一種再生瀝青路面材料表面老化瀝青分層剝離裝置及方法
【專利說明】一種再生瀝青路面材料表面老化瀝青分層剝離裝置及方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于瀝青再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種再生瀝青路面材料表面老化瀝青分 層剝離裝置及方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 再生瀝青路面材料（RAP)再生利用在道路工程中已得到廣泛應(yīng)用，目前流行的將 RAP作為"黑色碎石"或集料來對待，但其中含有的老化瀝青不能忽視，舊瀝青具有脆性，在 荷載的作用下，其很容易斷裂。在對路面再生混合料進(jìn)行配合比設(shè)計時，均需對RAP表面的 老化瀝青進(jìn)行性能分析，以便確定最佳的RAP摻配比例，使再生混合料達(dá)到最佳性能。瀝青 路面在使用過程中，瀝青混合料受到荷載、溫度、光照等影響會發(fā)生老化現(xiàn)象，各項性能發(fā) 生變化。但瀝青在老化過程中，其表層的老化程度和內(nèi)部的老化程度不一樣，因此RAP表面 的老化瀝青表層和內(nèi)層需要不同對待。
[0003] 目前，關(guān)于RAP表面的老化瀝青的回收，在《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī) 程》(JTG E20-2011)中提供老化瀝青回收的方法為離心分離法、回流式抽提儀法、阿布森法 等。這些方法中對回收瀝青混合料均采用三氯乙烯溶解下裹附的瀝青，然后再對回收的瀝 青進(jìn)行離心分離，去除礦粉，蒸發(fā)溶劑得到瀝青。這些方法雖然能為評價老化瀝青提供技術(shù) 手段，但其都是對RAP上瀝青進(jìn)行整體提取，忽視了 RAP上老化瀝青由外至內(nèi)老化程度不 同，無法進(jìn)行精確的分析。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種再生瀝青路面材料表面 老化瀝青分層剝離裝置及方法，能夠分層提取再生瀝青路面材料表面的老化瀝青，利于精 確分析。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 包括用于盛放能夠溶解瀝青的溶劑和再生瀝青路面材料的容器，容器的上端開 口，下端為設(shè)置有若干個通孔的底盤，底盤的下方設(shè)置有溶液收集裝置；底盤上通孔的直徑 小于再生瀝青路面材料的直徑。
[0007] 進(jìn)一步地，在容器內(nèi)設(shè)置有用于支撐再生瀝青路面材料的網(wǎng)狀支撐架，且支撐架 的網(wǎng)孔尺寸大于底盤上通孔的孔徑。
[0008] 進(jìn)一步地，支撐架的網(wǎng)孔為方形，且每個網(wǎng)孔的邊長為2. 36~13. 2mm，再生瀝青 路面材料的粒徑為4. 75~19mm。
[0009] 進(jìn)一步地，溶液收集裝置包括連接在底盤下部的接收漏斗，接收漏斗的下方設(shè)置 有溶液收集器。
[0010] 進(jìn)一步地，容器的容積為1. 〇〇~2. 00L，底面積為40~60cm2，底盤上通孔的孔徑 為1~2mm，個數(shù)為20~40個。
[0011] 進(jìn)一步地，容器為圓柱形、長方體形或正方體形。
[0012] 本發(fā)明方法的技術(shù)方案是：
[0013] 包括以下步驟：
[0014] 步驟一：首先將再生瀝青路面材料放置在容器中的支撐架上，向容器內(nèi)注入能夠 溶解瀝青的溶劑，注入的溶劑浸沒再生瀝青路面材料，并從容器底部的通孔流出，收集得到 第一層老化瀝青溶解液；
[0015] 步驟二：再依次向容器中注入和步驟一中相同體積的溶劑，溶劑從容器底部的通 孔流出，依次收集得到第二層老化瀝青溶解液直至第N層老化瀝青溶解液。
[0016] 進(jìn)一步地，溶劑為三氯乙稀、甲苯、四氫呋喃或十氫化萘。
[0017] 進(jìn)一步地，單次溶劑全部流出的時間為0. 5~2min。
[0018] 進(jìn)一步地，單次溶劑全部流出的時間是通過調(diào)試注入的溶劑體積和容器底部的通 孔孔徑以及通孔個數(shù)確定的。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0020] 本發(fā)明中通過設(shè)置容器來盛放再生瀝青路面材料，使用時，可向盛有再生瀝青路 面材料的容器中注入能溶解瀝青的溶劑，使溶劑浸沒再生瀝青路面材料，通過在容器下端 的底盤上開設(shè)通孔，溶劑能夠在確定的時間內(nèi)從底盤的通孔流出并進(jìn)入溶液收集裝置；不 斷重復(fù)上述操作，通過控制溶劑的流出時間，來控制再生瀝青路面材料在溶劑中的溶解量， 可以實現(xiàn)對再生瀝青路面材料上老化瀝青的分層剝離，對收集的溶劑進(jìn)行老化瀝青提取， 并對每次分離的老化瀝青進(jìn)行性能分析，以不同層數(shù)的老化瀝青性能評價再生瀝青路面材 料上老化瀝青由表到內(nèi)的老化程度，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，利于再生瀝青路面材 料上老化瀝青的精確分析。
[0021] 進(jìn)一步地，本發(fā)明通過設(shè)置支撐架，利于隔開再生瀝青路面材料和底盤，防止再生 瀝青路面材料堵塞底盤上的通孔。
[0022] 本發(fā)明方法中利用溶劑分次分層沖洗再生瀝青路面材料表面的老化瀝青，并進(jìn)行 收集，從而可以對沖洗下的每層老化瀝青進(jìn)行離心分離去除礦粉，評價每次沖洗出的老化 瀝青性質(zhì)，通過觀測每層瀝青性能參數(shù)，便于評價再生瀝青路面材料表面老化瀝青由外到 內(nèi)的老化程度，測試過程中受外界的影響小，能準(zhǔn)確、微觀反映再生瀝青路面材料上老化瀝 青的老化程度。 【【附圖說明】】
[0023] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明底盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明再生瀝青路面材料上老化瀝青分層剝離原理圖；
[0027] 圖5 (a)是實施例一中RAP上老化瀝青每次沖洗Imin，沖洗出的老化瀝青針入度變 化圖，圖5(b)是實施例一沖洗出的老化瀝青軟化點變化圖，圖5(c)是實施例一沖洗出的老 化瀝青延度變化圖；
[0028] 圖6 (a)為實施例二中RAP上老化瀝青每次沖洗2min，沖洗出的老化瀝青每層的復(fù) 數(shù)剪切模量變化圖，圖6(b)是實施例二中沖洗出的老化瀝青的相位角變化圖。
[0029] 其中，1-容器；2-再生瀝青路面材料；3-底盤；4-支撐架；5-接收漏斗；6-溶液收 集器；7-第一層老化瀝青；8-第二層老化瀝青；9-第三層老化瀝青。 【【具體實施方式】】
[0030] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031] 參考圖1至圖3,本發(fā)明裝置包括上端開口的容器1，容器1的下端為設(shè)置有若干 個通孔的底盤3,底盤3的下方設(shè)置有溶液收集裝置，溶液收集裝置包括連接在底盤3下部 的接收漏斗5,接收漏斗5的下方設(shè)置有溶液收集器6。在容器1內(nèi)設(shè)置有用于支撐再生瀝 青路面材料2的網(wǎng)狀的支撐架4,便于將再生瀝青路面材料2和底盤3隔開，防止底盤3上 的通孔被堵塞，且支撐架4的網(wǎng)孔尺寸大于底盤3上通孔的孔徑。支撐架4的網(wǎng)孔為方形， 且每個網(wǎng)孔的邊長均為2. 36~13. 2mm，再生瀝青路面材料2的粒徑為4. 75~19mm，且網(wǎng) 孔的尺寸要小于放入的再生瀝青路面材料2的粒徑，防止再生瀝青路面材料2穿過網(wǎng)孔。
[0032] 容器1為圓柱形、長方體形或正方體形，容積為1.00~2. 00L，底面積為40~ 60cm2,底盤3上通孔的孔徑為1. 00~2. 00mm，個數(shù)為20~40個。
[0033] 參見圖1和圖4,本發(fā)明進(jìn)行再生瀝青路面材料2表面老化瀝青的分層時，步驟如 下：
[0034] 第一步：將再生瀝青路面材料2放置于容器1內(nèi)的支撐架4上，向容器1內(nèi)注入 能溶解瀝青的溶劑，溶劑為三氯乙烯、甲苯、四氫呋喃或十氫化萘；調(diào)試注入的溶劑的量和 底盤3上通孔的多少與溶劑流出的時間的關(guān)系，確定再生瀝青路面材料2在溶劑中溶解的 單次時間，時間范圍為0. 5~2min，比如使注入的溶劑完全浸沒再生瀝青路面材料2,并在 2min內(nèi)完全流出；
[0035] 第二步：重新再取一定量的再生瀝青路面材料2放置于裝置中，以開始確定的溶 劑體積注入容器1中，使溶劑浸沒再生瀝青路面材料2,待溶劑從容器1下端的底盤3流入 接收漏斗5,并進(jìn)入溶液收集器6時，將溶解了第一層老化瀝青7的溶解液收集，以備測試。
[0036] 第三步：再以相同體積的溶劑同第二步依次進(jìn)行操作分離，并依次收集溶解了第 二層老化瀝青8的溶解液，以及溶解了第三層老化瀝青9的溶解液。
[0037] 第四步：對依次分離下的老化瀝青的溶解液離心分離去除礦粉，進(jìn)行提取分析，如 采用阿布森法提取，并觀測每層瀝青性能參數(shù)，如針入度、延度、軟化點、粘度、紅外老化指 數(shù)、DSR試驗復(fù)數(shù)剪切模量和相位角等，對第一層老化瀝青7、第二層老化瀝青8和第三層老 化瀝青9的性能進(jìn)行對比。
[0038] 以上以三層老化瀝青為例進(jìn)行說明，可以根據(jù)情況調(diào)整溶解的單次時間和總次 數(shù)，相應(yīng)得到的層數(shù)不同，比如收集至第N層老化瀝青溶解液，N至少等于3。
[0039] 由于溶劑溶解完全瀝青需要一定時間，溶劑由表到里將再生瀝青路面材料2表面 的老化瀝青逐層溶解下，沖洗時間越短，溶解的瀝青層數(shù)越多，本發(fā)明對