沥青路面沥青老化规律及再生技术分析

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1、万方数据·-——128--——北方交通2014年增刊文章编号：1673—6052(2014)增刊一0128—04中圈分类号：U416．26文献标识码：B沥青路面沥青老化规律及再生技术分析郝建财(中交一公局海威512程建设有限公司北京市101119)摘要：沥青路面的老化破坏主要是由于沥青的老化引起的。通过对沥青路面中不同使用年限和层位的沥青进行三大指标试验和四组分试验，结果表明：沥青的使用层位越浅，使用年限越长，沥青中的饱和分含量越低，沥青质、胶质含量越高，老化程度越严重；添加6％左右的zs再生剂能

2、够恢复甚至提高老化沥青的技术性能；而仅添加新沥青通常只能制备出与低标号沥青相近的再生沥青。关键词：沥青路面；沥青老化；再生机理；四组分据统计，截止到2012年底，我国公路总里程达423．7万公里，有铺装路面为229．51万公里，其中沥青混凝土路面为64．19万公里¨J。国内沥青路面使用寿命一般在15年以下，我国20世纪90年代以后通车使用的各级道路己进人大修或中修时限，大量旧路面材料被废弃，不但造成了资源的巨大浪费，还带来了环境的污染。预计到2015年我国因公路改造所废弃的旧沥青混合料每年将超过1

3、000万吨旧J。美国联邦公路局的调查统计资料旧1表明，采用沥青路面再生利用技术可节约材料费53．4％，路面工程造价则降低大约25％，根据我国80年代的经验，材料费节省43％～51％，工程造价降低20％～50％。这表明沥青路面再生技术具有降低工程费用、利用原有集料和结合料、保持现有路面几何线形、节能、环保、对道路通行影响程度小等优势HJ。而沥青路面的老化主要是指沥青的老化，因此对沥青的老化规律以及再生机理进行研究具有十分重要的现实意义。本文在此主要通过沥青三大指标和四组分试验对老化沥青的老化规律及老

4、化机理进行介绍，并通过室内试验对比分析两种再生技术。1路面沥青老化规律1．1老化沥青三大指标分析沥青路面在自然条件(光、热、雨水以及氧化)和车辆荷载的重复作用下，沥青胶结料会产生不可逆的化学变化，导致路面性能出现裂缝、剥落、松散等病害，这种现象称为老化，而且沥青路面的老化最主要的原因就是沥青的老化。沥青路面出现老化病害是最为常见的病害形式之一，且通常随着使用年限的增长，老化程度也不断增加。对使用7年和10年的沥青路面进行现场取样，提取旧沥青混合料中的沥青进行三大指标试验，分析沥青的老化规律。具体结

5、果见表1。表1不同层位和使用年限沥青三大指标试验结果冀粝嚣㈣．5(糯)05。3篙‘c¨m)(懦”12(下醍)针人度(0．Imm)95345558607年软化点(℃)4562．753．253．951．115℃延度(m)>10044鸫4750针人度(O．1mm)953046515010年软化点(℃)4567．159．258．659．415啾(cm)>10010132119从表l中可以看出，使用年限为10年的沥青，其针入度和延度都要小于使用年限为7年的沥青，而软化点正好相反，这说明随着使用年限越长，沥青

6、路面中沥青的老化程度越严重。从表中的数据可以看出，取样层位在0—0．5cm的沥青，7年使用年限沥青的延度为44em，而10年使用年限所对应的延度仅为lOem，减小了3倍多，老化程度十分严重；对表中数据进行横向比较可知，随着沥青层位的加深，沥青的老化程度逐渐减弱，但当达到一定深度后，沥青的老化程度基本维持不变。而表中数据表明，上面层尤其是表面层沥青由于受到车辆荷载和自然因素的直接作用，老化程度最为严重，中面层和下面层的老化程度较弱。因此就地热再生主要用于上面层万方数据2014年增刊郝建财：沥青路面沥

7、青老化规律及再生技术分析一129一路面破坏，是一种比较常用的预养护性养护技术。1．2老化沥青四组分分析从上述四个层位的沥青混合料中抽提出来的沥青分别进行四组分试验，具体试验结果见表2。表2不同层位和使用年限沥青四组分试验结果通过1．1节的分析可知，沥青路面表面层的沥青老化最为严重，因此从表面层沥青的四组分试验结果进行分析，对其老化规律进行探讨。钐饱和分一芳香分矗沥青质蕊胶质薛嘲加套悔±地底j『『『『。纛原样沥青7年老化沥青10年老化沥青图1表面层沥青四组分试验结果—+-芳香分—．．胶质r．／＼／I

8、＼厂＼／V八／＼／＼．—厂Ir’＼—’——1141312盖加12蓉1l10表面层上面层中面层下面层图2芳香分与胶质随层位的变化规律从表2和图1中可以看出，随着使用年限的增加，沥青四组分中的沥青质和胶质含量逐渐增多，尤其是胶质的含量增加最为明显，使用年限为10年的老化沥青的沥青质含量为15．5％，比原样沥青的3．7％增加了3倍多，而沥青质的含量增加较为缓慢；饱和分和芳香分的含量随着使用年限的增加而逐渐减小，饱和分的减小幅度较小，使用年限为10年的老化沥青的饱和分含量仅比原样沥青减小了