[發明專利]一種瀝青路面銑刨料老化瀝青的逐次抽提分析方法

在審

• 申請號: 201710145639.2
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106908406A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 陳美祝;喻文海;吳少鵬;劉全濤;張東;柳景祥
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/25;G01N1/44
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及瀝青再生技術領域，具體涉及一種瀝青路面銑刨料老化瀝青的逐次抽提分析方法。

背景技術

隨著我國高速公路網的日趨完善，路面的養護與重建逐漸占據主導地位。瀝青路面在養護、翻修的過程中會產生大量的銑刨料，其含有的石料和瀝青等都是珍貴的不可再生資源，若棄之不用則是對資源的極大浪費。目前對于銑刨料最主要的利用方式是將其與再生劑、新集料及新瀝青按一定的摻配比例混合用于再生瀝青路面的鋪筑。然而，由于瀝青路面在服役過程中受紫外光、雨水、氧氣濃度及車輛載荷等因素的共同作用，在瀝青路面的垂直方向上，內部瀝青混合料到路表距離各不相同，造成在瀝青老化過程中，裹附在集料表面上的瀝青在裹附層厚度方向上的老化程度各不相同，從而對設計再生劑摻配比例會造成一定影響。為研究銑刨料表面上老化瀝青在裹附層厚度方向上的分層老化規律，為低粘度再生劑或新瀝青的摻量對裹附在集料表面老化瀝青的組分調節提供依據，確定其在再生瀝青混合料設計中優良的摻配比例，有必要對銑刨料表面上的老化瀝青在不同厚度上的老化程度分布規律就行研究。

當前，銑刨料表面老化瀝青的主要回收方法有離心分離法、回流抽提法、阿布森法等，上述方法均為整體式分離，忽視了銑刨料表面瀝青沿裹附層厚度方向上老化程度的差異，從而導致了在路面的再生利用中，對低粘度再生劑的摻入量及拌合時間的誤判，最終影響廢舊瀝青混合料再生利用的效果。中國專利CN105092338A“一種再生瀝青路面材料表面老化瀝青分層剝離裝置及方法”提出開發一種再生瀝青路面材料表面老化瀝青分層剝離裝置，該裝置通過調節溶劑的流出時間以控制再生瀝青路面材料的溶解量，可實現對再生瀝青路面材料上老化瀝青的分層剝離，但其未能考慮在第一次放液時，裹附在路面材料表面的瀝青是完全溶解還是部分溶解，且忽視了礦粉對所提取瀝青質量的影響，造成實驗結果存在偏差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單易行、經濟實用的瀝青路面銑刨料老化瀝青的逐次抽提分析方法，該方法以三氯乙烯作為溶劑，對廢舊瀝青路面的銑刨料表面上的老化瀝青進行逐層抽提，并對獲得的老化瀝青分別進行組分和官能團分析，研究各層瀝青在裹附層厚度方向上的老化規律。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種瀝青路面銑刨料老化瀝青的逐次抽提分析方法，包括以下步驟：首先對收集來的瀝青路面銑刨料進行預處理，接著將處理好的銑刨料置于網籃中依次浸入多個裝有三氯乙烯的容器中浸泡抽提，每次浸泡完成后取出網籃，經干燥、稱重后置于下一個容器中浸泡抽提，待浸泡完后回收各個容器中的老化瀝青進行分析。

按照上述方案，瀝青路面銑刨料的預處理包括破碎處理、預熱處理和篩分處理，其中預熱處理包括將破碎后的瀝青路面銑刨料置于60℃環境中預熱1.5-2h。

按照上述方案，浸泡處理次數為5次，每個容器中裝有等體積的三氯乙烯，裝入網籃中的瀝青路面銑刨料與任意容器中三氯乙烯的比例為100g：250-300mL。

按照上述方案，網籃中的銑刨料在每個容器中的浸泡時間為10-15min，每次浸泡完成后將網籃及銑刨料取出，置于90±5℃環境中干燥1-1.5h并稱重。

按照上述方案，所述分析包括對各個容器中回收的老化瀝青分別進行紅外光譜分析和凝膠滲透色譜分析，計算2960cm^-1處甲基伸縮振動的峰面積與1700cm^-1處羰基伸縮振動的峰面積之比，記為羰基指數；計算2960cm^-1處甲基伸縮振動的峰面積與1600±10cm^-1處的碳碳雙鍵伸縮振動的峰面積之比，記為碳碳雙鍵指數。通過比較羰基指數、碳碳雙鍵指數以及LMS值(Large Molecule Scale)分別考察各層瀝青的吸氧老化程度、芳香分含量以及大分子比例。

按照上述方案，所述瀝青路面銑刨料來自同一路段、同一批次以及同一層位，所述三氯乙烯純度為99.9％，所述網籃為半球形不銹鋼材質，網籃底面積100-150cm²，容器底面積200-250cm²。

本發明所述瀝青路面銑刨料老化瀝青的逐次抽提分析方法，是在保證銑刨料中的礦粉被旋轉蒸發器除去的前提下，以三氯乙烯為溶劑，通過將銑刨料逐次浸入三氯乙烯的方式，溶解裹附在集料表面的老化瀝青，得到了銑刨料表面不同深度下的老化瀝青。與現有技術相比，本發明的有益效果為：