自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展而公路運(yùn)輸又承載著重要的經(jīng)濟(jì)建設(shè)使命，因此高速公路和各級(jí)公路網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展迅速。自２００５年全國高速公路里程已超過４萬ｋｍ位居世界第二位，一級(jí)、二級(jí)公路近２０萬ｋｍ。到２０１０年底，我國公路網(wǎng)總里程達(dá)到３９８．４萬ｋｍ，近５年新增６３．９萬ｋｍ，其中絕大部分是瀝青路面。如何管好、養(yǎng)好這些公路已是目前我國公路部門所面臨的重要課題［１］。瀝青路面在實(shí)際使用過程當(dāng)中，經(jīng)風(fēng)吹日曬雨淋，長期暴露在空氣當(dāng)中，因此瀝青路面中的瀝青無一例外的都要經(jīng)過一個(gè)老化過程［２，３］。因此無論是新瀝青還是再生瀝青，在鋪筑瀝青道路后人們最關(guān)心的是瀝青道路的使用質(zhì)量和使用壽命。如何能延緩老化過程，提高使用性能，這樣既有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)又能節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境［４］。因此，對(duì)瀝青基本性質(zhì)的老化過程研究，尤其是掌握能變廢為寶的再生瀝青的老化規(guī)律就更為重要［５］。通過再生鞍山千山公路廢舊瀝青，使其符合《公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范》（ＪＴＧＦ４０—２００４）標(biāo)準(zhǔn)中２－２氣候分區(qū)Ａ類９０＃的瀝青標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱再生瀝青）。研究再生瀝青的主要理化性質(zhì)（軟化點(diǎn)、針入度和延度）在老化過程中的變化規(guī)律。通過失重系數(shù)法考察再生瀝青和新瀝青的抗老化性質(zhì)。

１實(shí)驗(yàn)部分

１．１原料與儀器

１．１．１原料新瀝青：遼河ＡＨ－９０高升工地；再生劑：自制；廢舊瀝青：鞍山千山公路廢舊瀝青混合料中提取。

１．１．２儀器ＬＹ型瀝青延度測定儀：無錫市石油儀器設(shè)備廠生產(chǎn)；瀝青針入度試驗(yàn)機(jī)：上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)；ＳＹＤ－２８０６Ｅ全自動(dòng)瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)器：上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)；８２型瀝青薄膜烘箱：無錫市石油儀器設(shè)備廠。

１．２樣品制備

將回收好的廢舊瀝青稱重后放入恒溫烘箱中，升溫至８５℃使其熔融，按ｍ（再生劑）∶ｍ（新瀝青）∶ｍ（廢舊瀝青）＝９∶１０∶１００，加入再生劑和新瀝青，攪拌均勻，趕出其中的氣泡，制得符合ＪＴＧＦ４０—２００４中２－２氣候分區(qū)中Ａ類９０＃瀝青標(biāo)準(zhǔn)的再生瀝青［６，７］。１．３樣品的老化實(shí)驗(yàn)采用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱加速模擬自然老化的方法，分別將２個(gè)內(nèi)徑（５５±１）ｍｍ，深（３５±１）ｍｍ的圓筒形金屬器皿裝（５０±０．５）ｇ的再生瀝青和新瀝青。將其放入（５．５±１）ｒ／ｍｉｎ的旋轉(zhuǎn)烘箱中，對(duì)再生瀝青和新瀝青進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn)。在１５０、１６３和１８０℃３個(gè)溫度下分別老化５、１０、１５、２０和３０ｈ后，測定重量、軟化點(diǎn)、針入度和延度。

２結(jié)果與討論

２．１再生瀝青主要理化性質(zhì)測定

遼河ＡＨ－９０高升工地新瀝青及再生瀝青主要性質(zhì)見表１。由表１可見再生瀝青符合ＪＴＧＦ４０—２００４中２－２氣候分區(qū)中Ａ類９０＃瀝青標(biāo)準(zhǔn)。

２．２再生瀝青老化后理化性質(zhì)變化規(guī)律

瀝青的老化首先表現(xiàn)在其使用性能的衰退，隨著老化溫度的提高和老化時(shí)間的延長瀝青的軟化點(diǎn)、針入度和延度都有明顯改變。圖１～圖３列出了再生瀝青在不同老化溫度下以及不同的老化時(shí)間內(nèi)，軟化點(diǎn)、針入度和延度的變化。老化時(shí)間／ｈ圖３再生瀝青延度隨老化溫度和老化時(shí)間的變化由圖１可見，隨著老化溫度的升高和老化時(shí)間的延長，再生瀝青的軟化點(diǎn)快速升高。在同一溫度下不同老化時(shí)間里，軟化點(diǎn)近似呈線性增長，老化速率沒有明顯改變。在相同的老化時(shí)間里，溫度越高軟化點(diǎn)升高速率越快，這說明溫度對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的升高起著加速的作用。在高溫下瀝青更容易老化。由圖２可見，在不同溫度下隨著老化時(shí)間的延長針入度在有規(guī)律的減小，在老化前２０ｈ針入度減小很快基本呈線性變化，２０ｈ以后針入度變化逐漸平緩。而由圖３可以看出延度在老化前１５ｈ，尤其是前１０ｈ下降非常快，說明瀝青的延度在老化初期變化速率較快，在中、后期再生瀝青的延度基本不變。由圖２、圖３可以看出老化前期階段是瀝青老化的主要時(shí)期，這里稱為老化加速期。老化加速期之后稱為老化穩(wěn)定期。在同一溫度老化過程當(dāng)中，軟化點(diǎn)變化速率沒有明顯的變化，針入度和延度有顯著的老化加速期。由此可知降低瀝青主要理化性質(zhì)的變化速率，縮短老化加速期，提高老化穩(wěn)定期主要理化性質(zhì)，對(duì)瀝青抗老化性能的提高，延長瀝青使用壽命是非常重要的。

２．３再生瀝青與新瀝青的抗老化性對(duì)比

為了比較再生瀝青抗老化綜合性能的優(yōu)劣，對(duì)再生瀝青和新瀝青作抗老化對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用失重系數(shù)法。經(jīng)薄膜烘箱實(shí)驗(yàn)后，試樣失重?cái)?shù)據(jù)及失重率（即樣品的失去的質(zhì)量占樣品老化前質(zhì)量的分?jǐn)?shù)）結(jié)果見表２、表３，并在不同老化溫度下對(duì)老化時(shí)間與失重率作圖，見圖４、圖５。•由表４可見，老化溫度越高，λ越大，１８０℃失重系數(shù)＞１６３℃失重系數(shù)＞１５０℃失重系數(shù)，即表現(xiàn)出高溫下失重增大的性質(zhì)。這可能與高溫下瀝青發(fā)生裂解導(dǎo)致大分子變?yōu)樾》肿�，引起揮發(fā)量增大有關(guān)。另外，由于失重率均為正值，由此可見這幾種瀝青的老化是以蒸發(fā)損失輕組分引起瀝青變硬為主的。從失重系數(shù)λ的大小還可以看出，新瀝青的抗老化性能優(yōu)于再生瀝青的抗老化性能。這可能是由于再生瀝青中的再生劑含有較多的輕組分或小分子組分引起的。

３結(jié)論

（１）以遼河ＡＨ－９０高升工地瀝青為再生瀝青的補(bǔ)充瀝青，選用自制廢舊瀝青再生劑，ｍ（再生劑）∶ｍ（新瀝青）∶ｍ（廢舊瀝青）＝９∶１０∶１００制備出符合ＪＴＧＦ４０—２００４標(biāo)準(zhǔn)中２－２氣候分區(qū)中所要求的Ａ類９０＃瀝青。

（２）考察了老化溫度和老化時(shí)間對(duì)再生瀝青的主要理化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，隨著老化溫度的增加和老化時(shí)間的延長，瀝青的軟化點(diǎn)升高、針入度減小、延度降低。再生瀝青針入度和延度有明顯的老化加速期。

（３）通過旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱實(shí)驗(yàn)利用失重法考察對(duì)比了再生瀝青和新瀝青的抗老化性質(zhì)，結(jié)果表明新瀝青的抗老化性質(zhì)要好于再生瀝青的抗老化性質(zhì)。