不同溫拌劑對再生瀝青的影響研究

羅婷

（江西省交通投資集團有限責任公司宜春管理中心，江西宜春 336000）

0 引言

隨著我國經濟發展進入新常態，交通行業進入了新的階段，過去的道路建設模式已不符合綠色發展的理念，路面新建或翻修產生的廢棄舊料再生利用成為新的趨勢，道路建設中的瀝青路面回收再生近年來成為研究的熱點。瀝青路面具有平整度高、噪聲低及維修簡便等優點，因此在很多道路中采用，但瀝青路面的使用壽命有限，當路面破壞時對此類不可再生資源造成的浪費極大，對此，學者們開始對溫拌再生瀝青技術進行研究，其中李振等人[1-3]對舊料的摻配量進行研究；李唐志等人[4]通過Evo?thermTM溫拌技術，對拌和料中舊料的摻配率進行研究；郭乃勝等人[5-6]針對摻與不摻舊料情況下的混合材料溫拌技術進行研究。

再生瀝青是指在舊的瀝青中摻入再生劑形成的瀝青，而在基質瀝青中加入溫拌劑主要是為了降低瀝青在鋪設及碾壓時的溫度。本文對溫拌劑對瀝青的溫拌機理進行研究，并通過試驗研究不同溫拌劑對再生瀝青的影響。

1 溫拌劑概述

瀝青是一種復雜的混合材料，主要是由不同的碳氫化合物及非金屬元素組成，普通的瀝青在拌和時需要將瀝青加熱至很高的溫度，一般在160～180℃，而在攤鋪及碾壓的時候一般也需要在高溫（120℃）下進行，在此高溫下不僅會使瀝青老化速度加快，還需要消耗大量的能源，且同時還會在高溫狀態產生有害氣體。而溫拌劑的使用可以大幅降低普通瀝青的加熱溫度（一般在20～40℃），因此不僅可以節約能源，還能減少有害氣體的排出，同時還能使瀝青的老化速度減慢。目前添加劑法溫拌技術中常采用的溫拌劑主要有XT-W1（液體）、XT-W2（固體）、XT-W3（含有結晶水的粉狀固體），由于瀝青與聚合物改性劑的相容性極差，因此在制備溫拌瀝青時需要將基質的瀝青加熱到能夠流動的狀態下，然后采用低速拌熱熟化或高速剪切分散的方法，將瀝青與溫拌劑融合，避免其出現離析的現象。

2 不同溫拌劑的影響分析

本文為研究不同溫拌劑對瀝青的路面性能影響，分別對上述三種溫拌劑加入到基質的瀝青中，對形成的溫拌瀝青的基本性能指標進行試驗，具體結果見表1所示。

表1 溫拌瀝青的主要性能指標結果表

從表1中可以看出，溫拌劑W-1加入基質瀝青后形成的溫拌瀝青，其針入度與軟化點與沒有加入溫拌劑的普通瀝青相差較小，其黏度在135℃時比普通瀝青大，在175℃時比普通的瀝青小，溫拌劑W-3加入基質瀝青后形成的溫拌瀝青，其針入度與軟化點與沒有加入溫拌劑的普通瀝青相差不大，其黏度在135℃時比普通瀝青小，在175℃比普通的瀝青大，這兩類溫拌劑均為表面活性劑，加入基質瀝青中均能改變基質瀝青的性能，溫拌劑W-2加入基質瀝青后形成的溫拌瀝青，其針入度增大較為明顯，表明該類瀝青較軟，其低溫性能提高較明顯，同時其軟化點有所降低，但還滿足大于42的要求，其黏度變化較小。

3 不同溫拌劑對再生瀝青的影響分析

本文對某高速公路工程中的舊瀝青混合料進行回收，并且通過全自動離心式抽提儀等儀器對舊瀝青中的各材料含量進行抽取，具體的結果見表2所示。

表2 舊瀝青中材料含量

為研究不同的溫拌劑對再生瀝青的影響，本文在上述舊料中摻入新的集料及再生劑，形成新的瀝青，并摻入不同的溫拌劑進行研究。主要包括再生瀝青的力學性能中的穩定度、水穩定性及高溫性能進行研究。

（1）穩定度

關于瀝青混凝土高溫穩定性的研究，主要是通過馬歇爾穩定度試驗儀來進行試驗，本文針對不同的溫拌再生瀝青混凝土的穩定度結果見表3所示。

表3 穩定度結果表

從表3中可知，不論普通的再生瀝青混合料還是摻入了不同溫拌劑溫拌再生瀝青混合料，穩定度及流值均滿足規范的規定要求，但對比三種不同的溫拌劑可以發現，溫拌劑W-2摻入后再生瀝青混合料的穩定度有所降低，而溫拌劑W-1與溫拌劑W-3的穩定度均比普通的再生瀝青混凝土有所提高，這主要與溫拌劑的溫拌機理有關。W-2溫拌劑是降黏型溫拌劑，加入瀝青之后，會降低瀝青混合料的高溫黏度，而W-1與W-3溫拌劑是表面活性溫拌劑，加入的瀝青中對高溫黏度的降低效果不明顯，此外，還與溫拌的拌和工藝有關，W-2溫拌劑采用干拌法拌和，該方法在拌和時的溫拌效果較差。

（2）水穩定性

瀝青材料主要是用于鋪設道路，道路所處的環境一般較復雜，且在長期反復車輛荷載的作用下，要求路面材料具有一定的耐久性，尤其是在有水的環境下。本文對不同溫拌劑下的瀝青混合料進行室內水穩定試驗，該試驗將試樣在60℃水溫的條件下水浸泡48h后進行穩定度試驗，將浸水前的穩定度與浸水后的穩定度進行對比分析，具體結果見表4所示。

表4 水穩定結果表

從表4中可知，普通再生瀝青混合料和摻入了不同溫拌劑溫拌再生瀝青混合料的穩定度及比值均滿足規范的規定要求，但對比三種不同的溫拌劑可以發現，不同的溫拌再生瀝青混合料在浸水后的穩定度均出現不同的變化，其中溫拌劑W-2的溫拌再生瀝青混合料其浸水后的穩定度有所提升，與普通的瀝青混合料出現相似的變化，溫拌劑W-1與W-3的溫拌再生瀝青混合料浸水后的穩定度均降低，主要與溫拌劑的溫拌機理有關，W-2溫拌劑是降黏型的溫拌劑，加入瀝青后，會降低瀝青混合料的高溫黏度，而W-1與W-3溫拌劑是表面活性溫拌劑，加入瀝青中對高溫黏度的降低效果不明顯，還與溫拌的拌和工藝有關，W-2溫拌劑是采用干拌法拌和，該方法溫拌效果較差。

（3）高溫穩定性

在瀝青混合料中高溫穩定性也是路面使用的一個重要指標，它是指瀝青路面在外界荷載的作用下，瀝青混合料抵抗流動變形的能力。本文中的高溫穩定性結果如表5所示。

表5 高溫穩定性結果表

從表5中可以發現，普通的再生瀝青混合料和摻入了不同溫拌劑溫拌再生瀝青混合料的動穩定度均滿足規范的規定要求，但均比普通再生瀝青混合料的動穩定度小，對比三種不同的溫拌劑可以發現，不同的溫拌再生瀝青混合料的動穩定性均有所不同，其中溫拌劑W-2的溫拌再生瀝青混合料的動穩定性最好，溫拌劑W-1與W-3的溫拌再生瀝青混合料的動穩定性均較低，主要與溫拌劑的溫拌機理有關。

4 結語

本文通過對溫拌劑對瀝青的溫拌機理進行研究，并對不同溫拌劑對再生瀝青混合料的性能進行試驗研究。研究結果表明，溫拌劑可以降低瀝青混合料的拌和及鋪設的溫度，且溫拌機理主要與溫拌劑是降黏型還是表面活性型有關；不同溫拌劑的溫拌再生瀝青混合料性能與溫拌劑的類型相關，其中W-2溫拌劑的溫拌效果較好。