改性乳化瀝青由于其常溫施工和便捷的特性已經(jīng)成為公路的修復(fù)性養(yǎng)護常規(guī)路用材料,乳化瀝青冷再生即是改性乳化瀝青的一個成功的應(yīng)用。但目前采用的改性乳化瀝青大多是 SBR 膠乳改性的乳化瀝青,其制備的混合料性能較弱且回收料(RAP)利用率較低;由于性能不足的緣故,大部分乳化瀝青冷再生只能應(yīng)用在路面的基層,而不能使用至面層,且 RAP 料的比例不能超過 25%。相對而言,使用 SBS 改性乳化瀝青的乳化冷再生具備更優(yōu)的路用性能和更高的 RAP 利用配比。當前無論國內(nèi)或是國外,針對改性乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)的研究多集中于再生混合料的路用性能評價,從改性和乳化機理的研究十分少見。此外,SBS 改性瀝青能夠順利乳化,且保持穩(wěn)定的高性能的關(guān)鍵在于乳化劑的機理、工藝的和方式本身。本次研究將針對冷再生專用SBS 改性瀝青乳化劑,對其種類、乳化劑用量和改性劑用量進行試驗研究,對 SBS 改性乳化瀝青冷再生瀝青路面技術(shù)的輔以結(jié)合料基礎(chǔ)分析和設(shè)計參考。
從乳化劑種類、乳化劑用量和改性劑摻量三個方面研究了適用于冷再生的 SBS 改性乳化瀝青的性能影響因素,主要結(jié)論如下:
(1)混合料拌和與馬歇爾試驗表明,慢裂快凝型乳化劑 A 制備的冷再生用乳化瀝青分散均勻,肉眼可見范圍內(nèi)無明顯顆粒懸浮現(xiàn)象,拌合時間大致為 180 s,可在 100 min—120 min 左右開放交通且早期強度較高,與集料的黏附性較好,且混合料試驗中表現(xiàn)出較好的高低溫性能,可以達到較低的空隙率,有利于施工。推薦 A乳化劑即 EM560 作為 SBS 改性冷再生用專用乳化劑。
(2)SBS 改性乳化瀝青篩上剩余量隨乳化劑用量的增加逐步下降,最終趨于穩(wěn)定,當乳化劑用量低于 1.4%時,篩上剩余量達不到規(guī)范要求的 ≤0.1%;SBS 改性乳化瀝青的標準黏度隨乳化劑用量的增加而上升,但黏度過高會降低改性乳化瀝青的拌合性和運輸穩(wěn)定性。1D存儲穩(wěn)定性和 5 d 存儲穩(wěn)定性都隨乳化劑用量的增加而提升,乳化劑用量超過 1.8% 后,增加用量對改善存儲穩(wěn)定性的效果不明顯。乳化劑用量對 SBS 改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的針入度和軟化點的影響不大,過多的乳化劑反而會對針入度和軟化點造成負面影響。5℃延度隨著乳化劑用量的增加而有上升的趨勢。
(3)增加 SBS 摻量,SBS 改性乳化瀝青篩上剩余量和標準黏度均增大,存儲穩(wěn)定性下降,且1D存儲穩(wěn)定性相比 5 d 存儲穩(wěn)定性對 SBS 摻量的變化更為敏感。隨著改性瀝青 SBS 摻量增加,乳化后的 SBS 改性瀝青蒸發(fā)殘留物針入度下降、軟化點和 5℃延度呈上升趨勢。