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瀝青再生劑的前世今生

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【摘要】:
瀝青再生劑的前世今生什么是瀝青再生劑??瀝青再生劑是一種添加到再生瀝青混合料中,用于恢復老化瀝青性能的化學添加劑,主要用于瀝青路面廠拌熱再生和就地熱再生工程中。瀝青再生劑多以瀝青相容性理論為指導,借助瀝青組分調和的方法進行研發,其功能主要有兩種:一種是對老化瀝青組分的調和,對瀝青質的溶解與分散滲透;另一種是對老化瀝青性能的改性及提升,如添加SBS等高聚物改性劑進行性能提升、利用硫磺在再生中起到溫拌效果等。目前,國內外再生劑品牌超過三十幾種,且性能參差不齊。?再生劑在舊料中的擴散效應?廠拌熱再生中噴入瀝青再生劑再生劑研究與應用歷程表1國外再生劑研發應用的三階段?發展階段再生劑的特點及應用階段一:20世紀70年代初~70年代末再生劑僅含有再生組分,如二環、三環和四環的芳烴物質。再生劑分子量小、粘度低、軟化和滲透性好,但再生路面更易發生車轍等病害階段二:20世紀80年代初~80年代末再生劑由原來的小分子烴類轉向分子量大、閃點高的渣油類轉變,同時在路面再生的施工過程中加入如乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯等增粘組分以提高路用性能階段三:20世紀90年代初~至今在施工過程中加入如SBS、SBR等高分子聚合物作為改性劑,甚至采用了廢舊橡膠粒作添加物,同時添加硫磺起到交聯作用,再生劑向熱固性方向發展??表2我國再生劑研發應用的兩階段?發展階段再生劑的特點及應用階段一:20世紀80年代初再生劑的主要成分是輕質油,如潤滑油、柴油、機油等。這些輕質油類對瀝青的溶解能力很強,但是這種再生劑閃點很低,在高溫拌和及鋪筑過程中會因高溫而老化或揮發,致使再生瀝青抗老化性能差。市場需求小,再生劑應用較少。階段二:21世紀初~至今再生劑主要組分向重質油分轉變,并且添加增粘樹脂、改性劑等功能性組分。重質油主要是石油渣油、糠醛抽出油等;增粘樹脂主要是天然橡膠、丁苯橡膠和石油樹脂等,改性組分為高分子聚合物改性劑等。隨著熱再生技術的推廣,再生劑應用廣泛。?????????????????????????????????????????????????????????????我國再生劑技術標準的演變從以上再生劑的研究與應用歷程可以看出,再生劑的性能在不斷提高,由此再生劑的技術標準也在不斷的演變。在再生劑研究早期,同濟大學曾提出再生劑指標建議,技術指標包括25℃黏度,流變、芳香分含量、表面張力、及耐老化指標。我國現行的交通部行業規范《公路瀝青路面再生技術規范》(JTGF41-2008)中對再生劑的規定借鑒了美國ASTM的標準規范,對60℃黏度、閃點、化學組分、耐久性能、密度提出了要求。另外,自2015年5月1號起實施的住建部行業標準《城鎮道路瀝青路面再生利用技術規程》(CJJT43-2014)中關于瀝青再生劑的技術標準規定了60℃黏度、閃點和耐老化性能指標,而舍去了再生劑的組分指標。技術規程要求應根據當地氣候分區、舊瀝青老化程度、瀝青含量、回收瀝青路面材料(RAP)摻配比例、再生劑與瀝青的配伍性,綜合確定再生劑的品種及用量。?值得一提的是,2015年即將出臺的新版《公路瀝青路面再生技術細則》在修訂過程中針對再生劑的技術要求出現了兩種不同的意見:其一,放棄現行的瀝青再生劑技術標準,采用再生瀝青的技術標準,給出的條文說明是:再生劑本身的化學成分等指標在工程實際中應用較少,公路行業更關注再生劑添加到老化瀝青后,對瀝青指標的改善效果,通過再生瀝青的指標來驗證和評價再生劑的適用性,并建議對再生瀝青的延度指標單獨提出設計要求。其二,保留現行的JTGF41-2008中再生劑的技術標準,而不采用如再生瀝青等作為判定再生劑的技術指標。持有該觀點的專家認為,完全舍棄再生劑的技術標準顯然是不符合實際需求的,這只會造成再生劑市場更加魚龍混雜。再生劑應在黏度(保障施工和易性)、閃點(保障施工安全)、耐老化性(保障使用性能)等基本方面做出規定,以設置再生劑的技術門檻。由此可見,目前,我國再生劑無論從產品開發還是技術規范以及再生劑的性能評價,均沒有統一的標準和規范,市場上的瀝青再生劑更是魚龍混雜,缺乏主流產品。如何更好的使用再生劑?目前,國內外再生劑質量良莠不齊,各種再生劑在性能方面均有其優缺點,如何充分發揮不同再生劑在路面再生中的技術優勢顯得尤為重要。?目前,國內比較合理的再生劑評價方法是將再生劑本身性能指標與再生瀝青及混合料性能評價指標(如再生瀝青的低溫延度、PVN等指標)相結合,形成一整套基于性能恢復的再生劑評價體系,從而充分發揮了不同再生劑的技術優勢。

 

 

瀝青再生劑的前世今生

什么是瀝青再生劑?

 

瀝青再生劑是一種添加到再生瀝青混合料中,用于恢復老化瀝青性能的化學添加劑,主要用于瀝青路面廠拌熱再生和就地熱再生工程中。瀝青再生劑多以瀝青相容性理論為指導,借助瀝青組分調和的方法進行研發,其功能主要有兩種:一種是對老化瀝青組分的調和,對瀝青質的溶解與分散滲透;另一種是對老化瀝青性能的改性及提升,如添加SBS等高聚物改性劑進行性能提升、利用硫磺在再生中起到溫拌效果等。目前,國內外再生劑品牌超過三十幾種,且性能參差不齊。

 

再生劑在舊料中的擴散效應

 

廠拌熱再生中噴入瀝青再生劑

再生劑研究與應用歷程

1國外再生劑研發應用的三階段

 

發展階段

再生劑的特點及應用

階段一:20世紀70年代初~70年代末

再生劑僅含有再生組分,如二環、三環和四環的芳烴物質。再生劑分子量小、粘度低、軟化和滲透性好,但再生路面更易發生車轍等病害

階段二:20世紀80年代初~80年代末

再生劑由原來的小分子烴類轉向分子量大、閃點高的渣油類轉變,同時在路面再生的施工過程中加入如乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯等增粘組分以提高路用性能

階段三:20世紀90年代初~至今

在施工過程中加入如SBS、SBR等高分子聚合物作為改性劑,甚至采用了廢舊橡膠粒作添加物,同時添加硫磺起到交聯作用,再生劑向熱固性方向發展

 

 

2 我國再生劑研發應用的兩階段

 

發展階段

再生劑的特點及應用

階段一:20世紀80年代初

再生劑的主要成分是輕質油,如潤滑油、柴油、機油等。這些輕質油類對瀝青的溶解能力很強,但是這種再生劑閃點很低,在高溫拌和及鋪筑過程中會因高溫而老化或揮發,致使再生瀝青抗老化性能差。市場需求小,再生劑應用較少。

階段二:21世紀初~至今

再生劑主要組分向重質油分轉變,并且添加增粘樹脂、改性劑等功能性組分。重質油主要是石油渣油、糠醛抽出油等;增粘樹脂主要是天然橡膠、丁苯橡膠和石油樹脂等,改性組分為高分子聚合物改性劑等。隨著熱再生技術的推廣,再生劑應用廣泛。

                                                             

我國再生劑技術標準的演變

從以上再生劑的研究與應用歷程可以看出,再生劑的性能在不斷提高,由此再生劑的技術標準也在不斷的演變。在再生劑研究早期,同濟大學曾提出再生劑指標建議,技術指標包括25黏度,流變、芳香分含量、表面張力、及耐老化指標。

我國現行的交通部行業規范《公路瀝青路面再生技術規范》(JTG F41-2008)中對再生劑的規定借鑒了美國ASTM的標準規范,對60黏度、閃點、化學組分、耐久性能、密度提出了要求。

另外,自201551號起實施的住建部行業標準《城鎮道路瀝青路面再生利用技術規程》(CJJ T43-2014)中關于瀝青再生劑的技術標準規定了60黏度、閃點和耐老化性能指標,而舍去了再生劑的組分指標。技術規程要求應根據當地氣候分區、舊瀝青老化程度、瀝青含量、回收瀝青路面材料(RAP)摻配比例、再生劑與瀝青的配伍性,綜合確定再生劑的品種及用量。

 

值得一提的是,2015年即將出臺的新版《公路瀝青路面再生技術細則》在修訂過程中針對再生劑的技術要求出現了兩種不同的意見:

其一,放棄現行的瀝青再生劑技術標準,采用再生瀝青的技術標準,給出的條文說明是:再生劑本身的化學成分等指標在工程實際中應用較少,公路行業更關注再生劑添加到老化瀝青后,對瀝青指標的改善效果,通過再生瀝青的指標來驗證和評價再生劑的適用性,并建議對再生瀝青的延度指標單獨提出設計要求。

其二,保留現行的JTG F41-2008中再生劑的技術標準,而不采用如再生瀝青等作為判定再生劑的技術指標。持有該觀點的專家認為,完全舍棄再生劑的技術標準顯然是不符合實際需求的,這只會造成再生劑市場更加魚龍混雜。再生劑應在黏度(保障施工和易性)、閃點(保障施工安全)、耐老化性(保障使用性能)等基本方面做出規定,以設置再生劑的技術門檻。

由此可見,目前,我國再生劑無論從產品開發還是技術規范以及再生劑的性能評價,均沒有統一的標準和規范,市場上的瀝青再生劑更是魚龍混雜,缺乏主流產品。

如何更好的使用再生劑?

目前,國內外再生劑質量良莠不齊,各種再生劑在性能方面均有其優缺點,如何充分發揮不同再生劑在路面再生中的技術優勢顯得尤為重要。

 

目前,國內比較合理的再生劑評價方法是將再生劑本身性能指標與再生瀝青及混合料性能評價指標(如再生瀝青的低溫延度、PVN等指標)相結合,形成一整套基于性能恢復的再生劑評價體系,從而充分發揮了不同再生劑的技術優勢。

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