本站小編為你精心準(zhǔn)備了再生劑研發(fā)管理論文參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1再生劑配比確定

1.1不含抗老化劑的溶脹改性液配合比確定本論文溶脹改性液配合比確定采用正交試驗(yàn)方法。正交設(shè)計(jì)法是將影響改性液性能的4種因素，每個(gè)因素均選定3個(gè)水平，選用L9(34)正交表安排試驗(yàn)方案，然后優(yōu)先出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的材料用量，如表1所示，L9(34)正交表及試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如表3所示。依據(jù)表4對(duì)每個(gè)指標(biāo)影響較好的因素進(jìn)行綜合比選，最終找出最優(yōu)的組合為A1B2C3D2，即基礎(chǔ)油分：增塑劑：增粘樹(shù)脂：改性劑=1:0.3:0.03:0.05，剪切時(shí)間為40min。

1.2抗老化劑配合比確定本研究選擇的原材料均雖兼顧了其自身應(yīng)起的作用及抗老化性，但為了提高再生劑的抗熱、光、水耦合老化性能，需加入抗老化組分來(lái)實(shí)現(xiàn)。抗老化劑由抗氧劑、紫外線吸收劑及抗剝落劑組成，其中抗氧劑主要起到抑制或延緩再生劑在空氣中的熱氧老化，紫外線吸收劑則是選擇性吸收紫外線，并將光能轉(zhuǎn)化為熱能釋放或消散，減少再生劑的光氧老化作用，抗剝落劑主要是在瀝青和集料之間的產(chǎn)生化學(xué)吸附作用，提高瀝青與集料的粘附性。通過(guò)對(duì)L9（33）共9組配方進(jìn)行試驗(yàn)，將再生劑RTFOT老化前后質(zhì)量損失、RTFOT老化前后60℃粘度比以及水煮試驗(yàn)抗剝落率[3]作為控制指標(biāo)，L3(33)正交因素水平表見(jiàn)表5，,試驗(yàn)結(jié)果如表6所示，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如表7所示。依據(jù)表8對(duì)每個(gè)指標(biāo)影響較好的因素進(jìn)行綜合比選，最終找出最優(yōu)的組合為E3F3G2，即抗氧劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5‰，紫外線吸收劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5‰，抗剝落劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的3‰。

2再生劑性能測(cè)試

為了評(píng)價(jià)自行研發(fā)的SBS再生劑（以下用代號(hào)“ZZ”表示）的性能優(yōu)劣，本研究選擇了市場(chǎng)在售的兩款再生劑DN100、DN101，及本課題組主要針對(duì)基質(zhì)瀝青研發(fā)的一款RA-2再生劑（已申報(bào)國(guó)家專(zhuān)利），與SBS再生劑ZZ進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1常規(guī)性能試驗(yàn)依據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTGF41-2008）[4]有關(guān)要求，常規(guī)性能試驗(yàn)主要包括60℃粘度、閃點(diǎn)、RTFOT前后的粘度比及質(zhì)量變化、密度等；此外，同濟(jì)大學(xué)呂偉民教授在2007年提出的我國(guó)再生劑技術(shù)指標(biāo)建議值，他將流變指數(shù)和表面張力作為再生劑技術(shù)指標(biāo)[5]。本研究在借鑒上述研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)自行研發(fā)的SBS再生劑ZZ、市場(chǎng)在售的兩款再生劑DN100和DN101、已申報(bào)專(zhuān)利的RA-2再生劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表9所示。由表9可見(jiàn)，四種再生劑的粘度大小排序?yàn)椋篋N101>ZZ>RA-2>DN100，旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱前后的粘度比和質(zhì)量變化大小的排序?yàn)椋篋N100>RA-2>DN101>ZZ，表明自制SBS再生劑ZZ的熱氧老化性能高于其他三款再生劑。四種再生劑的表面張力的排序?yàn)椋篫Z>RA-2>DN100>DN101，表明自制SBS再生劑ZZ溶解和分散再生劑的能力優(yōu)于其他三款再生劑。

2.2紅外光譜分析為了研究再生劑的微觀結(jié)構(gòu)，本研究將自制再SBS再生劑ZZ與另外三種再生劑RA-2、DN100、DN101的紅外光譜圖進(jìn)行對(duì)比。本試驗(yàn)采用薄膜法，將四種再生劑試樣涂微量于壓好的光譜純KBr晶片上，在高壓氙燈下照至試樣完全干燥后進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2所示。研究表明[6]，絕大多數(shù)芳香烴化合物在1600±10cm-1、1500～1450cm-1和1380±10cm-1這幾個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)3～4個(gè)吸收帶。其中1600cm-1和1500～1450cm-1是具有高度的芳香烴特征的吸收峰。由圖2可見(jiàn)，四種再生劑均含有高度芳烴，芳烴油是再生劑的主要組分，富含芳香分的油分對(duì)瀝青質(zhì)具有良好的溶解能力，調(diào)節(jié)瀝青的粘度。再生劑中含有極性的酯羰基、羥基和亞砜基及非極性的甲基和亞甲基部分，瀝青老化后極性增強(qiáng)，在瀝青加熱的過(guò)程中，瀝青分子間的作用力慢慢減弱，再生劑中的極性部分與瀝青極性基團(tuán)相互作用，削弱了瀝青分子之間的作用力，非極性部分則充斥在極性分子之間，增加了瀝青極性分子之間的距離，從而使瀝青分子鏈之間的運(yùn)動(dòng)變得容易，增加了瀝青的低溫柔韌性。

2.3DSC熱穩(wěn)定性分析為了研究再生劑在高溫拌合狀態(tài)下穩(wěn)定性，本研究采用示差掃描量熱法對(duì)自制再SBS再生劑ZZ與另外三種再生劑RA-2、DN100、DN101分別進(jìn)行DSC掃描，如圖3所示。通過(guò)對(duì)圖3進(jìn)行分析，在中溫區(qū)段（50～200℃），四種再生劑的DSC曲線變化均比較平緩，進(jìn)一步升高溫度，在高溫區(qū)段（200～300℃），除了RA-2以外的其他三種再生劑，均出現(xiàn)了一個(gè)放熱峰，反映出這三種再生劑在高溫區(qū)段發(fā)生了氧化降解或燃燒。ZZ再生劑的放熱溫度區(qū)間為200～300℃，峰頂溫度為277.8℃，總放熱量為51.3J•g-1，與DN100和DN101相比，放熱區(qū)間窄，峰頂溫度高，總放熱量小，熱穩(wěn)定性更好。RA-2主要發(fā)生的是吸熱反應(yīng)，說(shuō)明再生劑在整個(gè)區(qū)段以揮發(fā)和縮聚反應(yīng)為主，峰頂溫度低，吸熱量為187.3J•g-1。總熱量為區(qū)間吸熱量與區(qū)間放熱量總和，總熱量越小，發(fā)生反應(yīng)的組分小，熱穩(wěn)定性越好，因此，四種再生劑的熱穩(wěn)定性為：ZZ>RA-2>DN100>DN101。將四種再生劑的吸（放）熱區(qū)間，及其對(duì)應(yīng)區(qū)間吸（放）熱量及峰頂溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表10所示。

3再生瀝青性能測(cè)試

3.1試驗(yàn)材料與方法選取70號(hào)A級(jí)瀝青，加入4.5%SBS改性劑得到改性瀝青，依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）T0630[7]對(duì)其進(jìn)行加速壓力老化試驗(yàn)（PAV）。為了直觀評(píng)價(jià)再生劑對(duì)老化瀝青性能的恢復(fù)效果，分別將四種再生劑（ZZ、RA-2、DN100、DN101）按老化瀝青質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5%加入到老化SBS改性瀝青中，并對(duì)PAV老化前后改性瀝青，四種再生瀝青進(jìn)行性能測(cè)定。為了系統(tǒng)全面評(píng)價(jià)四種再生劑對(duì)老化瀝青性能恢復(fù)效果，分別采用常規(guī)性能試驗(yàn)指標(biāo)包括針入度、軟化點(diǎn)、5℃延度（簡(jiǎn)稱(chēng)三大指標(biāo)）和彈性恢復(fù)；以及SHPR性能指標(biāo)測(cè)試試驗(yàn)包括粘度試驗(yàn)、DSR試驗(yàn)和BBR試驗(yàn)對(duì)PAV老化前后SBS改性瀝青，四種再生瀝青進(jìn)行性能測(cè)試分析。

3.2常規(guī)指標(biāo)變化規(guī)律分析首先對(duì)PAV壓力老化前后SBS改性瀝青、4種再生瀝青三大指標(biāo)及彈性恢復(fù)性能進(jìn)行測(cè)試。相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果如表11所示。由表11可知：SBS改性瀝青經(jīng)PAV壓力老化后，低溫延度和彈性恢復(fù)率性能喪失最為明顯，下降幅度達(dá)到了85%。從四種再生劑對(duì)老化SBS改性瀝青的性能恢復(fù)效果可以發(fā)現(xiàn)：四種再生劑對(duì)針入度和軟化點(diǎn)基本上均能恢復(fù)到老化前的效果，但對(duì)于低溫延度和彈性恢復(fù)，僅ZZ基本上能使其恢復(fù)到老化前效果。表明SBS改性劑在老化作用下逐步失效劣化，ZZ再生劑中SBS改性劑的加入是使其性能恢復(fù)的一個(gè)重要因素。

3.3SHRP性能指標(biāo)變化規(guī)律結(jié)合SHRP瀝青結(jié)合料測(cè)試方法[8]，通過(guò)布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)（RV），動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)（DSR）和彎曲梁流變?cè)囼?yàn)（BBR）測(cè)試得到不同瀝青及相應(yīng)不同階段的135℃粘度，G*/sinδ達(dá)到1.00kPa時(shí)對(duì)應(yīng)的抗車(chē)轍極限溫度[9]，-12℃低溫蠕變勁度S和蠕變勁度變化速率m。其RV試驗(yàn)結(jié)果如表12所示，DSR試驗(yàn)結(jié)果如圖4～圖5及表13所示，BBR試驗(yàn)結(jié)果如表14所示。由表12所示，SBS改性瀝青老化后，粘度增大，加入四種再生劑后，粘度值均減小，其中RA-2降低最多，DN100和DN101次之，但是這三種再生瀝青的粘度值均與老化前改性瀝青相差較大，只有ZZ再生瀝青的粘度值與原樣瀝青相近，粘度比為0.951。在保證瀝青結(jié)合料流變及粘彈特性條件下，粘度值不是越小越好，因此，在恢復(fù)三大指標(biāo)的前提下，再生瀝青的粘度值與原樣瀝青越接近越好，表明ZZ再生劑具有優(yōu)越的恢復(fù)老化改性瀝青流變之特性。由圖4和圖5可知：改性瀝青老化前后、四種再生瀝青G*/sinδ隨溫度變化的曲線變化趨勢(shì)完全一致，均隨溫度增加而減小。再生瀝青的G*/sinδ均比老化S瀝青有所下降，在相同溫度條件下，其中DN100、DN101、RA-2再生瀝青的曲線基本一致，但ZZ再生性瀝青比其他三種相差較大。四種再生改性瀝青的G*/sinδ達(dá)到1.00kPa時(shí)對(duì)應(yīng)的抗車(chē)轍極限溫度見(jiàn)表13所示。由表13可知：再生瀝青的抗車(chē)轍極限溫度較老化后改性瀝青均降低，其中DN100、DN101、RA-2降低約15℃左右，但是這三種再生改性瀝青的極限溫度點(diǎn)均較原樣改性瀝青相差較大，達(dá)到5℃左右，ZZ再生瀝青的與原樣改性瀝青相近，兩者僅相差0.5℃。因此ZZ再生改性瀝青在達(dá)到再生效果的前提下，具有優(yōu)越的恢復(fù)老化改性瀝青抗高溫車(chē)轍能力。由表14可知：再生后四種再生改性瀝青的低溫蠕變勁度S均減小，蠕變勁度變化速率m值均增大，說(shuō)明四種再生劑對(duì)老化瀝青的低溫性能進(jìn)行了不同程度的改善，其中ZZ再生劑較其他三種再生劑改善效果明顯，基本恢復(fù)至SBS改性瀝青老化前性能。因此充分說(shuō)明ZZ再生劑具有優(yōu)越的恢復(fù)SBS改性瀝青低溫抗裂能力。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外SBS改性瀝青混合料再生技術(shù)現(xiàn)狀，提出了研發(fā)長(zhǎng)期性能優(yōu)越的SBS改性瀝青專(zhuān)用再生劑的重要性。論文通過(guò)正交試驗(yàn)方法，提出了SBS改性瀝青再生劑各組分配合比；通過(guò)宏觀和微觀對(duì)比分析，系統(tǒng)研究了自制再生劑的常規(guī)性能、結(jié)構(gòu)成分和熱穩(wěn)定性，將再生劑加入到老化瀝青中，對(duì)比分析再生瀝青的高、低溫等性能，取得如下主要研究成果：1）根據(jù)再生劑在廢舊瀝青混合料中所起的主要作用及其性能要求，提出再生劑的組分構(gòu)成；采用L9(34)正交試驗(yàn)確定了溶脹改性液最優(yōu)組分為基礎(chǔ)油分：增塑劑：增粘樹(shù)脂：改性劑=1:0.3:0.03:0.05，剪切時(shí)間為40min；2）在研究溶脹改性液基礎(chǔ)上，采用L9(33)正交試驗(yàn)確定了三種抗老化劑最優(yōu)組分為抗氧劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5‰，紫外線吸收劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5‰，抗剝落劑占溶脹改性液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的3‰；3）通過(guò)紅外光譜、DSC等手段對(duì)比研究自制ZZ再生劑和DN100、RA-2、DN101三種再生劑性能可知：自制ZZ再生劑具有優(yōu)越的溶解及分散能力、抗熱氧老化性能、低溫柔韌性和熱穩(wěn)定性；4）將四種再生劑按5%劑量加入老化改性瀝青中，通過(guò)DSR、BBR等手段對(duì)比分析再生瀝青高低溫性能，表明ZZ再生劑具有優(yōu)越的恢復(fù)老化SBS改性瀝青流變、抗高溫車(chē)轍及低溫開(kāi)裂能力。

作者：冉龍飛何兆益曹青霞單位：重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院重慶市公路工程質(zhì)量檢測(cè)中心