掺加CAP沥青还原剂的老化沥青基本性能研究

戴忧华

广东省南粤交通投资建设有限公司（510100）

沥青路面在行车荷载和光照、空气、雨雪等自然因素的反复作用下,沥青混合料会产生老化[1]，沥青组分中的油分会逐渐减少，胶质和沥青质会逐渐增加，导致沥青混合料逐渐变硬变脆，从而缩短了路面的使用寿命[2]。进行沥青的抗老化研究，改善沥青混合料的抗老化性能，可以延长沥青路面的使用寿命。

CAP是含活化物的双组分混合沥青还原剂，主要由改性乳化沥青、表面活化材料、渗透材料、树脂粘结材料等组成[3-4]。CAP利用沥青还原剂穿透和软化沥青结合料,对老化的沥青路面进行渗透和粘接，激活老化沥青胶质并提高其原有粘接性和弹性，使原有沥青形成新的保护封层,抗剥落能力得到提高，延缓老化的时间,可以对沥青路面进行预养护，延长道路使用寿命。

目前，在沥青混合料中掺加CAP技术实施简便、成本较低、可快速开放交通等优点，得到越来越广泛的应用,但是其对沥青老化的具体改善效果，对沥青基本性能的影响，仍然缺乏足够的数据基础。

通过一系列室内试验研究,分析了掺加CAP沥青还原剂后沥青的基本性能变化，以及抵抗老化的改善效果。

1 原材与试验

本次试验材料是70号基质沥青和CAP沥青还原剂。实验时将原样沥青分成若干份装入圆盘，每份沥青重50 g，通过烘箱进行加热，在163℃条件下对其进行5 h的薄膜烘箱老化。经过检测，70号沥青老化前后的各项基本性能指标见表l。

通过表1可知，经过5 h薄膜烘箱老化，基质沥青的各项指标均发生变化：针入度降低、软化点升高、延度降低，60℃的运动粘度升高。这表明经过旋转薄膜老化以后，沥青变硬、脆性增加、粘度有所提高。

表1 基质沥青老化前后的基本性能指标

将老化后的沥青掺入CAP沥青还原剂进行还原，为了使还原剂能与老化沥青溶合均匀，在掺入CAP沥青还原剂后进行搅拌，然后在常温下放置24 h,以保证CAP沥青还原剂和老化沥青充分发生反应。

2 试验结果分析

对掺加了CAP沥青还原剂的老化沥青进行基本性能试验，试验结果见表2。

表2 基质沥青基本性能变化

为了更直观地比较沥青老化前后和加入不同含量CAP还原剂后的指标变化，将表2的数据绘成柱状图和折线图，如图1～4所示。

通过图1～4可知：

老化沥青的针入度随CAP含量增加而递增，软化点和延度CAP含量增加而递减，这说明在老化沥青加入CAP后关键技术指标都得到了修复，且老化沥青中添加的CAP越多,对老化沥青的粘性、稠度和延性的改善作用越好。

图1 沥青基本性能指标柱状图

图2 老化沥青的针入度随CAP含量增长变化规律

图3 老化沥青的软化点随CAP含量增长变化规律

图4 老化沥青的延度随CAP含量增长变化规律

3 结论

通过室内试验，对老化沥青的基本性能进行了分析，得到结论如下：

1）经过5 h薄膜烘箱老化后，基质沥青的针入度降低、软化点升高、延度降低、60℃的运动粘度升高。这表明经过了旋转薄膜老化以后，沥青变硬、脆性增加、粘度提高。

2）老化沥青的软化点随CAP含量增加而递减，说明CAP可以改善老化沥青的粘性。

3）老化沥青的针入度随CAP含量增加而递增，说明CAP可以改善老化沥青的稠度。

4）老化沥青的延度随CAP含量增加而递增,说明CAP可以改善老化沥青的延性。

[1]高爽.沥青混合料疲劳损伤机理研究[D].重庆：重庆交通大学,2008.

[2]吕松涛.老化对沥青混合料疲劳性能的影响[J].科技信息,2012,1：67～68.

[3]陈勇鸿,胡冰,龚啸.CAP沥青还原剂处治沥青老化路面研究[J].湖南交通科技,2012,4(38)：4～7.

[4]赵志军,周丽萍,曹利,李明珠.沥青路面预防性养护与CAP还原封层技术[J].建材世界,2009,6(30)：8～13.