临界老化时间及最佳再生剂用量的确定

厂拌热再生沥青混合料配合比设计徐培华1 陈梁2高文娟21、长安大学公路学院，陕西西安，7100642、西安公路材料再生工程技术研究中心陕西西安710065摘要：阐述厂拌热再生沥青混合料配合比设计问题，依次从配合比设计任务和具体步骤进行了全面的介绍，并提出主要控制点和配合比设计过程中需要继续研究和探讨的问题。

关键词：厂拌热再生混合料配合比设计1.概述所谓厂拌热再生技术，是将旧的沥青路面混合料切削回收，集中到再生拌和厂，再根据旧混合料技术性能的变化，掺入不同的添加材料，然后拌和成符合路面技术性能要求的再生混合料，运入施工现场，摊铺并碾压成为新的沥青路面。

厂拌再生技术在国内外应用非常普遍，其施工机械为多台功能单一的再生设备如路面铣削机(或冲击镐)、破碎筛分机、再生拌和机、运输厂拌设备、路面摊铺机及压路机等共同配合，完成全部再生作业。

厂拌再生通常均采用热拌再生技术，再生混合料的级配、新旧料的掺配比例、温度及拌和均匀程度等，均由再生拌和设备进行控制。

因此，沥青路面厂拌再生混合料的质量主要由再生拌和设备来实现和控制。

再生沥青混合料，因用了一定数量的旧路面材料，而使得在混合料的组成设计方法上，有别于新沥青混合料。

在进行再生混合料组成设计之前，首先须确定再生沥青混合料的类型，对于高等级公路路面补修，一般来说，再生混合料类型要与原路面一致。

当然，有时要根据路面病害的形成原因、摊铺厚度的限制、原材料的不同对矿料级配范围可作适当调整，但须实验论证。

2.配合比设计的任务与要求沥青混合料的组成设计，要合理地确定旧料的掺配率(利用率)；要根据旧料的老化程度确定是否要掺加再生剂，并确定其掺加的数量；要确定旧沥青和新沥青的配合比，使调配而成的再生沥青具有适合的粘度，并在性能上能获得某种程度的改善，以满足路用要求；要根据再生路面结构类型和旧料级配情况调整再生混合料的集料级配，以满足混合料在强度、抗滑、防渗、稳定等方面的要求。

2.1厂拌热再生混合料配合比设计的主要任务①确定旧路面材料的掺配比例；②选择再生剂和新沥青材料，并确定其用量；③选择集料，确定新旧集料的配合比例；④检验再生沥青品质，并确定再生混合料最佳油石比；⑤根据路用要求，检验再生混合料的物理力学性质。

废旧沥青路面再生利用研究现状与进展李清富; 裴俊杰; 吕小永; 陈渊召【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)020【总页数】4页(P108-111)【关键词】沥青路面; 沥青混合料; 回收沥青路面材料; 再生剂; 再生沥青【作者】李清富; 裴俊杰; 吕小永; 陈渊召【作者单位】郑州大学水利科学与工程学院河南郑州 450001; 济源市公路管理局河南济源 454650; 华北水利水电大学河南郑州 450045【正文语种】中文【中图分类】U416.2沥青路面在世界各国均占有相当大的比例，特别是高等级公路路面，沥青路面的占比甚至超过90%。

随着世界各地沥青路面道路的老化，每年的养护改造等作业产生了大量的废旧沥青路面材料（RAP），若将其废弃，不但占用土地，而且会导致较严重的环境问题。

研究发现，在新沥青混合料中掺入RAP可以显著节省成本［1，2］，所以将其掺入新的混合料中再生利用显现出巨大的经济和环境效益。

旧沥青混合料不仅可以用于生产再生沥青路面，节约成本，还可降低运输产生的碳排放量，显著减少道路建设的碳足迹。

多年来积累的经验表明，沥青路面回收是一种技术上可行的施工和修复技术。

合理设计的添加回收材料的混合料在许多情况下与传统路面的性能表现类似，甚至优于传统的路面结构层［3］。

废旧沥青路面再生技术具有环境友好、资源浪费较低、经济社会效益明显等优点，现已被世界各国广泛研究和推广应用。

美国、德国以及日本等发达国家很早就开始发展沥青路面再生利用技术，如今已经形成了比较规范的再生利用技术体系［4］。

2012年，我国交通运输部明确指出：到2020年，全国公路路面旧料循环利用率要达到90%，基本实现路面旧料的回收与循环利用。

随着我国沥青道路大规模进入维修养护阶段，对于旧沥青路面再生技术的进一步研究显得非常迫切。

1 沥青路面的老化与再生沥青的老化主要有短期老化和长期老化。

沥青短期老化（即硬化）的主要原因是在高温（160～180℃）环境下，较轻的芳香烃、环烷烃等在沥青储存过程中发生挥发和混合转化，而长期老化主要是由道路运营期间的氧化作用导致的，另外可能造成老化的因素是紫外线（UV）辐射［5，6］。

中华人民共和国行业标准热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程CJJ 43-91主编单位：上海市市政工程研究所批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：１９９２年２月１日关于发布行业标准《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》的通知建标［１９９１］４３１号各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部、委：根据原城乡建设环境保护部（８４）城科字第１５３号文的要求，由上海市市政工程研究所负责主编的《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号ＣＪＪ４３—９１，自１９９２年２月１日起施行。

本标准由建设部城镇道路桥梁标准技术归口单位北京市市政设计研究院归口管理，其具体解释等工作由上海市市政工程研究所负责。

本标准由建设部标准定额研究所组织出版。

中华人民共和国建设部１９９１年６月２７日目次第一章总则第二章对基层的要求第三章原材料第一节沥青旧料第二节再生剂第三节沥青第四节矿料第四章沥青旧路翻挖第五章再生沥青混合料配比设计第一节再生剂用量的确定第二节再生沥青混合料的配比设计第六章再生沥青混合料的制备第一节再生沥青旧料的制备第二节分拌式拌和工艺第三节连续式拌和工艺第四节运输第七章路面施工第八章质量标准和检查验收附录一本规程术语解释附录二沥青混合料抽提试验方法——回流加热法附录三沥青回收试验方法（改良阿伯逊法）附录四沥青混合料物理、力学指标测定方法附录五饱水率测定方法附录六再生沥青混合料配比设计实例附录七本规程用词说明附加说明第一章总则第１.０.１条为推广利用再生沥青混合料，节约原材料和能源，保证再生沥青路面工程质量，特制定本规程。

第１.０.２条本规程适用于热拌粗粒式、中粒式再生石油沥青混合料（以下简称再生沥青混合料）的制备与路面施工。

再生沥青混合料的路用性能与普通热拌石油沥青混合料（以下简称普通沥青混合料）相同，在路面结构中可同等使用。

质量低于普通沥青混合料的旧沥青再生成品，不属于本规程的适用范围。

旧沥青路面的再生方法主要分为以下几种：现场热再生、厂拌热再生、现场冷再生、厂拌冷再生、全厚式再生。

由于我国幅员辽阔，南北、东西气候条件以及经济条件差异较大，各地都结合当地的施工条件选择了不同的再生方法。

据了解目前国内现在正在使用的再生方法多种多样，基本涵盖了上面提到的所有再生方法。

这些再生方法中，国内应用实例较多的是厂拌热再生和现场热再生。

本内容仅对国内目前应用较多较常见的以上两种热再生方法进行比较并对厂拌热再生设备做概要介绍。

一、现场热再生法现场热再生法就是在旧路面现场利用移动式的现场热再生设备将旧沥青路面加热、耙送、经过翻挖后加入再生剂、新沥青、新骨料送进搅拌缸拌和，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。

此过程是一个动态连续的过程。

在此过程中必须根据路面材料配方的不同以及工程质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料中再生剂、新沥青材料、新集料的比例。

现场热再生方法的优点：1.施工周期短。

再生列车对旧路面再生过后经压路机压实后数小时就可恢复交通。

2.施工成本低。

再生料无需再运输到固定场地，材料现场再生现场使用。

3.设备转场快。

现场热再生方法和厂拌热再生法相比，存在以下几点缺点：1.设备投资较大，一套再生列车动辄几千万。

2.现场施工质量控制较难，因为现场热再生过程是一个连续的动态过程，所以要控制好质量需要对路面进行实时检验。

3.由于现场现场热再生生产过程要根据需要添加一定量的新料，所以维修后的路面标高会增加。

4.生产过程中热料释放出来的有毒蓝烟目前还无法集中处理。

5.一个工地的再生料无法摊铺到其他工地，也就是高等级路面的再生料无法使用到低等级的路面上。

二、厂拌热再生法厂拌热再生法就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。

沥青老化临界状态与极限状态的确定张海涛;何佳轩【摘要】在室内对盘锦AH-90沥青进行不同时间的老化试验,测试不同时间老化沥青及其混合料性能指标的变化,针入度(25℃)变化范围在13～78(0.1 mm),通过分析各项指标变化规律,建立了老化指数与老化时间之间的关系,提出了以老化指数及残留针入度比为主的沥青老化分级概念,将沥青老化分为5个等级,在此基础上,确定了沥青老化的临界状态和极限状态.%Through the Panjin asphalt (AH -90) aging test by different aging time in Lab, the performance data of the agingrnasphalt and mix of different time have been tested, the varied range of the main test data of the penetration (25 ℃) is 13 - 78rn(0. 1 mm) , the relationship between the aging index and the aging time has been established, and the grades of asphalt agingrnbased on the aging index and the ratio of remaining penetration has been put forward, the aging asphalt has been classified as 5rngrades, based on the asphalt aging grades, the critical state and limit state of the aging asphalt has been defined .【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2012(025)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】沥青老化;分级;临界状态;极限状态【作者】张海涛;何佳轩【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TE626.8+6;U416.216自20世纪60年代以来，道路沥青的老化研究受到国内外道路界的普遍关注，并针对沥青的短期老化、长期老化以及性能改善进行了相关研究，国内对沥青老化性能评价仅仅是用5h（163℃）的薄膜加热试验，只能反映沥青拌和铺筑时的沥青路面条件，对于沥青长期使用过程中性能指标随着老化的变化规律没有系统的研究，因此，通过对不同时间老化沥青性能指标的测试，研究沥青在长期使用过程中的老化规律具有重要意义。

沥青路面再生利用技术摘要：如何处置在沥青路面养护、维修和改造过程中产生的大量废弃材料，通过再生加以利用是当代公路建设中一项具有战略意义的问题。

由于沥青价格连年上涨，养护经费增长有限，因此加强沥青路面再生利用，对降低沥青路面养护成本具有一定的现实意义。

本文分析了沥青路面再生原理，并简述了沥青再生利用的效益以及施工工艺，仅供参考。

关键词：沥青再生，施工方法Abstract: how to disposal on asphalt pavement maintenance, repair and reform produces in the process of the waste material, through the regeneration use contemporary highway construction is a strategic problem. Due to the price rise in successive years asphalt, maintenance funds growth is limited, so to strengthen the asphalt pavement recycled, reduce the cost of asphalt pavement maintenance has certain practical significance. This paper analyzes the regeneration principles of asphalt pavement, and introduces the asphalt recycling benefits and the construction technology, is only for reference.Keywords: asphalt reclamation, the construction methods随着我国公路建设的快速发展，公路养护与维修任务也日益繁重。

变色离子交换树脂的再生剂用量与方式变色离子交换树脂的再生剂用量与方式变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。

具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。

H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。

同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。

是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。

H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。

因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。

目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。

变色树脂使用方法：新购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用：（1）将新树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。

催化剂再生通用规范临氢催化剂再生质量标准一、再生催化剂卸剂技术要求临氢催化剂的烧焦再生是一项系统工程，需要炼油企业、再生企业的密切配合，提高效率，共同确保再生催化剂的质量和工期。

1.炼油企业尽可能提供待生剂的如下基础数据，供再生企业制定方案参考。

（1）提供所用催化剂的牌号、商品规格，主要物化性质。

（2）提供催化剂在工业装置上使用的基本情况，如数量、原料主要性质范围、主要工艺条件、运转周期及进料量（催化剂寿命）等。

（3）提供催化剂在使用过程中，是否发生过床层超温、事故停电、氢气供应中断、床层压力降超高等现象。

2.加氢装置在停工时，应认真执行脱油和热氢汽提步骤，使待生剂中烃类物质含量不大于5%。

3.加氢反应器在卸剂时，应采取分层卸剂、分别装桶编号、标识清楚。

以防止不同床层、不同品种的待生剂互串互混；并应尽量减少两种催化剂的混合量，减少催化剂与瓷球的混合量。

尤其对超温严重，结焦严重，形成焦块的床层更应在卸剂装桶时特别标明。

4.为了防止待生剂在贮存和运输过程中发生氧化自燃现象，炼油企业在卸剂装桶时，应加放“干冰”或充氮密闭封盖。

二、器外再生企业技术质量管理标准从事催化剂器外再生的企业，应有若干名具有从事炼油，催化剂研制和应用经历的工程师来主持技术质量的管理工作。

1. 临氢催化剂器外再生企业，要求应具有如下技术质量规范：（1）催化剂再生的程序步骤和过程标准。

（2）操作规程、再生方案和岗位责任制。

（3）再生剂质量标准和分析方法标准。

（4）企业质量管理保证体系。

（5）对相关待生剂的“可再生性”，可操作性及再生价值进行预评估标准。

2 . 器外再生企业必须建立完善的质量保证体系，管理规范，程序严谨，操作有法可依。

3.器外再生企业必须建立表征再生剂质量状况的指标体系和分析方法标准，作为过程控制，出厂指标以及技术谈判的基础。

4.器外再生企业应建有实验室或化验室，配置相应的分析仪器和模拟再生试验装置，建有相应的试验方法标准，在训练有素的技术工人操作下提供可靠的分析化验数据，并进行以下工作：（1）在作业现场取待生剂混合样，对其作预评估分析。