复配废油沥青再生剂制备及沥青混合料性能研究.pdf
摘要
我国已进入沥青路面维修养护的关键时期,每年产生了大量的回收沥青混合料
RAPRAP
(),对回收利用的关键在于恢复其内部旧沥青的性能。并且我国每年还
会产生大量的废弃油脂,废弃油脂主要包含废机油和废食用油两大类。因此本文选择
废机油和废食用油(废植物油)作为再生剂的基础油分,添加环氧大豆油和增粘树脂,
制备出一种新型复配废油(CWO)再生剂。重点进行CWO再生剂用于恢复老化沥青
和废旧沥青混合料的性能研究。本文主要研究内容如下:
首先,通过单因素分析和控制变量法,研究CWO再生剂中各组分对长期老化沥
135CWO
青三大指标和℃布氏黏度的影响,综合分析后确定出再生剂的各组分之间
质量比例为废机油:废植物油:环氧大豆油:增粘树脂45.5:54.5:25:9。根据再生剂
各部分组成材料性能确定出CWO再生剂的制备工艺,然后测定CWO再生剂的基本
物理性能、抗老化性能、高温稳定性和渗透性能,发现CWO再生剂属于RA-1级再
生剂,并具有良好的使用性能。
随后,验证CWO再生剂对四种类型两种老化方式沥青的三大指标和135℃布氏
黏度恢复情况,分别确定出CWO再生剂对短、长期老化沥青物理性能恢复的最佳掺
量为5%和11%。通过对比最佳CWO掺量的再生沥青、基质沥青和老化沥青的高低
温流变性能发现,CWO再生沥青相对于老化沥青高温稳定性下降,但仍强于基质沥
青,而低温抗裂性能则优于基质沥青。通过红外光谱试验、热重分析试验、高温凝胶
色谱试验和旋转薄膜烘箱试验发现,CWO再生剂可以有效改善老化沥青的羰基指数
和亚砜基指数,对老化沥青起到稀释以及调和作用,可以有效恢复其缺失的小尺寸分
子量;并且CWO再生沥青相对于基质沥青有更好的热稳定性和抗短期老化性能。
最后,对回收的RAP进行预处理,将其分为0-5mm和5-15mm两档,对两档RAP
材料根据规范进行性能测定;然后对RAP中的旧沥青进行抽提,根据CWO再生剂对
旧沥青性能的改善情况,确定出CWO再生剂的最佳掺量为10%。选择AC-20C作为
0%30%40%50%RAP
目标级配,分别确定出、、和掺量的级配设计和最佳新沥青用
量。测定不同RAP掺量下再生沥青混合料的性能,发现随着RAP掺量的提高,CWO
再生沥青混合料相对于普通沥青混合料高温性能显著提高,而水稳定性,低温性能和
疲劳性能有所下降,但是在50%RAP掺配范围内其性能均满足规范要求,因此CWO
再生剂对废旧沥青混合料有良好的再生效果。
关键词:沥青路面;再生沥青;废机油;废植物油;再生沥青混合料
I
II
ABSTRACT
MostoftheasphaltpavementhasenteredacriticalperiodinChina,andalarge
amountofrecycledasphaltpavement(RAP)isproducedeveryyear.ThekeytoRAP
recyclingistorestoretheperformanceofitsinternaloldasphalt.Andalargeamountof
wasteoilwillbeproducedinChinaeveryyear.Wasteoilmainlyincludeswasteengineoil
andwastecookingoil.Therefore,thispaperselectswasteengineoilandwastecookingoil
(wastevegetableoil)asthebaseoiloftherejuvenatingagent,andadds