[發明專利]環氧乳化瀝青與冷再生集料上舊瀝青的相融機制表征方法

有效

• 申請號: 202011081382.7
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112162116B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 許濤;姚曉光;王斯文
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01Q60/24
• 分類號: G01Q60/24;G01Q30/20;C08L95/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種環氧乳化瀝青與舊瀝青的相融機制表征方法，屬于瀝青路面養護技術領域，解決已有的環氧乳化瀝青與舊瀝青融合試樣難以制備及相融機制不明的問題。首先，按規范制備短期老化及長期老化的舊瀝青；然后，在25℃條件下，借助常規的瀝青彈性恢復試驗試模制備豎直方向和水平方向的環氧乳化瀝青與舊瀝青融合試樣；最后，利用原子力顯微鏡對制備的不同試樣進行觀測，計算高度均方根和高度平均值作為粗糙度參數指標，并研究舊瀝青種類、舊瀝青老化程度、乳化瀝青與舊瀝青的質量比例對融合瀝青試樣的“峰狀”結構參數影響規律，闡明環氧乳化瀝青與舊瀝青的相融機制。本發明對延長瀝青路面使用壽命、推廣冷再生技術應用具有重要意義。

技術領域

本發明是一種環氧乳化瀝青與冷再生集料上舊瀝青的相融機制表征方法，屬于瀝青路面養護技術領域。

背景技術

多年來，我國公路建設快速發展，僅2019年，我國新增公路通車里程16.6萬公里，其中高速公路7000公里，截至2019年末，全國高速公路通車總里程已達14.96萬公里，保持世界第一。資料顯示，高等級公路瀝青路面的設計壽命為15年，但從我國實際情形看，大部分瀝青混凝土路面在運營后，短的3～5年，長的6～9年就進入大面積維修和改造期。在瀝青路面養護翻修和升級改造的過程中，將產生大量的可回收瀝青混合料。已有研究表明，30年前新建道路中材料運輸成本僅占1/3，原材料占2/3，如今卻恰恰相反，新建道路建設時總成本的2/3為運輸成本，原材料僅占1/3，導致這種結構成本變化的主要原因是原材料過度使用導致新建工程所需材料的運距不斷增長、運輸單價增加，從而使得新建道路的建設成本不斷增加，并且造成了舊路面材料資源浪費、環境污染加劇等問題。

瀝青路面再生技術使廢舊瀝青混合料得以再利用，節約了大量的瀝青和砂石材料，減少了新材料的開采，同時解決了舊瀝青混合料的運輸和廢料堆棄的問題。瀝青路面再生過程中，在舊瀝青混合料中添加新瀝青可使舊瀝青性能得到一定程度的恢復，從而提高再生料抗低溫開裂及耐疲勞性能，達到廢料再生利用的目的。其中，新、舊瀝青的相融機制對再生瀝青混合料性能的恢復情況影響顯著。

目前，環氧乳化瀝青冷再生混合料中新環氧乳化瀝青、舊瀝青相融機制不明是舊瀝青混合料使用率低及冷再生瀝青混合料性能不佳的關鍵影響因素之一，主要因為冷再生技術在常溫下進行，環氧乳化瀝青與舊瀝青的融合試樣在常溫下難以制備，且目前并無合適的相融機制表征方法。此外，目前為了推廣冷再生技術應用，常將舊瀝青混合料作為一種“黑色碎石”或集料對待，忽略了環氧乳化瀝青與舊瀝青的相融機制，這些化繁為簡的方法在研究初期是可行且有效的，但隨著研究的深入，這種思路下的研究工作是不可取的，會縮短瀝青路面的使用壽命。

研究指出，利用原子力顯微鏡試驗手段可以較好的觀測到舊瀝青表面的“蜂狀”結構，通過“蜂狀”結構常用的粗糙度參數指標，高度均方根、高度平均值，可以進一步研究舊瀝青的老化程度。鑒于此，本發明將利用常規的瀝青彈性恢復試驗試模(見圖1)，獲取豎直方向和水平方向的環氧乳化瀝青與舊瀝青融合試樣(見圖2)，并通過原子力顯微鏡試驗研究不同條件下環氧乳化瀝青與舊瀝青的融合狀況，包括舊瀝青種類、舊瀝青老化程度、乳化瀝青與舊瀝青的質量比例，從而表征環氧乳化瀝青與舊瀝青的相融機制，為瀝青路面冷再生養護技術的推廣提供參考，延長冷再生瀝青路面的使用壽命。

發明內容

(1)技術問題

本發明目的是提供一種環氧乳化瀝青與冷再生集料上舊瀝青的相融機制表征方法，解決目前瀝青路面冷再生過程環氧乳化瀝青與冷再生集料上舊瀝青融合試樣難以制備、相融機制表征方法欠缺、相融機理不明確、舊瀝青混合料使用率低、冷再生瀝青混合料路用性能較差等問題。

(2)技術方案