一种考虑老化沥青性能的RAP分级管理及再生方法

本发明涉及道路工程及养护，具体涉及一种考虑老化沥青性能的rap分级管理及再生方法。

背景技术：

1、沥青路面再生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及解决大宗固废综合利用方面发挥了重要的作用。大量研究表明，rap中的旧沥青在热再生料中仍能继续发挥胶结料的作用，而如何分析沥青胶结料的性能是决定再生成功与否的关键因素。但沥青路面在服役期间由于使用层位、老化年限、使用环境等因素的不同，导致旧沥青的情况十分复杂。目前，我国再生技术规范(jtg/t5521-2019)采用25℃针入度对旧沥青进行老化分级(p＝10～20、p＝20～30、p≥30)，并根据沥青老化程度和rap掺量共同确定新添加沥青的等级。美国的nchrp9-12研究报告中将回收沥青的老化程度按低温pg分级温度分为三个水平，沥青老化程度越高，在新沥青等级相同的情况下，rap的设计掺量越低；回收沥青老化等级相同时，随着rap掺量提升，新添加的沥青性能水平也需做出相应变化；若回收沥青老化严重或rap掺量超出一个限定值，需新沥青等级要根据线性融合图确定。季节采用单位时间段内粘度变化率来衡量沥青的老化速率，根据该值将沥青老化程度分为轻度、中度、重度三个等级，并指出对于轻中度老化的沥青可以直接添加再生剂进行性能恢复，而重度老化沥青则需添加新沥青和再生剂进行双重再生。康爱红选取了10处有代表性的rap样品，回收其中的老化沥青并测试常规指标及流变指标，发现针入度、粘度、疲劳设计温度可以很好地用于划分沥青老化等级。通过调研可知，现存研究大多基于室内模拟老化试验，缺少来源于不同实际工程情况的回收老化沥青，因此其研究成果无法准确指导实际工程应用。

2、目前，《公路沥青路面再生技术规范》(jtg/t 5521-2019)中按照粘度差异分为六个等级，但对于再生剂的使用缺乏说明指导。随着再生技术的发展，对rap表面老化沥青的分析评价及分级管理仍鲜有研究，而随意混堆rap材料将导致其表面老化沥青变异性增加，不同取样部分老化沥青性能差异过大的问题，严重影响rap材料稳定性、rap掺量及再生沥青混合料质量。因此，有必要对rap材料依照其表面老化沥青性能进行分级管理，精准回复老化沥青性能。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有分类方法理论依据不充分、无法与实际情况相匹配，且没有根据分级管理情况提出的精准恢复方法等问题，本发明提出一种考虑老化沥青性能的rap分级管理及再生方法，所述分级管理方法能够与实际情况相匹配，所述再生方法根据分级可精准回复老化沥青性能，减小工作人员试验量提升rap掺量及再生沥青混合料性能，最大程度发挥rap表面老化沥青的作用。

2、技术方案：一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，步骤如下：

3、步骤一、回收rap表面老化沥青，所述老化沥青为基质沥青或sbs改性沥青；

4、步骤二、对回收沥青进行性能检测，检测其25℃针入度，单位0.1mm和135℃布氏粘度，单位mpa·s；

5、步骤三、当老化沥青为基质沥青时，25℃针入度＞30或135℃布氏粘度＜1600，性能老化等级为衰减初期；25℃针入度≤30或135℃布氏粘度≥1600，性能老化等级为衰减中后期，若两种指标出现冲突，则优先考虑针入度指标；

6、当老化沥青为sbs改性沥青时，25℃针入度＞28或135℃布氏粘度＜3900，性能老化等级为衰减初期；25℃针入度≤28或135℃布氏粘度≥3900，性能老化等级为衰减中后期，若两种指标出现冲突，则优先考虑针入度指标。

7、作为优选，回收rap表面老化沥青的步骤如下：对rap材料采用全自动抽提仪、沥青离心机及旋转蒸发法回收rap表面老化沥青。

8、作为优选，所述基质沥青为70#基质沥青。

9、作为优选，当老化沥青为基质沥青且其对应的rap料属于下面层时，rap料服役年限＜10年，性能老化等级为衰减初期；rap料服役年限≥10年，性能老化等级为衰减中后期。

10、作为优选，当老化沥青为sbs改性沥青且其对应的rap料属于上面层时，rap料服役年限＜10年，性能老化等级为衰减初期；rap料服役年限≥10年，性能老化等级为衰减中后期。

11、基于上述一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法的rap再生方法，当老化沥青的性能老化等级为衰减初期时，对于sbs改性沥青，铺路时配制成沥青混合料，直投沥青混合料质量1％的直投式高粘改性颗粒；对于基质沥青，外掺40wt％110#基质沥青；

12、当老化沥青的性能老化等级为衰减中后期时，对于sbs改性沥青，铺路时配制成沥青混合料，直投沥青混合料质量1.5wt％的直投式高粘改性颗粒复配3wt％ra-ⅰ再生剂；对于基质沥青，外掺40wt％110#基质沥青复配外掺3～5wt％ra-ⅰ再生剂。

13、作为优选，所述直投式高粘改性剂颗粒为江苏路易达工程科技有限公司的rtuhv-ⅰ型产品。

14、作为优选，所述ra-ⅰ再生剂为江苏路易达工程科技有限公司的复新ⅱ型再生剂产品。

15、有益效果：本发明提出了老化沥青分级关键性能指标，为老化沥青分级方法提供理论支持，通过室内模拟与现场调研数据相关联，可将性能指标换算为具体年限，针对不同年限老化沥青进行精准恢复。所述分级管理方法能够与实际情况相匹配，所述再生方法能够精准回复老化沥青性能，减小工作人员试验量，提升rap掺量及再生沥青混合料性能，最大程度发挥rap表面老化沥青的作用。

技术特征：

1.一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，其特征在于，回收rap表面老化沥青的步骤如下：对rap材料采用全自动抽提仪、沥青离心机及旋转蒸发法回收rap表面老化沥青。

3.根据权利要求1所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，其特征在于，所述基质沥青为70#基质沥青。

4.根据权利要求1所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，其特征在于，当老化沥青为基质沥青且其对应的rap料属于下面层时，rap料服役年限＜10年，性能老化等级为衰减初期；rap料服役年限≥10年，性能老化等级为衰减中后期。

5.根据权利要求1所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法，其特征在于，当老化沥青为sbs改性沥青且其对应的rap料属于上面层时，rap料服役年限＜10年，性能老化等级为衰减初期；rap料服役年限≥10年，性能老化等级为衰减中后期。

6.基于权利要求1所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法的rap再生方法，其特征在于，当老化沥青的性能老化等级为衰减初期时，对于sbs改性沥青，铺路时配制成沥青混合料，直投沥青混合料质量1%的直投式高粘改性颗粒；对于基质沥青，外掺40 wt%110#基质沥青；

7.根据权利要求6所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法的rap再生方法，其特征在于，所述直投式高粘改性剂颗粒为江苏路易达工程科技有限公司的rtuhv-ⅰ 型产品。

8.根据权利要求6所述的一种考虑老化沥青性能的rap分级管理方法的rap再生方法，其特征在于，所述ra-ⅰ 再生剂为江苏路易达工程科技有限公司的复新ⅱ型再生剂产品。

技术总结
一种考虑老化沥青性能的RAP分级管理及再生方法，属于道路工程材料及养护技术领域。具体步骤如下：回收RAP表面老化沥青，所述老化沥青为基质沥青或SBS改性沥青；对回收沥青进行性能检测，检测其25℃针入度和135℃布氏粘度；根据两个指标确认老化沥青分级，分别为性能衰减初期和性能衰减中后期。最后针对不同等级的老化沥青添加相对应的再生材料，从而精准回复老化沥青性能。本发明提出了老化沥青分级关键性能指标，为老化沥青分级方法提供理论支持，并可换算为具体年限，可针对不同年限老化沥青进行精准恢复。

技术研发人员：于新,姜萌萌,李宁,汤啸天,陈亚锋,谢志伟,刘开鑫,李进
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24