是后续进行再生混合料配合比设计的基础。


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-04-03 09:01【
废旧沥混合料抽提方法包括离心分离法、回流抽提法和真空抽提法等,其中离心抽提应用最为广泛。离心分离法得到的沥青回收溶液中会残留少量矿粉,改变沥青的物理性质,造成试验结果不稳定。阿布森法和旋转蒸发器法这2种从沥青溶液中回收沥青的方法,但2种方法均存在回收参数适应不强、沥青中残留三氯乙烯、软化回收沥青的问题。美国NCHRP(国家公路合作研究计划)研究表明,0.5%的残余溶剂会导致沥青黏度下降50%。因此,研究者对矿粉、三氯乙烯等残留物的影响以及2种回收方法进行了大量基础性研究工作,本文将对老化沥青抽提回收近年来的研究进展进行阐述。
 
1 抽提方法
美国ASTM D2172试验规程中规定了4种沥青混合料抽提方法(方法A~D):方法A为离心抽提,方法B为回流抽提,方法C是真空抽提,方法D是回收抽提的变法。其中离心抽提法和回流抽提法最为常用,且离心抽提法采用冷溶剂操作,避免了加热导致沥青的二
次老化,优于采用热溶剂的回流方法。中国规范主要是参照ASTM和日本道路协会铺装试验方法,只规定了离心抽提法,且研究数据较少。离心抽提法设备相对简单经济,在中国的工地实验室中被大规模采用,但由于采用冷溶剂,导致沥青无法完全从集料中抽提出来,降低了沥青质量分数(0.1%~0.5%)。残留的沥青(即被集料所吸收的沥青部分)会使回收沥青性质发生显著变化,影响程度依赖于残留沥青的黏度。此外,采用离心抽提法通常会在沥青回收溶液中残留少量的矿粉,进而影响回收沥青的性能。因此,对废旧混合料抽提方法尚需进行系统的对比分析研究,提出适合中国国情的试验方法。
 
2 旋转蒸发器法
旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)法通过真空减压,使整个回收系统形成负压,降低三氯乙烯的沸点,可在较低温度下最大限度地去除三氯乙烯,缩短高温蒸馏时间,容易控制且数据稳定。从20世纪70年代开始,该方法逐渐被各实验室所采用,如图3所示;但由于应用时间较短,加热温度、真空条件、蒸馏时间、转速和空气流速等回收参数尚未形成统一的标准,仍存在回收沥青老化严重或回收不净的现象。
 
目前,对于普通沥青回收,各试验积累了较多的空白回收数据,其中现象时间控制法具有较好的适用性,通过了不同来源、不同老化程度沥青的验证;但沥青使用环境复杂,且缺乏路面新建时沥青性能数据,回收参数的适用性仍需继续研究。此外,对于SBS改性沥青回收,国内外尚没有较好的解决方法,这是中国近年新修建道路将面临的再生技术瓶颈。
 
3 结语
 (1)国内规范只给出了沥青回收的离心法,相关规定基本上参照国外,缺乏对老化沥青混合料抽提方法适用性的研究,导致抽提方法单一,难以满足复杂使用环境下再生技术的需求。
 
(2)对矿粉、三氯乙烯残留物对回收沥青性能影响的研究获得了丰硕的成果,但大多针对单一品牌的原样沥青,旧路面回收材料沥青来源多样、老化程度不一,目前研究成果不能有效指导老化沥青的抽提回收,需要进行相关研究。
 
(3)阿布森法操作难度大,旋转蒸发器法回收参数多,目前研究主要针对空白沥青回收试验,达到了预期效果,但缺乏实际工程的验证,且对SBS改性沥青回收缺乏有效手段,是亟待攻克的技术难题。