黃育華

摘 要：文章在對(duì)流傳質(zhì)理論的基礎(chǔ)上，研究瀝青路面在熱再生的過程中，老化的瀝青和新瀝青以及再生劑相混溶的原理，經(jīng)分析，筆者認(rèn)為對(duì)老化瀝青有效再生率產(chǎn)生影響的因素包括：對(duì)老化瀝青進(jìn)行預(yù)熱、混合料進(jìn)行拌合需要的時(shí)間、再生劑應(yīng)用。設(shè)計(jì)試驗(yàn)檢測(cè)老化瀝青有效再生率，試驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)設(shè)計(jì)的檢測(cè)方法具有可行性，以便為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；有效再生率；預(yù)熱程度；再生劑

瀝青是高分子聚合物，具有沉淀、溶解等特點(diǎn)，這一特點(diǎn)決定了廢舊瀝青混合料可以得到再生利用。瀝青路面再生的重要問題是對(duì)舊瀝青結(jié)合料實(shí)現(xiàn)再生利用，結(jié)合舊瀝青老化的情況，應(yīng)用再生劑，恢復(fù)舊瀝青的功能，也可以用新瀝青加以調(diào)和，或者是兩種方式相結(jié)合，恢復(fù)舊瀝青的功能。為了能夠使老化的瀝青獲得100%的再生利用，需要進(jìn)行試驗(yàn)，分析老化瀝青實(shí)際再生的情況，有助于完善瀝青路面的熱再生技術(shù)條件，提高再生瀝青混合料的性能。

1 影響老化瀝青有效再生率的因素

在關(guān)于瀝青熱再生應(yīng)用的實(shí)際工程中，于集料表面，老化瀝青的存在形式是瀝青膜形式，粘附于表層。在對(duì)新瀝青、再生劑和老化瀝青進(jìn)行混溶時(shí)，主要是依靠機(jī)械發(fā)揮攪拌的作用。在進(jìn)行混溶時(shí)，物體進(jìn)行的是微觀質(zhì)量運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)的形式符合對(duì)流傳質(zhì)的理論。對(duì)流傳質(zhì)理論主要的描述對(duì)象是：第一，運(yùn)動(dòng)流體、固體表面兩者進(jìn)行質(zhì)量傳遞，第二，運(yùn)動(dòng)流體兩者之間的質(zhì)量傳遞。傳質(zhì)體組分為A、B，它們之間的對(duì)流傳質(zhì)速率和傳遞的特性因素以及動(dòng)力學(xué)因素聯(lián)系密切。

通過對(duì)影響因素進(jìn)行研究，老化瀝青在和新瀝青拌合時(shí)，對(duì)其混溶造成影響的因素如下：第一，新瀝青和老化瀝青的運(yùn)動(dòng)黏度，第二，再生劑或者是新瀝青擴(kuò)散的能力，第三，拌合過程的程度，運(yùn)動(dòng)黏度越小，擴(kuò)散的能力以及拌合的劇烈程度越大，老化瀝青的有效再生率就會(huì)越高。

和影響因素相對(duì)應(yīng)的工藝條件包括：第一，對(duì)老化瀝青進(jìn)行預(yù)熱，第二，混合料進(jìn)行拌合需要的時(shí)間，第三，再生劑應(yīng)用。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要考慮上述三種工藝條件，根據(jù)條件，設(shè)計(jì)檢測(cè)的方法。

2 檢測(cè)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)的思路。當(dāng)新瀝青或者是再生劑不能和老化瀝青進(jìn)行充分的拌合時(shí)，集料表面再生瀝青膜會(huì)分為內(nèi)、外兩層，外層是有效再生瀝青層，較軟，含有再生劑或者是新瀝青，內(nèi)層是硬化的老化瀝青層，不能夠得到再生利用。在這種情況下，能夠進(jìn)行再生利用的是外層老化的瀝青，內(nèi)層老化瀝青不能得到利用，形成集料的部分，即“黑石”現(xiàn)象。

為對(duì)再生瀝青的膠漿分層情況進(jìn)行量化表征，文章將老化瀝青有效再生率指標(biāo)設(shè)為P。但是，對(duì)混合料中再生瀝青膠漿微觀的分布情況進(jìn)行直接的測(cè)試較為困難，不能對(duì)老化瀝青有效再生率實(shí)現(xiàn)評(píng)估。文章主要是設(shè)計(jì)宏觀的試驗(yàn)，以間接測(cè)試的方法測(cè)得有效再生率。設(shè)計(jì)的思路如下：第一，在混合料中加入等量新瀝青，新瀝青和老化的瀝青相溶，生成再生瀝青膠漿，總體粉膠比是原來的1/2；第二，在和新集料進(jìn)行拌合時(shí)，老化集料表層部分的再生瀝青膠漿發(fā)生轉(zhuǎn)移；第三，對(duì)于再生瀝青混合料，分開新集料，在新集料中，會(huì)有部分礦粉向其轉(zhuǎn)移，需要檢測(cè)其質(zhì)量，與此同時(shí)，測(cè)得瀝青的質(zhì)量；第四，在進(jìn)行拌合時(shí)，添加新瀝青，它的質(zhì)量和老化瀝青質(zhì)量相同，當(dāng)新瀝青和老化瀝青達(dá)到100%混溶時(shí)，在向新瀝青表面轉(zhuǎn)移的瀝青中，新瀝青與老化瀝青的質(zhì)量是等同的；第五，在拌合試驗(yàn)中，未添加礦粉，新集料表面礦粉來自于老化瀝青的膠漿；第六，老化瀝青有效再生率計(jì)算為從老化瀝青中向新集料表面轉(zhuǎn)移的實(shí)際轉(zhuǎn)移量和理想轉(zhuǎn)移量的比例。

2.2 檢測(cè)方式。結(jié)合設(shè)計(jì)路線，需要實(shí)施的檢測(cè)方式主要過程分為五個(gè)步驟：

2.2.1 將老化瀝青混合料充分破碎，經(jīng)過4.75mm標(biāo)準(zhǔn)篩，作為試驗(yàn)用的材料，確定粉膠比；取老化瀝青混合料0.5kg，在混合料中，需要算出老化瀝青質(zhì)量，進(jìn)行預(yù)熱，直至需要的溫度，和實(shí)際工程的預(yù)熱條件相同。

2.2.2 取試驗(yàn)用的約為0.5kg烘干的新集料9.5mm，進(jìn)行精確的稱量，質(zhì)量為a，與此同時(shí)，選擇新瀝青質(zhì)量為b，進(jìn)行預(yù)熱，在選用新集料以及新瀝青時(shí)，必須和實(shí)際工程中用到的相符，預(yù)熱的溫度符合實(shí)際工程的加熱溫度。

2.2.3 老化瀝青混合料和新集料進(jìn)行拌合，時(shí)間為30s，添加新瀝青，拌合，直至設(shè)定的時(shí)間。拌合的時(shí)間、溫度與實(shí)際工程相符。如果試驗(yàn)的過程有使用再生劑的必要，添加的時(shí)間為加入新瀝青之前，拌合30s后，添加新瀝青。確保再生劑質(zhì)量加上新瀝青的質(zhì)量為b；當(dāng)拌合以后，混合料的冷卻溫度低于70℃時(shí)，在拌合瀝青混合料中，分離新集料，精確的稱量為C。

2.2.4 新集料分離之后，在浸泡時(shí)，選擇三氯乙烯溶液，在把浸泡溶液進(jìn)行過濾時(shí)，主要的媒介是玻璃濾紙，得到礦粉，實(shí)行烘干，對(duì)礦粉質(zhì)量（即轉(zhuǎn)向新集料到表面的部分）進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，設(shè)為ma，發(fā)生移動(dòng)瀝青的質(zhì)量為m=c-a-ma。

2.2.5 當(dāng)有效再生率達(dá)到100%時(shí)，老化瀝青、新瀝青混溶充分；當(dāng)有效再生率低于100%時(shí)，表明老化瀝青、新瀝青混溶不充分，只是得到了部分的再生利用。

2.3 與實(shí)際工程的對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)束以后，應(yīng)當(dāng)檢驗(yàn)試驗(yàn)方式的可行性，筆者依照實(shí)際的工程條件，在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

對(duì)于老化瀝青混合料，需要進(jìn)行徹底的破碎，選擇4.75mm標(biāo)準(zhǔn)篩，當(dāng)做試驗(yàn)用料，取出樣品，確保礦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、油石比、粉膠比分別為6.78%、4.66%、1.45。再生瀝青混合料的組成為：第一，老化瀝青混合料，第二，新瀝青，第三，新集料。對(duì)再生瀝青混合料實(shí)施拌制，試驗(yàn)條件不一樣，種類是8種，在相同的試驗(yàn)條件下，對(duì)應(yīng)試樣設(shè)定3個(gè)，進(jìn)行老化瀝青有效再生率的測(cè)試。

試驗(yàn)的結(jié)果如下：試驗(yàn)不同，有效再生率也不同，每組3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果偏差比較??；當(dāng)增加預(yù)熱溫度，拌合時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，應(yīng)用再生劑時(shí)，有效再生率會(huì)提高。在進(jìn)行上述試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)取出新集料的過程中，附著微量的非礦粉細(xì)料，不會(huì)影響到總體的試驗(yàn)規(guī)律，但是，會(huì)影響到局部的試驗(yàn)，需要不斷地完善。

3 試驗(yàn)結(jié)論

在瀝青路面熱再生中，老化瀝青有效再生率對(duì)以下兩方面因素具有影響：第一，對(duì)再生瀝青混合料性能進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二，它的實(shí)際應(yīng)用。如果老化瀝青的有效再生率較低，會(huì)使得再生瀝青、再生瀝青混合料性能設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，與此同時(shí)，老化瀝青的有效再生也不能實(shí)現(xiàn)。

通過進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)老化瀝青有效再生率產(chǎn)生影響的因素有是三個(gè)：第一，老化瀝青預(yù)熱的程度，第二，再生瀝青混合料拌合的時(shí)間，第三，再生劑擴(kuò)散的能力。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，對(duì)于這三個(gè)條件，需要保證其實(shí)施。

對(duì)于老化瀝青有效再生率的設(shè)計(jì)試驗(yàn)，效果評(píng)價(jià)有助于分析新瀝青或者是再生劑對(duì)老化瀝青再生效果影響的程度，與此同時(shí)，可以分析在瀝青路面熱再生工藝條件不同時(shí)，實(shí)施的效果會(huì)有什么影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在瀝青路面熱再生中，老化瀝青的有效再生能夠提高廢舊瀝青的利用率，促進(jìn)資源的循環(huán)利用。在實(shí)際的應(yīng)用工程中，需要注意控制老化瀝青預(yù)熱的程度，根據(jù)再生劑擴(kuò)散的能力，適當(dāng)?shù)脑黾影韬系臅r(shí)間，使新瀝青和老化瀝青得到充分的混溶，提高老化瀝青的有效再生率。

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