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在路面建设过程中添加废旧沥青混合料(RAP)已成为近年来研究的主流趋势,其中,对RAP中老化沥青的再生是重中之重。西北地区紫外线辐射强,导致沥青除了遭受热氧老化以外,也受到严重的光氧老化。因而西北地区沥青再生剂的研发不仅要考虑热氧老化的影响,还要兼顾紫外老化的影响。此外,目前沥青再生过程中还面临着两大难题:其一,再生剂与老化沥青的扩散融合现象;其二,再生后沥青与集料的粘附性能问题。这两大难题与再生沥青混合料的耐久性能和再生后路面路用性能密切相关。基于此,本文研发了一款针对西北强紫外线地区老化沥青的再生剂,并研究了再生沥青的各项性能。此外,从宏观、微观、模拟三个角度研究了再生剂在老化沥青中的扩散融合规律。最后,采用接触角、红外光谱的试验手段研究了再生沥青的宏观粘附特性及微观粘附机理。本文研究的主要结论有:(1)通过对比压力老化沥青和嘉峪关地区RAP中回收沥青的性能,确定了西北强紫外线地区代表性老化沥青试样为实验室模拟紫外老化50h沥青;选用正交试验设计,以基础性能为指标,确定了自制生物油再生剂的最佳配比;再生沥青的基础指标、布氏旋转粘度、流变试验结果表明,沥青再生后其随针入度、延度增大,软化点下降,布氏旋转粘度降低,车辙因子和复数剪切模量降低,相位角增大,各项性能均可恢复至原样沥青水平甚至更好;搅拌温度越高、搅拌时间越长、再生剂掺量越多、沥青紫外老化程度越浅,再生后各试样的针入度、延度越大,软化点和布氏旋转粘度越小,车辙因子和复数剪切模量越低,相位角越大。(2)再生剂与老化沥青的扩散融合现象满足Fick定律。扩散初始阶段,随扩散时间增加,软化点变低,CH2反对称伸缩处的校正峰面积变小,饱和脂肪酸酯C=O和芳香酸酯C-O伸缩处的校正峰面积变大,MSD曲线中均方位移迅速增大,沥青变软,扩散系数变大,表明再生剂与老化沥青扩散融合的量很大。但经过一段时间后,扩散速率慢慢变低。扩散温度越高,扩散系数越大,说明升高温度可以加快再生剂与老化沥青扩散融合的效率。试样老化程度变深,扩散系数变大,但是变大的速度变低,说明扩散现象在持续,但速率变慢。(3)沥青再生后,粘附功、粘聚功、配伍率逐渐增大,剥落功逐渐减小,说明沥青再生后和集料的粘附性能特性逐渐变好,再生沥青的水稳定性变好。再生过程中,搅拌温度越高、需再生的沥青老化程度越低,再生后沥青和集料的粘附特性越好;但搅拌时间越长、再生剂掺量越多,再生沥青粘附性能呈现先变好后变差的规律,在对沥青进行再生的过程中,应控制好再生剂与老化沥青的搅拌时间及再生剂掺量。(4)紫外老化沥青与生物油再生剂为物理混合,并未产生化学反应。沥青再生后,羰基和亚砜基的校正峰面积均下降。随搅拌时间增加,搅拌温度上升,再生剂掺量越多,试样老化程度越高,再生沥青的羰基校正峰面积均下降,亚砜基处的校正峰面积均呈现先下降后升高趋势。干燥条件下再生沥青混合料的粘附性能与有水存在时再生沥青混合料的抗剥落能力均取决于沥青色散分量的大小。表面自由能指标与红外光谱(FTIR)中的羰基校正峰面积相关性很好,用羰基校正峰面积表征沥青再生前后的微观粘附机理是可行的。