老化沥青热再生有效再生率检测方法探微

时间:2022-07-02 03:44:18

【前言】老化沥青热再生有效再生率检测方法探微由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。通过对影响因素进行研究,老化沥青在和新沥青拌合时,对其混溶造成影响的因素如下:第一,新沥青和老化沥青的运动黏度,第二,再生剂或者是新沥青扩散的能力,第三,拌合过程的程度,运动黏度越小,扩散的能力以及拌合的剧烈程度越大,老化沥青的有效再生率就会越高。...

老化沥青热再生有效再生率检测方法探微

摘 要:文章在对流传质理论的基础上,研究沥青路面在热再生的过程中,老化沥青和新沥青以及再生剂相混溶的原理,经分析,笔者认为对老化沥青有效再生率产生影响的因素包括:对老化沥青进行预热、混合料进行拌合需要的时间、再生剂应用。设计试验检测老化沥青有效再生率,试验的结果证实设计的检测方法具有可行性,以便为同行提供参考。

关键词:沥青路面;有效再生率;预热程度;再生剂

沥青是高分子聚合物,具有沉淀、溶解等特点,这一特点决定了废旧沥青混合料可以得到再生利用。沥青路面再生的重要问题是对旧沥青结合料实现再生利用,结合旧沥青老化的情况,应用再生剂,恢复旧沥青的功能,也可以用新沥青加以调和,或者是两种方式相结合,恢复旧沥青的功能。为了能够使老化的沥青获得100%的再生利用,需要进行试验,分析老化沥青实际再生的情况,有助于完善沥青路面的热再生技术条件,提高再生沥青混合料的性能。

1 影响老化沥青有效再生率的因素

在关于沥青热再生应用的实际工程中,于集料表面,老化沥青的存在形式是沥青膜形式,粘附于表层。在对新沥青、再生剂和老化沥青进行混溶时,主要是依靠机械发挥搅拌的作用。在进行混溶时,物体进行的是微观质量运动,这一运动的形式符合对流传质的理论。对流传质理论主要的描述对象是:第一,运动流体、固体表面两者进行质量传递,第二,运动流体两者之间的质量传递。传质体组分为A、B,它们之间的对流传质速率和传递的特性因素以及动力学因素联系密切。

通过对影响因素进行研究,老化沥青在和新沥青拌合时,对其混溶造成影响的因素如下:第一,新沥青和老化沥青的运动黏度,第二,再生剂或者是新沥青扩散的能力,第三,拌合过程的程度,运动黏度越小,扩散的能力以及拌合的剧烈程度越大,老化沥青的有效再生率就会越高。

和影响因素相对应的工艺条件包括:第一,对老化沥青进行预热,第二,混合料进行拌合需要的时间,第三,再生剂应用。在进行试验时,需要考虑上述三种工艺条件,根据条件,设计检测的方法。

2 检测试验的设计

2.1 设计的思路。当新沥青或者是再生剂不能和老化沥青进行充分的拌合时,集料表面再生沥青膜会分为内、外两层,外层是有效再生沥青层,较软,含有再生剂或者是新沥青,内层是硬化的老化沥青层,不能够得到再生利用。在这种情况下,能够进行再生利用的是外层老化的沥青,内层老化沥青不能得到利用,形成集料的部分,即“黑石”现象。

为对再生沥青的胶浆分层情况进行量化表征,文章将老化沥青有效再生率指标设为P。但是,对混合料中再生沥青胶浆微观的分布情况进行直接的测试较为困难,不能对老化沥青有效再生率实现评估。文章主要是设计宏观的试验,以间接测试的方法测得有效再生率。设计的思路如下:第一,在混合料中加入等量新沥青,新沥青和老化的沥青相溶,生成再生沥青胶浆,总体粉胶比是原来的1/2;第二,在和新集料进行拌合时,老化集料表层部分的再生沥青胶浆发生转移;第三,对于再生沥青混合料,分开新集料,在新集料中,会有部分矿粉向其转移,需要检测其质量,与此同时,测得沥青的质量;第四,在进行拌合时,添加新沥青,它的质量和老化沥青质量相同,当新沥青和老化沥青达到100%混溶时,在向新沥青表面转移的沥青中,新沥青与老化沥青的质量是等同的;第五,在拌合试验中,未添加矿粉,新集料表面矿粉来自于老化沥青的胶浆;第六,老化沥青有效再生率计算为从老化沥青中向新集料表面转移的实际转移量和理想转移量的比例。

2.2 检测方式。结合设计路线,需要实施的检测方式主要过程分为五个步骤:

2.2.1 将老化沥青混合料充分破碎,经过4.75mm标准筛,作为试验用的材料,确定粉胶比;取老化沥青混合料0.5kg,在混合料中,需要算出老化沥青质量,进行预热,直至需要的温度,和实际工程的预热条件相同。

2.2.2 取试验用的约为0.5kg烘干的新集料9.5mm,进行精确的称量,质量为a,与此同时,选择新沥青质量为b,进行预热,在选用新集料以及新沥青时,必须和实际工程中用到的相符,预热的温度符合实际工程的加热温度。

2.2.3 老化沥青混合料和新集料进行拌合,时间为30s,添加新沥青,拌合,直至设定的时间。拌合的时间、温度与实际工程相符。如果试验的过程有使用再生剂的必要,添加的时间为加入新沥青之前,拌合30s后,添加新沥青。确保再生剂质量加上新沥青的质量为b;当拌合以后,混合料的冷却温度低于70℃时,在拌合沥青混合料中,分离新集料,精确的称量为C。

2.2.4 新集料分离之后,在浸泡时,选择三氯乙烯溶液,在把浸泡溶液进行过滤时,主要的媒介是玻璃滤纸,得到矿粉,实行烘干,对矿粉质量(即转向新集料到表面的部分)进行准确测量,设为ma,发生移动沥青的质量为m=c-a-ma。

2.2.5 当有效再生率达到100%时,老化沥青、新沥青混溶充分;当有效再生率低于100%时,表明老化沥青、新沥青混溶不充分,只是得到了部分的再生利用。

2.3 与实际工程的对比。试验结束以后,应当检验试验方式的可行性,笔者依照实际的工程条件,在室内进行试验。

对于老化沥青混合料,需要进行彻底的破碎,选择4.75mm标准筛,当做试验用料,取出样品,确保矿粉质量分数、油石比、粉胶比分别为6.78%、4.66%、1.45。再生沥青混合料的组成为:第一,老化沥青混合料,第二,新沥青,第三,新集料。对再生沥青混合料实施拌制,试验条件不一样,种类是8种,在相同的试验条件下,对应试样设定3个,进行老化沥青有效再生率的测试。

试验的结果如下:试验不同,有效再生率也不同,每组3个试验结果偏差比较小;当增加预热温度,拌合时间适当延长,应用再生剂时,有效再生率会提高。在进行上述试验时,当取出新集料的过程中,附着微量的非矿粉细料,不会影响到总体的试验规律,但是,会影响到局部的试验,需要不断地完善。

3 试验结论

在沥青路面热再生中,老化沥青有效再生率对以下两方面因素具有影响:第一,对再生沥青混合料性能进行设计;第二,它的实际应用。如果老化沥青的有效再生率较低,会使得再生沥青、再生沥青混合料性能设计出现偏差,与此同时,老化沥青的有效再生也不能实现。

通过进行分析,我们发现对老化沥青有效再生率产生影响的因素有是三个:第一,老化沥青预热的程度,第二,再生沥青混合料拌合的时间,第三,再生剂扩散的能力。在实际应用的过程中,对于这三个条件,需要保证其实施。

对于老化沥青有效再生率的设计试验,效果评价有助于分析新沥青或者是再生剂对老化沥青再生效果影响的程度,与此同时,可以分析在沥青路面热再生工艺条件不同时,实施的效果会有什么影响。

4 结语

在沥青路面热再生中,老化沥青的有效再生能够提高废旧沥青的利用率,促进资源的循环利用。在实际的应用工程中,需要注意控制老化沥青预热的程度,根据再生剂扩散的能力,适当的增加拌合的时间,使新沥青和老化沥青得到充分的混溶,提高老化沥青的有效再生率。

参考文献

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[2] 杨毅文,马涛,卞国剑等.老化沥青热再生有效再生率检测方法[J].建筑材料学报,2011(3).

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