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废旧沥青混合料温拌改性复合再生剂的开发及性
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摘要：0 前 言 全球气候变暖一方面使沥青路面老化速度加快并且容易产生高温车辙等病害，缩短路面的使用寿命，另一方面则加剧了对抗老化和抗高温变形能力强的沥青路面材料的需求[1]。目
0 前 言
全球气候变暖一方面使沥青路面老化速度加快并且容易产生高温车辙等病害，缩短路面的使用寿命，另一方面则加剧了对抗老化和抗高温变形能力强的沥青路面材料的需求[1]。目前，我国资源节约和环境保护的压力巨大，道路工程里程长、体量大，迫切要求在道路建设与养护中摆脱传统的高能耗、高污染的生产方式，走环保、节约型的道路。而如何高效高比例地循环利用路面养护与改扩建所产生的巨量废旧沥青混合料则成为当务之急[2]。
当前，能够实现废旧混合料大规模应用的传统技术主要有热再生技术和冷再生技术[3]。传统热再生是一项通过加热沥青、再生剂、旧料和新料，然后进行搅拌再生的技术[4]。该技术的优势在于可以使旧料的路用性能达到新料的水平，并可应用于道路面层等；但不足之处在于旧料的添加量不能过多，一般为20%，掺量过多需增加再生剂的用量，影响混合料的水稳性能和抗裂性[5]。与此同时，生产过程中温度的升高会影响新旧沥青和再生剂的性能，加速其老化，并且还会产生大量污染气体，对环境造成破坏[6]。与热再生技术相比，常温冷再生技术优势在于废旧混合料的施工温度为常温，能够大比例的利用废旧混合料[7]。但是，由于其对旧料中沥青的再生效果差，不能满足重交通道路对于面层的使用要求，而只能应用于基层或下面层[8]。因此，十分需要研究兼顾节能减排和高效再生的新型技术，即温拌再生改性技术[9-10]。
为此，本项目研发了集再生、温拌及改性功能于一体的适用于废旧普通沥青混合料的温拌改性复合再生剂，并对其性能进行评价。
1 试 验
1.1 原材料
（1）再生组分：选用课题组自制的具有再生功能的再生剂SJZ，其主要成分与二甲基二硫代氨基甲酸锌（PZ，一种硫化促进剂）相似，但添加了胶质与渗透等组分，主要性能指标如表2 所示。其主要成分轻质油分，可以给沥青补充芳香分、饱和分和胶质组分[11]。
表2 再生剂SJZ 的主要成分及技术性能饱和分含量/%15 ℃相对密度18.3 67.6 1.54 327 245 1.013芳香分含量/%胶质/%60 ℃黏度/（mPa·s）闪点/℃
（2）降黏减阻剂：选择一种氟素表面活性剂（FC），某化工厂生产的无水高浓缩材料，能溶解和相容于绝大多数的聚合物，并能在干燥和固化过程中继续作用，可有效降低水相/有机相之间的界面张力，其主要技术性能见表3。
表3 降黏减阻剂的主要技术性能外观 浊点/℃ pH 值 活性物质含量/%浅黄色液体 75 6.4 61
（3）改性剂：热塑性弹性体SBS，其S/B 比为40/60，挥发份≤0.7%，灰份≤0.2%，拉伸强度≥24 MPa，断裂伸长率≥730%，熔体流动速率为0.2 g/（10 min），市售。
（4）其它添加剂：增塑剂（XR），一种环烷基橡胶油；稳定剂：化学交联型，固体灰色粉末，相对分子质量为1875，粒度0.08 mm，均为市售。
（5）废旧沥青：试验用废旧沥青混合料取自某服务期为10 年的城市道路面层中产生的RAP，废旧沥青为从废旧沥青混合料中抽提而出。
1.2 制备方法
（1）复合再生剂的制备：按配比，在140 ℃条件下加入再生剂SJZ 和XR 油分，然后升温至165 ℃，再加入SBS 改性剂，搅拌20 min，升温到170 ℃，用高速剪切仪以4000 r/min速率剪切60 min，再加入稳定剂，在170 ℃下发育60 min，最后加入FC，搅拌均匀即可。
（2）再生沥青的制备：将废旧沥青加热至140 ℃，加入15%的复合再生剂，以4000 r/min 搅拌30 min，再发育30 min即制得再生沥青。
1.3 温拌改性复合再生剂配制正交试验
基于各组分单独使用时的最佳掺量，上下浮动取值，设计了5 因素4 水平的正交试验[12]，5 因素分别为再生剂SJZ 掺量（占废旧沥青质量百分比）、增塑剂掺量（占SBS 的质量百分比）、SBS 掺量（占废旧沥青质量百分比），稳定剂掺量（占SBS 的质量百分比）、降黏减阻剂掺量（占废旧沥青质量百分比），正交试验设计见表4。
表4 复合再生剂正交试验因素水平水平因 素再生剂SJZ掺量/%（A）降黏减阻剂掺量/%（E）1 6 3 3.0 0.3 2 2 8 4 3.5 0.4 3 3 10 5 4.0 0.5 4 4 12 6 4.5 0.6 5增塑剂掺量/%（B）SBS 掺量/%（C）稳定剂掺量/%（D）
2 试验结果与分析
2.1 正交试验结果
复合再生剂掺量为15%，再生沥青正交试验结果见表5，正交试验极差分析见表6。
由表5、表6 可知：
（1）各因素对针入度影响大小排序为：B＞C＞A＞D＞E，最佳组合为B4C1A4D1E2。针入度随XR 掺量的增加而大幅度升高；随SBS 掺量的增加逐渐下降；随着SJZ 掺量的增加从升高到平缓；稳定剂和FC 对针入度的影响不明显。
文章来源：《世界复合医学》 网址: http://www.sjfhyx.cn/qikandaodu/2020/1214/576.html
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