一种再生沥青混合料再生剂扩散效率评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于渐青混凝±路面使用性能的检测与评价领域，尤其设及一种再生渐青 混合料再生剂扩散效率评价方法。
【背景技术】
[0002] 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W追溯到1915年美国人Warren 化others在工厂内对旧渐青层进行加热，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渐 青，渐青组分调和等也得到了很好的应用。
[0003] 已有研究成果中扩散试验的设计W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渐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=氯乙締对渐青进行抽提回收会对渐青的性质有扰动，所W 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=氯乙締的扰动，但是 不能够模拟渐青薄膜状态的扩散。所W设计出一种既能够模拟渐青薄膜状态又不受=氯乙 締干扰的扩散试验是非常有必要的。
[0004] 动态剪切流变仪(DSR)用测量渐青的复数剪切模量(G*)和相位角（S)来表征渐青 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）。5是可 恢复和不可恢复两部分所占比重的相对指标。
[0005] 渐青是复杂的有机化合物，老化的过程也伴随着渐青中官能团的变化，典型的有 亚讽(S=O)和幾基氧化物(C=0)。通过红外光谱测试能够得到所有代表渐青典型原有成分 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】
[0006] 本发明的主要目的在于设计出一种既能够模拟渐青薄膜状态又不受=氯乙締干 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。
[0007] 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：
[000引一种再生渐青混合料再生剂扩散效率评价方法，包括W下步骤：
[0009] 步骤一，按照配合比设计拌和渐青和集料，并投放若干具有固定形状的集料作为 追踪集料，制成渐青混合料；
[0010] 步骤二，按照渐青混合料老化方法对拌和的渐青混合料进行老化试验；
[0011] 步骤=，打散老化后的渐青混合料，向渐青混合料中加入渐青再生剂，在不同的溫 度和不同的揽拌时间下拌和，并取出追踪集料；
[0012] 步骤四，从取出的追踪集料上提取出渐青扩散试样；
[001引步骤五，对渐青扩散试样进行DSR现聯和FT邮则试；
[0014] 步骤六，分析渐青扩散试样的DSR测试结果和FTIR测试结果；依据DSR测试结果中 的渐青复数剪切模量的变化率、FTIR测试中幾基官能团和亚讽基官能团的红外吸收光谱系 数的变化率，提出=种扩散效率指标RDi、畑2和RD3。
[0015] 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;所述渐青混合料为AC-13型渐青混合料。
[0016] 所述步骤二中的渐青混合料老化方法能够实现渐青混合料长期老化模拟目的。
[0017] 所述步骤二中的渐青混合料老化方法为SHRP中提出的老化方法。
[0018] 所述步骤S中不同的溫度为：100°C、120°C、130°C或者150°C ;所述不同的揽拌时 间为：3〇8、1111；[]1、2111；[]1、4111；[]1或者8111；[]1。
[0019] 所述步骤四必须在步骤=结束后立即完成。
[0020] 所述步骤五中的DSR测试获取渐青混合料的复数剪切模量护和相位角S;FTIR测试 获取渐青各特征官能团对应的红外吸收峰面积。
[0021] 所述步骤五中的DSR测试的溫度扫描范围设置为30°C到75°C，5°C-个间隔。
[0022] 所述步骤六中评价再生剂扩散效率的指标计算如下：
[0023] DSR测试：WRDi表示W渐青的复数剪切模量变化率为指标的再生剂在渐青旧集料 表面扩散的程度，RDi越大，扩散程度越大，具体表达式如下，
[0024] RDi=(GVG*)/(GVG*〇〇) (1)
[0025] 其中G*o为渐青混合料未添加再生剂时渐青的复数剪切模量，G*…为再生剂与渐青 混合料完全混合扩散后渐青的复数剪切模量，6^为不同试验溫度下的渐青的复数剪切模 量；
[0026] FTIR测试:采用幾基和亚讽基两种官能团的红外吸收光谱系数的变化率作为评价 指标RD2和RD3，RD2和畑3分别表示W幾基光谱系数和亚讽基的红外吸收光谱系数的变化率 为指标的再生剂在渐青旧集料表面扩散的程度，RD2和RD3越大，扩散程度越大，计算出所有 代表渐青典型原有成分与氧化产物的吸收峰峰所覆盖的总面积SA，幾基和亚讽基的光谱 系数为该成分的吸收峰面积与所有吸收峰总面积的比值，具体表达式如下，
[0027] 畑2=( ISOo-I SO VQSOo-I SOoo) (2)
[002引畑3二（ICOo-ICO)AICOo-ICOoo) (3)
[0029] W此方法计算的亚讽基系数和幾基氧化物系数分别为IS0 = A(1030)/XA和ICO = A(1700)/5：A，其中A(1030)为亚讽基的吸收峰面积，A(1700)为幾基的吸收峰面积，XA = A (1700)+A(1600)+A(1460)+A(1376)+A(1030)+A(864)+A(814)+A(743)+A(724)+A(2953)+A (2923)+A(2862);其中：ISO〇为再生料未添加再生剂时渐青的亚讽系数，ISOoo为再生剂与再 生料完全混合扩散后的亚讽系数，ISO为对在不同溫度和不同揽拌时间下的渐青混合料的 试验测试亚讽系数；ICOo为再生料未添加再生剂时渐青的幾基氧化物系数，ICOoo为再生剂 与再生料完全混合扩散后的幾基氧化物系数，ICO为对在不同溫度和不同揽拌时间下的渐 青混合料的试验测试幾基氧化物系数。
[0030] 所述DSR测试是为60°C和lOrad/s条件下进行的。
[0031] 本发明的有益效果：
[0032] (1)本方法设计的扩散试验能够最大程度的在实验室还原现场施工条件，不会破 坏渐青本身的力学性能，获取渐青扩散样品具有代表性。
[0033] (2)本方法提出的扩散试验避免了=氯乙締抽提过程对渐青性能的影响。
[0034] (3)本方法提出的测试手段和评价指标能够有效的描述再生剂的扩散效率。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明的评价方法的流程图。
[0036] 图2为本发明中DSR测试溫度扫描结果。
[0037] 图3为本发明的FTIR测试结果示意图，其中横轴为光谱波数，纵轴为官能团吸光 度。
[0038] 图4为本发明中扩散效率随拌和时间/溫度变化曲线。
【具体实施方式】
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0040] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0041 ]如图1所示，一种再生渐青混合料再生剂扩散效率评价方法，包括W下步骤：
[0042] 步骤一，按照配合比设计拌和渐青和集料，并投放若干具有固定形状的集料作为 追踪集料，制成渐青混合料；
[0043] 步骤二，按照渐青混合料老化方法对拌和的渐青混合料进行老化试验；
[0044] 步骤=，打散老化后的渐青混合料，向渐青混合料中加入渐青再生剂，在不同的溫 度和不同的揽拌时间下拌和，并取出追踪集料；
[0045] 步骤四，从取出的追踪集料上提取出渐青扩散试样；
[0046] 步骤五，对渐青扩散试样进行DSR测试和FTIR测试；
[0047] 步骤六，分析渐青扩散试样的DSR测试结果和FTIR测试结果；依据DSR测试结果中 渐青的复数剪切模量的变化率、FTIR测试中幾基官能团和亚讽基官能团的红外吸收光谱系 数变化率，提出立种扩散效率指标RDi、RD2和畑3。
[0048] 在本发明中，所述步骤一中的追踪集料的形状为易于识别的形状，诸如立方体集 料和球形集料，其最大尺寸小于或者等于2cm，本发明是基于AC-13型渐青混合料配合比设 计，最大公称粒径小于16mm，为了能够较为充分的模拟实际扩散条件，追踪集料尺寸不宜过 大，另外过大的尺寸在压实成型中也容易被破坏。
[0049] 在本发明中，所述步骤二中的混合料老化方法能够实现渐青混合料长期老化模拟 目的，在本发明的一种实施例中，可W采用SHRP中提出的老化方法。
[0050] 在本发明中，所述步骤四必须在步骤=结束后立即完成。
[0051] 在本发明中，所述步骤五中的DSR测试内容为溫度扫描，获取渐青混合料的复数剪 切模量护和相位角S;FTIR测试获取渐青各特征官能团对应的红外吸收峰面积。
[0052] 在本发明中，所述步骤六中评价再生剂扩散效率的指标计算如下：
[0053]