[發明專利]一種瀝青混合料老化性能測試裝置及測試方法

無效

• 申請號: 201110311242.9
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102507315A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 趙永利;馬濤;王真
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明是一種瀝青混合料老化性能測試裝置及方法，能夠用于測試瀝青混合料老化后的性能變化，尤其是瀝青混合料老化后的脆化硬化情況。本發明屬于公路瀝青路面測試領域。?

背景技術

近十余年來，我國公路建設迅速發展，到2010年底，全國公路通車里程已達到398.4萬公里，瀝青路面占據了80%以上比例，其中高速公路通車里程超過7.4萬公里位居世界第二，瀝青路面更是占據了90%以上的比例，而其中SBS等改性瀝青又在高等級公路中大量使用。從我國實際情形看，大部分瀝青路面在運營后，短的2～3年，長的5～6年就進入大面積維修和改造期。因此，我國目前在高速公路飛速建設的同時，已經進入了一個持續的大規模養護維修期。?

瀝青路面的養護維修必然會產生大量的廢舊瀝青混合料，如果能夠對廢舊瀝青混合料進行再生利用，不僅將節約大量自然資源，同時可以有效的節約工程成本和社會成本。因此，隨著環保意識的增強和石油資源的緊張，再生利用已成為瀝青路面養護工程的重要發展方向。?

在對廢舊瀝青混合料進行再生利用時，首先要評價舊瀝青混合料和舊瀝青的老化情況。瀝青的老化主要表現在兩個方面，即瀝青出現硬化和脆化，從瀝青指標上看瀝青硬化表現為針入度降低、軟化點及粘度提高，瀝青脆化表現為延度降低；從混合料角度看瀝青硬化脆化表現為強度提高，高溫穩定性提高，抗裂性降低，疲勞性能降低。目前，我國對舊瀝青混合料和瀝青老化程度的評價時采用“抽提回收”方法，即首先用三氯乙烯將廢舊瀝青混合料中的瀝青溶解到三氯乙烯中，形成“三氯乙烯+舊瀝青”的回收液；然后再通過回收試驗將三氯乙烯從回收液中蒸餾出來，從而獲得回收瀝青。通過評價回收瀝青的性能(針入度、軟化點、延度、粘度)來反映廢舊瀝青混合料中瀝青的老化程度，進而間接的反應廢舊瀝青混合料的性能老化程度。大量的研究表明，現有的抽提回收試驗在評價普通瀝青混合料和瀝青老化程度上，存在著各種各樣的問題；在評價改性瀝青混合料時這些問題更為突出，這里綜述之。?

(1)目前，規范中所規定的抽提溶劑為三氯乙烯，當廢舊瀝青混合料為基質瀝青膠結材料時，三氯乙烯可以在較短的時間內將其完全溶解，即將廢舊瀝青混合料中的瀝青抽提干凈。當廢舊瀝青混合料為改性瀝青膠結料時，若要將其中的改性瀝青完全溶解，則需要較長時間，如三氯乙烯在溶解SBS改性劑含量為5%的老化改性瀝青時，需要10h以上，才能將其基本溶解(存在一些雜質或未能溶解的改性劑)。一般情況下，抽提試驗不可能進行如此長的時間，因此，會造成所抽提出的瀝青多為包裹在混合料上的外層瀝青，從而使最終獲得的瀝青與廢舊瀝青混合料中的瀝青性能產生一定的差別。?

(2)在抽提過程中，很難做到將礦粉與溶液完全分開，即使經過高速離心或24h靜置沉淀，也會有部分礦粉存在于抽提溶液中。抽提溶液經過蒸餾之后，礦粉會殘留在回收瀝青中。有研究資料表明，當瀝青中含有礦粉時，無論是基質瀝青還是改性瀝青其性質將會產生較大變化，即殘留礦粉會對回收瀝青的性質產生較大影響。?

(3)在回收過程中，如要將三氯乙烯回收干凈，則需要在150℃以上持續加熱較長時間，這又會使瀝青進一步老化；如果回收時間不夠，而使三氯乙烯殘留在瀝青中，則會使回收瀝青的延展性大幅提高。并且SBS改性瀝青在經由溶劑溶解之后，改性瀝青的原有結構(如星型結構、線性結構)被破壞掉。該結構是由于SBS改性瀝青制作過程中SBS改性劑經過高速剪切，發生溶脹而形成，而回收的SBS改性瀝青結構與原有結構存在巨大差異，這將對舊瀝青的評價產生一定的影響。?

總之，目前評價瀝青混凝土老化程度的測試方法存在著以上幾個方面的不足，而優秀的測試方法需要滿足以下幾個方面：?

a，在進行廢舊瀝青混合料老化程度評價的時候，能夠避免瀝青混合料中老化瀝青的性質發生變化。

b，能夠避免老化瀝青的結構發成變化，適用于改性瀝青。?

c，瀝青老化后主要表現出變硬變脆的性質，該方法要能夠準確的評價出廢舊瀝青混合料中老化瀝青的性質變化，減小試驗誤差，避免其受礦粉，抽提溶劑等的影響。?

d，試驗方法較簡單，設備要求不高，操作過程容易，便于現場取芯測試，利于試驗方法推廣。?

發明內容