[发明专利]一种再生沥青混合料再生剂扩散效率评价方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青混凝土路面使用性能的检测与评价领域，尤其涉及一种再生沥青混合料再生剂扩散效率评价方法。

背景技术

路面再生利用技术在道路工程中得到了广泛的应用，特别是在路面性能修复方面发挥了重要的作用。最早对路面进行的再生利用工程实例可以追溯到1915年美国人Warren Brothers在工厂内对旧沥青层进行加热，实现了路面材料的重新利用。发展至今，适应不同工程现状和设备限制的再生技术得到了很好的发展和推广，一系列再生剂的开发如软质沥青，沥青组分调和等也得到了很好的应用。

已有研究成果中扩散试验的设计以分布抽提法和简单性能测试改进试验(如针入度和软化点)为主，分布抽提法能够模拟旧沥青薄膜与再生剂之间的扩散机理，但是操作难度大，而且相关研究表明，通过三氯乙烯对沥青进行抽提回收会对沥青的性质有扰动，所以分布抽提法的可靠性有待验证。简单性能测试改进试验虽然避免了三氯乙烯的扰动，但是不能够模拟沥青薄膜状态的扩散。所以设计出一种既能够模拟沥青薄膜状态又不受三氯乙烯干扰的扩散试验是非常有必要的。

动态剪切流变仪(DSR)用测量沥青的复数剪切模量(G*)和相位角(δ)来表征沥青的流变性能。复数剪切模量(G*)包含两部分：弹性(可恢复)和粘性(不可恢复部分)。δ是可恢复和不可恢复两部分所占比重的相对指标。

沥青是复杂的有机化合物，老化的过程也伴随着沥青中官能团的变化，典型的有亚砜(S＝O)和羰基氧化物(C＝O)。通过红外光谱测试能够得到所有代表沥青典型原有成分与氧化产物的峰所覆盖的面积，各不同成分的光谱系数为该成分的峰面积与所有峰总面积的比值。

发明内容

本发明的主要目的在于设计出一种既能够模拟沥青薄膜状态又不受三氯乙烯干扰的扩散试验并提出相应的测试手段对再生剂扩散效率进行评价。

为了实现上述技术目的，本发明是通过如下的技术方案来实现的：

一种再生沥青混合料再生剂扩散效率评价方法，包括以下步骤：

步骤一，按照配合比设计拌和沥青和集料，并投放若干具有固定形状的集料作为追踪集料，制成沥青混合料；

步骤二，按照沥青混合料老化方法对拌和的沥青混合料进行老化试验；

步骤三，打散老化后的沥青混合料，向沥青混合料中加入沥青再生剂，在不同的温度和不同的搅拌时间下拌和，并取出追踪集料；

步骤四，从取出的追踪集料上提取出沥青扩散试样；

步骤五，对沥青扩散试样进行DSR测试和FTIR测试；

步骤六，分析沥青扩散试样的DSR测试结果和FTIR测试结果；依据DSR测试结果中的沥青复数剪切模量的变化率、FTIR测试中羰基官能团和亚砜基官能团的红外吸收光谱系数的变化率，提出三种扩散效率指标RD₁、RD₂和RD₃。

所述步骤一中的固定形状为易于识别的立方体形状或者球形形状，其最大尺寸小于或者等于2cm；所述沥青混合料为AC-13型沥青混合料。

所述步骤二中的沥青混合料老化方法能够实现沥青混合料长期老化模拟目的。

所述步骤二中的沥青混合料老化方法为SHRP中提出的老化方法。

所述步骤三中不同的温度为：100℃、120℃、130℃或者150℃；所述不同的搅拌时间为：30s、1min、2min、4min或者8min。

所述步骤四必须在步骤三结束后立即完成。

所述步骤五中的DSR测试获取沥青混合料的复数剪切模量G^*和相位角δ；FTIR测试获取沥青各特征官能团对应的红外吸收峰面积。

所述步骤五中的DSR测试的温度扫描范围设置为30℃到75℃，5℃一个间隔。

所述步骤六中评价再生剂扩散效率的指标计算如下：

DSR测试：以RD₁表示以沥青的复数剪切模量变化率为指标的再生剂在沥青旧集料表面扩散的程度，RD₁越大，扩散程度越大，具体表达式如下，

RD₁＝(G^*₀-G^*)/(G^*₀-G^*_∞)(1)