[发明专利]沥青混合料再生剂的掺量确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路石油沥青老化性能的评价方法，属石油沥青材料及道路铺面技术领域。

背景技术

沥青路面暴露在大气中，受到各种自然因素，如氧、温度、光照、水等的作用，使沥青混合料产生许多复杂的物理、化学变化。各种自然因素长期作用的结果，使沥青路面逐渐趋于老化。这种老化作用的突出表现是沥青混合料中所含的沥青结合料粘度增大，沥青面层呈脆硬状，其可塑性和变形能力降低。沥青路面随着使用年限的增加，沥青粘度会大大提高，沥青混合料变得又脆又硬，给沥青路面带来了不利的影响，失去应有的柔软性和变形能力。

现在用于评价道路石油沥青老化性能的方法主要是通过老化沥青的常规指标与原样沥青对比，表征沥青针入度变小、软化点增大、延度减小、脆点上升的老化特征来评价道路石油沥青的老化性能，该方法是传统的测试方法，适用于宏观老化性能的评价，不适于微观老化机理的评定，另外缺乏一种沥青混合料再生剂的掺量确定方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种沥青混合料再生剂的掺量确定方法，其步骤为：

1）铣刨旧料抽提；

2）对旧沥青试件的宏观粘度和微观组分的测定；

3）计算沥青老化指数C、胶体不稳定指数I_c和老化梯度M；

4）绘制老化梯度M与老化时间t的关系曲线，确定沥青老化临界点T；

5）并根据沥青老化指数C、胶体不稳定指数I_c和沥青老化临界点T评价沥青的老化性能；

6）根据步骤5）得到的老化性能能确定再生剂的掺量。

具体地，各步骤如下：

1)        铣刨旧料抽提

采用三分法进行铣刨旧料的取样，并应用阿布森法或者旋转蒸发器法对样品进行集料和沥青的抽提，测定所述铣刨旧料的旧沥青含量；

2)        对旧沥青试件的宏观粘度和微观组分的测定

对原样沥青及不同老化时间，本发明选取0h、5h、16h、24h和48h下的沥青试样进行宏观粘度指标，得到η₂ -- 沥青老化后的粘度(135℃,Pa.s)，η₁ -- 沥青老化前的粘度(135℃,Pa.s)；以及微观组分，即饱和分S、芳香分A_r、胶质R和沥青质A_t的百分数测定；

①根据上述宏观粘度指标值，利用公式（1）计算不同老化时间下的沥青老化指数C；

          (1)

其中： C -- 老化指数； 

η₂ -- 沥青老化后的粘度(135℃,Pa.s)；

η₁ -- 沥青老化前的粘度(135℃,Pa.s)；

②根据上述微观组分测定的饱和分S、芳香分A_r、胶质R和沥青质A_t的百分数，利用公式（2）计算不同老化时间下的胶体不稳定指数I_c；

                 (2)

其中： I_c -- 胶体不稳定指数；

S -- 沥青中饱和分百分数；

A_t -- 沥青中沥青质百分数；

R -- 沥青中胶质百分数；

A_r-- 沥青中芳香分百分数；

③根据上述宏观粘度指标值，利用公式（3）计算不同老化时间下的老化梯度M；

                (3)

其中： η₁, η₀ -- 相邻两个老化时间内沥青的粘度(135℃, Pa.s)；

       t₁, t₀ -- 相邻两个老化时间, h；

         M – 老化梯度, Pa.s/h；

④根据上述计算的老化梯度M，绘制老化老化梯度M与老化时间t的关系曲线，确定最大的老化梯度M_max对应的老化时间t为沥青的老化临界点T；

⑤根据沥青老化指数C、胶体不稳定指数Ic和沥青老化临界点T评价沥青的老化性能；

3)        确定再生剂掺量