一种耐老化沥青再生剂研发及性能研究

摘要

沥青路面再生技术是指对旧沥青路面进行铣刨后，在铣刨料的基础上加入新集料和新沥青重新拌合得到再生沥青混合料的过程。它不但可以节约大量的石材、沥青等不可再生资源，还能保护环境、减少耕地占用，对经济和社会产生巨大的效益。再生剂的研发是沥青路面再生技术的重要环节。目前市场上现有的再生剂普遍存在性价比不高、抗老化性能差的问题，因此开发具有高性价比、抗老化性能良好的新型沥青再生剂具有重要的研究意义和应用前景。
　　本文基于现有的沥青再生原理和市场再生剂组成成分调研，确定了芳烃油作为研发再生剂的基础油分，在此基础上添加了增塑剂和抗老化剂以提高其流变性能和抗老化性能，结合沥青试验优选出再生剂配方，并从沥青、沥青胶浆和沥青混合料三个维度对其再生效果进行了验证。
　　论文首先进行了废旧沥青的抽提工作，并测试了废旧沥青的基本性能。针对于废旧沥青的老化程度并结合现有的沥青再生原理和市场再生剂组成成分调研，确定了芳烃油、增塑剂和抗老化剂作为再生剂的基础材料。在此基础上通过对再生沥青的基本性能进行测试，确定再生剂各组分的最佳掺量。通过薄膜烘箱老化试验制备了两种不同老化程度的老化沥青（轻度老化沥青和重度老化沥青）。通过测定再生沥青的各项基本物理性能与基质沥青对比分析后，确定了针对两种不同老化程度的老化沥青的再生剂最佳掺量。通过多次试验探索确定了再生剂的制备工艺并测试了再生剂的基本性能指标。
　　其次，本文选取了两种市场再生剂与自主研发的A型沥青再生剂对老化沥青进行了再生。从常规物理性能、动态剪切流变性能、多级应力重复蠕变恢复性能、低温蠕变性能和抗老化性能五方面分别研究了三种不同再生剂对轻度老化沥青和重度老化沥青的性能影响。通过对比分析，验证了A型沥青再生剂对老化沥青的性能恢复具有更好的效果。
　　然后，本文采用A型沥青再生剂对抽提得到的废旧沥青进行了再生，并从常规物理性能、动态剪切流变性能、多级应力重复蠕变性能和低温蠕变性能四方面分析了A型沥青再生剂对抽提沥青的再生效果。在再生抽提沥青的研究基础上，本文制备了再生抽提沥青胶浆，从沥青胶浆的角度分析了A型沥青再生剂对抽提沥青的性能影响，为再生沥青混合料的研究做铺垫。
　　最后，本文采用A型沥青再生剂选取了35％和50％两个RAP掺量制备再生沥青混合料。从高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能四个方面对再生沥青混合料的性能进行了评价，同时选择了市场再生剂B进行了对照试验。综合分析实验数据可以看出，A型沥青再生剂可以显著提升废旧沥青混合料的各项性能指标，证明了再生沥青混合料具有优良的路用性能。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 废旧沥青混合料再生研究现状

1．2．1 废旧沥青混合料再生利用发展概况

1．2．2 废旧沥青混合料再生技术研究现状

1．3 废旧沥青混合料再生剂研究现状

1．3．1 沥青再生原理

1．3．2 现有再生剂性能存在的问题

1．4 本文主要研究内容与技术路线

1．4．2 技术路线与研究方案

1．5 创新点

第二章 沥青再生剂的研发与制备

2．1 废旧沥青抽提及性能测试

2．2 实验材料

2．2．1 基础油分

2．2．2 增塑剂

2．2．3 抗老化剂

2．2．4 基质沥青

2．2．5 实验室老化沥青

2．3 再生剂制备工艺

2．4 再生剂配合比确定

2．4．1 增塑剂掺置的确定

2．4．2 抗老化剂掺量的确定

2．5 再生剂最佳掺量的确定

2．5．1 轻度老化沥青再生剂掺量确定

2．5．2 重度老化沥青再生剂掺量确定

2．6 再生剂性能测试

2．7 本章小结

第三章 再生剂对老化沥青的性能影响

3．1 再生剂对轻度老化沥青的性能影响

3．1．1 常规物理性能

3．1．2 动态剪切流变性能

3．1．3 多级应力重复蠕变恢复性能

3．1．4 低温弯曲蠕变性能

3．1．5 抗老化性能

3．2 再生剂对重度老化沥青的性能影响

3．2．1 常规物理性能

3．2．2 动态剪切流变性能

3．2．3 多级应力重复蠕变恢复性能

3．2．4 低温弯曲蠕变性能

3．2．5 抗老化性能

3．3 本章小结

第四章 旧沥青再生效果及再生沥青胶浆性能研究

4．1 旧沥青基本性能

4．2 A型沥青再生剂对抽提沥青的性能影响

4．2．1 常规物理性能

4．2．2 动态剪切流变性能

4．2．3 多级应力重复蠕变恢复性能

4．2．4 低温弯曲蠕变性能

4．3 再生沥青胶浆性能研究

4．3．1 常规物理性能

4．3．2 动态剪切流变性能

4．3．3 多级应力重复蠕变恢复性能

4．4 本章小结

第五章 再生沥青混合料配合比设计及性能研究

5．1 回收沥青混合料性质分析

5．2 再生沥青混合料配合比设计

5．2．1 再生沥青混合料级配设计

5．2．2 最佳油石比确定

5．3 再生沥青混合料路用性能研究

5．3．1 高温稳定性

5．3．2 低温抗裂性

5．3．3 水稳定性

5．3．4 疲劳性能

5．4 经济效益分析

5．5 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间科研成果情况