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沥青再生剂的前世今生

浏览次数: 日期:2018年10月12日 13:42

 

 

沥青再生剂的前世今生

什么是沥青再生剂?

 

沥青再生剂是一种添加到再生沥青混合料中,用于恢复老化沥青性能的化学添加剂,主要用于沥青路面厂拌热再生和就地热再生工程中。沥青再生剂多以沥青相容性理论为指导,借助沥青组分调和的方法进行研发,其功能主要有两种:一种是对老化沥青组分的调和,对沥青质的溶解与分散渗透;另一种是对老化沥青性能的改性及提升,如添加SBS等高聚物改性剂进行性能提升、利用硫磺在再生中起到温拌效果等。目前,国内外再生剂品牌超过三十几种,且性能参差不齐。

 

再生剂在旧料中的扩散效应

 

厂拌热再生中喷入沥青再生剂

再生剂研究与应用历程

1国外再生剂研发应用的三阶段

 

发展阶段

再生剂的特点及应用

阶段一:20世纪70年代初~70年代末

再生剂仅含有再生组分,如二环、三环和四环的芳烃物质。再生剂分子量小、粘度低、软化和渗透性好,但再生路面更易发生车辙等病害

阶段二:20世纪80年代初~80年代末

再生剂由原来的小分子烃类转向分子量大、闪点高的渣油类转变,同时在路面再生的施工过程中加入如乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯等增粘组分以提高路用性能

阶段三:20世纪90年代初~至今

在施工过程中加入如SBSSBR等高分子聚合物作为改性剂,甚至采用了废旧橡胶粒作添加物,同时添加硫磺起到交联作用,再生剂向热固性方向发展

 

 

2 我国再生剂研发应用的两阶段

 

发展阶段

再生剂的特点及应用

阶段一:20世纪80年代初

再生剂的主要成分是轻质油,如润滑油、柴油、机油等。这些轻质油类对沥青的溶解能力很强,但是这种再生剂闪点很低,在高温拌和及铺筑过程中会因高温而老化或挥发,致使再生沥青抗老化性能差。市场需求小,再生剂应用较少。

阶段二:21世纪初~至今

再生剂主要组分向重质油分转变,并且添加增粘树脂、改性剂等功能性组分。重质油主要是石油渣油、糠醛抽出油等;增粘树脂主要是天然橡胶、丁苯橡胶和石油树脂等,改性组分为高分子聚合物改性剂等。随着热再生技术的推广,再生剂应用广泛。

                                                             

我国再生剂技术标准的演变

从以上再生剂的研究与应用历程可以看出,再生剂的性能在不断提高,由此再生剂的技术标准也在不断的演变。在再生剂研究早期,同济大学曾提出再生剂指标建议,技术指标包括25黏度,流变、芳香分含量、表面张力、及耐老化指标。

我国现行的交通部行业规范《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)中对再生剂的规定借鉴了美国ASTM的标准规范,对60黏度、闪点、化学组分、耐久性能、密度提出了要求。

另外,自201551号起实施的住建部行业标准《城镇道路沥青路面再生利用技术规程》(CJJ T43-2014)中关于沥青再生剂的技术标准规定了60黏度、闪点和耐老化性能指标,而舍去了再生剂的组分指标。技术规程要求应根据当地气候分区、旧沥青老化程度、沥青含量、回收沥青路面材料(RAP)掺配比例、再生剂与沥青的配伍性,综合确定再生剂的品种及用量。

 

值得一提的是,2015年即将出台的新版《公路沥青路面再生技术细则》在修订过程中针对再生剂的技术要求出现了两种不同的意见:

其一,放弃现行的沥青再生剂技术标准,采用再生沥青的技术标准,给出的条文说明是:再生剂本身的化学成分等指标在工程实际中应用较少,公路行业更关注再生剂添加到老化沥青后,对沥青指标的改善效果,通过再生沥青的指标来验证和评价再生剂的适用性,并建议对再生沥青的延度指标单独提出设计要求。

其二,保留现行的JTG F41-2008中再生剂的技术标准,而不采用如再生沥青等作为判定再生剂的技术指标。持有该观点的专家认为,完全舍弃再生剂的技术标准显然是不符合实际需求的,这只会造成再生剂市场更加鱼龙混杂。再生剂应在黏度(保障施工和易性)、闪点(保障施工安全)、耐老化性(保障使用性能)等基本方面做出规定,以设置再生剂的技术门槛。

由此可见,目前,我国再生剂无论从产品开发还是技术规范以及再生剂的性能评价,均没有统一的标准和规范,市场上的沥青再生剂更是鱼龙混杂,缺乏主流产品。

如何更好的使用再生剂?

目前,国内外再生剂质量良莠不齐,各种再生剂在性能方面均有其优缺点,如何充分发挥不同再生剂在路面再生中的技术优势显得尤为重要。

 

目前,国内比较合理的再生剂评价方法是将再生剂本身性能指标与再生沥青及混合料性能评价指标(如再生沥青的低温延度、PVN等指标)相结合,形成一整套基于性能恢复的再生剂评价体系,从而充分发挥了不同再生剂的技术优势。

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