CN112300585B - 一种沥青路面再生方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及沥青再生领域，具体公开了一种沥青路面再生方法。包括如下步骤：S1：对旧沥青路面进行铣刨、破碎，然后将旧路面沥青材料回收；S2：将旧路面沥青材料加热，加入集料和沥青再生剂，制得混合料A；S3：取SBS改性沥青，与纳米TiO2/ACF材料、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至145‑165℃，加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；S4：将步骤S3制得的再生沥青料进行摊铺、压实，则完成沥青路面再生处理。本申请的再生法法操作简单，利用再生沥青料铺设的沥青路面具有的耐高温、抗低温、弹性、抗打滑性、抗疲劳性和耐老化性等性能，并能吸附、分解沥青料在生产、摊铺过程产生的沥青烟气。

Description

一种沥青路面再生方法
技术领域
本申请涉及沥青再生领域，更具体地说，它涉及一种新型沥青路面再生方法。
背景技术
目前，由于公路路面修建过程中，我国90%以上的高等级公路在修建时均采用半刚性材料作为沥青路面基层和底基层，具有较强的吸收荷载能力，可以承受更大的变形及弯沉，荷载由半刚性材料传递至刚性材料表面（水泥混凝土）时，荷载强度产生衰减，有利于控制反射裂缝，延长路面的使用寿命。
而沥青路面在使用过程中，由于长时间受阳光、空气和水的作用，以及沥青与矿料之间的物理、化学作用，沥青分子会发生氧化和聚合作用，使低分子化合物转变为较高分子化合物，导致路用性能劣化，出现老化现象，则需要对沥青路面进行修复养护。目前有采用沥青路面再生技术对旧沥青路面进行翻修养护处理，具体是对旧沥青路面进行翻挖、回收、加热、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。
相关技术中采用拌热再生方式制备对路面沥青进行再生，但在拌热再生沥青的过程中，沥青受热挥发烟气，并散发恶臭气味，且沥青烟气成分复杂，包括碳环烃、环烃衍生物及其他化合物，如苯并芘、苯并蒽、咔唑、二苯并呋喃、4-醛基联苯、菲啶等。其中，以苯并芘为代表的多种致癌物质经呼吸道被吸入体内后，严重危害人体健康，对长期工作的作业人员以及行驶新铺设沥青路面的驾驶人员等人们的健康受到危害。
而目前对于沥青烟气问题，有相关技术采用添加香精等物质，使得沥青散发香味，以抑制沥青散发的恶臭气味，但该方式治标不治本，始终没有解决沥青在拌热中散热至空气中的烟气成分问题。而还有相关技术将气味抑制剂混合入沥青中，抑制沥青生产、施工过程中H2S、SO2、NOX等沥青烟气的生成和挥发，以减少沥青类物质的气味。但经过申请人研究，该气味抑制剂为抑制H2S、SO2、NOX等含硫化合物及含氮化合物，对于碳环烃、环烃衍生物等烟气成分未能起到抑制作用，未能解决沥青中如碳环烃、环烃衍生物等有害烟气的挥发。
针对上述中的相关技术，申请人认为上述的气味香精及气味抑制剂均未能解决沥青中如碳环烃、环烃衍生物等有害烟气的挥发。
发明内容
为了解决沥青烟气中有害成分的挥发问题，本申请提供一种新型沥青路面再生方法。
本申请提供的一种新型沥青路面再生方法，采用如下的技术方案：
一种新型沥青路面再生方法，包括如下步骤：
S1：对旧沥青路面进行铣刨、破碎，然后将旧路面沥青材料回收；
S2：将步骤S1的旧路面沥青材料加热，边搅拌边加入集料，搅拌均匀后加入沥青再生剂，制得混合料A；
S3：取SBS改性沥青，与纳米TiO2/ACF材料、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至145-165℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；
S4：将步骤S3制得的再生沥青料进行摊铺、压实，则完成沥青路面再生处理。
通过采用上述方案，能对旧沥青路面的旧沥青材料再生处理，重复利用至路面沥青铺设，提高了路面沥青的重复利用性，资源利用率高；其中，先将旧沥青材料加热，再加入集料，提高了集料在旧沥青材料中的分散性和结合力，且弥补了长期使用后旧沥青材料中集料的缺失，提高路面沥青的集料量，保证路面的行驶安全；而加入的沥青再生剂，与旧沥青材料充分相容，使得旧沥青材料溶解并分散于再生剂的油相中，软化旧沥青材料，能与后续加入的新沥青材料混合均匀，进而改善并提高再生沥青料的性能。其中，通过采用SBS改性沥青作为新的沥青料加入旧沥青材料中，能提高再生沥青料的耐高温、抗低温、弹性、抗打滑性、抗疲劳性和耐老化性等性能，有效改善旧沥青材料的性能，延长路面沥青的使用寿命。
目前对于沥青烟气问题，有相关技术采用气味抑制剂混合入沥青中，该气味抑制剂包括活性剂与稀释剂，其中所用的活性剂为醛类化合物（如α-己基肉桂醛、2-亚苄基庚醛、α-萜品醇等）和醇类化合物（如里哪醇等），如通过醛与硫醇、胺等的臭味物质发生化学反应，从而除去和/或中和臭味物质，抑制沥青生产、施工过程中H2S、SO2、NOX等沥青烟气的生成和挥发，以减少沥青类物质的气味。但经过申请人研究，该气味抑制剂为抑制H2S、SO2、NOX等含硫化合物及含氮化合物，对于碳环烃、环烃衍生物等烟气成分未能起到抑制作用，且醛类化合物、醇类化合物在热、氧、光等环境以及拌热过程中下容易氧化，使得醛类化合物及醇类化合物在沥青的复杂成分中容易受环境影响而产生一系列副反应，副反应及副产物均直接影响沥青的性能。
而本申请通过采用纳米TiO2/ACF材料，能在生产再生沥青料、摊铺再生沥青料过程中起到吸附沥青烟气中有害物质的作用，且TiO2成分能对活性碳纤维所吸附的有害物质进行分解，减少沥青烟气有害物质的挥发，且不影响沥青的性能。
优选的，所述步骤S2中，旧路面沥青材料、集料与沥青再生剂的混合重量比为20-30:8-10:1；所述步骤S3中，SBS改性沥青、纳米TiO2/ACF材料与添加剂的混合重量比为8-12:1-3:1；所述混合料A与混合料B的混合重量比为2-3:1。
通过控制旧路面沥青材料、集料与沥青再生剂的混合重量比，能对旧路面沥青材料充分溶解及分散，并补充足够的集料，提高砂石集料对沥青材料的抗打滑性能，改善旧沥青材料的性能；而通过控制SBS改性沥青、纳米TiO2/ACF材料与添加剂的混合重量比，能提高旧沥青材料与SBS改性沥青的结合性，并提高对再生沥青料生产和铺设过程中的沥青烟气吸附作用，减少烟气的挥发；而通过控制混合料A与混合料B的混合重量比，能对旧路面沥青材料进行补充新集料和新沥青材料，并能提高旧沥青材料与SBS改性沥青的共混性，提高其他物料的分散均匀性。
优选的，所述步骤S2中，旧路面沥青材料的加热温度为150-170℃；按照重量份计，所述集料包括10-20份矿渣、2-8份粉煤灰、5-10份石英砂、5-8份玄武岩、10-12份石灰岩、6-8份纳米氧化铝。
通过控制旧路面沥青材料的加热温度，能促使旧路面沥青材料的热熔，提高其活性，使其能在沥青再生剂中能溶解并分散均匀；而采用特定组成的集料，能对沥青材料起到填充作用，补充旧沥青材料由于长期使用而缺失的集料。其中，采用的石灰岩与SBS改性沥青之间具有良好的结合性，添加至旧路面沥青材料中，使得旧路面沥青材料与新沥青材料之间不易产生较大的孔隙，具有较高的结合强度，并使得共混后的再生沥青料不易因外界温度的变化而导致沥青的性能减弱，稳定性好；而采用的纳米氧化铝作为填料，其沥青料中起到填充作用，以填充旧路面沥青材料与新沥青材料共混后产生的部分细小孔隙，提高两者之间的共混结合性。
优选的，所述步骤S2中，按照重量份计，所述沥青再生剂包括6-10份糠醛抽出油、3-5份松焦油、3-5份磺化妥尔油皂、3-4份乳化剂BH-SBS、1-2份邻苯二甲酸二甲酯和0.5-1.5份二（对-甲苯基）二硫。
通过采用上述方案，能使旧路面沥青材料再生，软化旧沥青材料，提高其与新的沥青材料相共混结合，进而提高旧沥青材料的利用率。其中，采用的糠醛抽出油和松焦油起到软化旧沥青材料的作用，将旧沥青材料溶胀，进而提高旧沥青材料与新沥青材料的相容性，且松焦油耐高温，使得再生剂中不易挥发烟气，减少再生沥青的烟气产生；而采用的磺化妥尔油皂和乳化剂BH-SBS起到乳化作用，能提高旧路面沥青材料在再生剂中油相的乳化分散性；而采用的邻苯二甲酸二甲酯能提高沥青再生剂对沥青材料的增塑作用，提高再生沥青料的塑性；而采用的二（对-甲苯基）二硫能活化沥青再生剂对沥青的再生活性，提高再生效率。
优选的，所述步骤S3中，按照重量份计，SBS改性沥青包括30-40份基质沥青、5-8份线型SBS、3-5份稳定剂、3-5份增溶剂、0.5-1.5份改性剂；所述基质沥青为70号基质沥青、90号基质沥青和110号基质沥青中的至少一种。
通过采用上述方案，能使制得的SBS改性沥青具有较佳的耐高温、抗低温、抗疲劳性等性能，能与旧沥青材料相容共混，提高两者的结合性；其中，采用的线型SBS回弹性好，与基质沥青的相容性好，能提高对基质沥青的增韧性能和拉伸强度；而采用的稳定剂能提高SBS改性沥青的稳定性，不易出现SBS沉降、离析等现象，采用的增溶剂则软化基质沥青，提高SBS与基质沥青的相容性。
优选的，所述增溶剂为糠醛抽出油，本申请中采用SBS改性沥青，具有较佳的耐高温、抗低温、弹性、抗打滑性、抗疲劳性和耐老化性等性能，有效改善旧沥青材料的性能。由于SBS与基质沥青之间部分互溶，且互溶是在物理层面上的共混，并未发生化学反应，而采用糠醛抽出油，能使SBS在沥青中充分溶胀，形成粒度一致、分散均匀的微观结果，在SBS颗粒之间的相互作用下形成相互贯通的网络结构，使得SBS与沥青共混时候，稳定的网络结构降低SBS颗粒与沥青分子之间的相对移动，宏观上提高了改性沥青的粘度，进而阻碍了SBS因重力作用发生结团、离析等现象，起到提高SBS改性沥青增溶性的作用，进一步提高其与旧路面沥青材料的相容性。
优选的，所述稳定剂为稳定剂WD-55和/或硫磺粉末；采用的上述稳定剂能是使SBS与基质沥青共聚反应形成SBS-沥青接枝共聚物，提高SBS与基质沥青的相容性，使得SBS在沥青中溶胀更充分，使得沥青的稠度增大，同时上述稳定剂可与SBS之间发生化学交联反应，形成稳定的空间网络结构，提高沥青的软化点，使得SBS改性沥青不易出现沉降、离析等现象。
优选的，所述改性剂为多聚磷酸和/或RA沥青改性剂，采用的多聚磷酸、RA沥青改性剂能提高SBS改性沥青的软化点和脆点，提高SBS改性沥青的耐高温性能，并增加了SBS改性沥青的稳定性，减少离析现象的出现。
优选的，所述步骤S3中，所述纳米TiO2/ACF材料通过如下步骤制备：
步骤A：取10-15重量份活性碳纤维，在温度为82-85℃条件下用异丙醇冷凝回流20-25min；
步骤B：将步骤A冷凝回流处理后的活性碳纤维加入至80-120重量份硝酸溶液中，油浴处理，然后过滤，并对过滤后的活性碳纤维用去离子水反复冲洗，制得改性活性碳纤维；
步骤C：取5-10重量份纳米二氧化钛，加入至100-110重量份的异丙醇水溶液中，超声分散均匀，制得分散料；
步骤D：将步骤B制得的改性活性碳纤维加入至步骤C制得的分散料中，搅拌30-40min后静置60-90min，取出烘干，然后焙烘、清洗，制得纳米TiO2/ACF材料。
对于沥青制备中，常用于在厂制备沥青的尾气处理，将活性炭颗粒加入至滤池中，吸附通过活性炭滤池的沥青烟气颗粒分子，达到净化沥青制备尾气的目的，而制备过程中的沥青烟气依次通过废气洗涤塔净化焦油、通过活性炭滤池吸附固体及气体污染物，尾气经过净化后在排放。但沥青在高温铺设过程中，仍会有部分烟气挥发，且铺设后一段时间，路面仍会散发气味。因而申请人通过研究发现，将纳米TiO2/ACF材料加入至再生沥青料中，能在制备再生沥青料及铺设再生沥青料时均能吸附沥青烟气，减少有害烟气的挥发。且申请人指出，本技术的最大难度在于沥青材料中添加碳纤维，使得纤维结构在沥青材料中分散均匀，并需克服在沥青制备及铺设过程中高温对碳纤维的影响。
对此，申请人经过研究发现，将活性碳纤维加入至沥青材料中，能在生产再生沥青料、摊铺再生沥青料过程中起到吸附沥青烟气中有害物质的作用，而在活性碳纤维表面接枝负载的TiO2成分能对活性碳纤维所吸附的有害物质进行分解，减少沥青烟气有害物质的挥发；且通过上述步骤制得的纳米TiO2/ACF材料耐高温，高温下负载的纳米二氧化钛不易掉落，负载牢固性好，使得在生产及铺设沥青过程中不易影响纳米TiO2/ACF材料吸附烟气和分解烟气的作用，活性碳纤维吸附沥青烟气后，当吸附量接近饱满时，活性碳纤维的吸附作用下降。而活性碳纤维表面接枝的纳米二氧化钛在光照下，能对吸附的烟气进行催化分解，逐步分解活性碳纤维所吸附的烟气，使得活性碳纤维能持续地吸附沥青烟气。且在接枝的纳米二氧化钛作用下，能使活性碳纤维均匀分散于沥青材料中，均匀吸附沥青受热后的产生的烟气，而活性碳纤维作为基体，能填充于旧路面沥青材料与新沥青材料之间的细小缝隙中，增加旧沥青材料与新沥青材料的结合性，并起到加强筋作用，减少承久变形，提高再生沥青料的防滑、耐磨能力。
而本申请通过采用上述步骤制备纳米TiO2/ACF材料，先利用异丙醇对活性碳纤维进行冷凝回流处理，激活活性碳纤维的活性，再而通过硝酸溶液对活性碳纤维氧化蚀刻，加深加强活性碳纤维的轴向沟槽，增大碳纤维的比表面积，提高活性碳纤维对沥青烟气的吸附作用，并提高后续纳米二氧化钛在表面的接枝负载率，进而提高对沥青烟气的催化分解，减少有害烟气的挥发。而最后改过将活性碳纤维浸渍于纳米二氧化钛分散液中，再焙烘处理，能使纳米TiO2牢固地接枝负载于活性碳纤维表面。
优选的，所述步骤A中，活性碳纤维的纤维直径为5-15μm；通过控制活性碳纤维的纤维直径，能通过硝酸氧化蚀刻，提高活性碳纤维表面的比表面积，并能使接枝负载纳米二氧化钛后的纳米TiO2/ACF材料均匀分散于再生沥青料中；进一步优选的，所述活性碳纤维采用PAN基碳纤维。
优选的，所述步骤B中，硝酸溶液的质量分数为50-60%，通过控制硝酸溶液的质量分数，能对活性碳纤维稳定地氧化蚀刻，若硝酸溶液的质量分数过高，浓度过大，蚀刻进一步加强，会使得活性炭纤维表面局部发生剥离现象，使得纳米二氧化钛负载不均匀，经焙烘后负载二氧化钛的部分区域厚度较厚，使得厚度较厚的该部分的二氧化钛粒子与碳纤维表面距离过大，导致后续清洗过程中二氧化钛部分损失，进而影响纳米TiO2/ACF材料的吸附和分解作用。
优选的，所述步骤B中，油浴处理的温度为120-125℃，处理时间为3-4h；通过控制油浴处理的温度和时间，能对活性碳纤维均匀氧化时刻，若油浴处理的温度过高或处理时间过长，均会加深了活性碳纤维的蚀刻，影响蚀刻后比表面积的分布均匀性。进一步优选的，油浴过程采用冷凝回流操作，保证硝酸氧化过程的条件恒定。
优选的，所述步骤C中，纳米二氧化钛的粒径为20-40nm，通过控制纳米二氧化钛的粒径，能在活性碳纤维表面负载均匀，且纳米TiO2/ACF材料通过表面所负载的纳米二氧化钛能提高其在沥青料中的分散性；进一步优选的，所述纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛。
优选的，所述步骤C中，异丙醇水溶液的质量分数为8-12%，通过控制异丙醇水溶液的质量分数，能使纳米二氧化钛均匀分散于其中，且氧化后活性碳纤维在该异丙醇水溶液中分散均匀，保证负载均匀性。
优选的，所述步骤C中，超声分散的超声频率为15000-18000Hz，超声时长为10-15min；通过控制超声分散的频率和时长，能使纳米二氧化钛均匀分散于异丙醇水溶液中，保证后续负载的均匀性。
优选的，所述步骤D中，烘干的温度为50-60℃，能将负载有纳米二氧化钛的活性碳纤维初步干燥，结合后续的焙烘处理，高温下使纳米二氧化钛牢固负载于活性碳纤维表面，不易掉落而损失二氧化钛。
优选的，所述步骤D中，焙烘的温度为300-320℃，焙烘的时间为1-2h，通过控制焙烘的温度和时间，提高二氧化钛的接枝负载稳定性，使得纳米二氧化钛稳定负载于活性碳纤维表面。
优选的，所述步骤S3中，所述添加剂为聚硼硅氧烷。采用的聚硼硅氧烷能提高旧沥青材料与SBS改性沥青的结合性，且聚硼硅氧烷具有良好的耐高温性能，能提高再生沥青料的耐高温性和稳定性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、采用集料与沥青再生剂加入至旧路面沥青材料中，能使旧沥青材料溶解并分散于再生剂的油相中，软化旧沥青材料，并通过集料补充旧沥青材料长期使用后的集料缺；然后加入新的SBS改性沥青，提高再生沥青料的耐高温、抗低温、弹性、抗打滑性、抗疲劳性和耐老化性等性能；并结合纳米TiO2/ACF材料，吸附并分解再生沥青料在生产、摊铺产生的沥青烟气，减少烟气的挥发和排放。
2、本申请制得的纳米TiO2/ACF材料，具有耐高温、吸附性好、分解能力高等性能，活性碳纤维对制备及摊铺再生沥青料过程中产生的烟气及时吸附，负载于活性碳纤维表面的纳米二氧化钛则能吸附的烟气进行催化分解，减少烟气中有害物质的挥发。
3、本申请采用的沥青再生剂，能软化旧路面沥青材料，使得旧路面沥青材料与新的SBS改性沥青共混结合性好。
4、本申请采用SBS改性沥青作为新的沥青材料，能弥补旧路面沥青材料经过长期使用后的性能缺失，使共混后制得的再生沥青料具有较佳的耐高温、抗低温、抗疲劳性等性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
对于以下实施例和对比例中所使用的原料来源如下表1所示：
表1 原料来源
Figure 629147DEST_PATH_IMAGE001
制备例
制备例1
纳米TiO2/ACF材料通过如下步骤制备：
步骤A：取10重量份活性碳纤维，在温度为82℃条件下用异丙醇冷凝回流25min；其中活性碳纤维的纤维直径为5μm；
步骤B：将步骤A冷凝回流处理后的活性碳纤维加入至80重量份硝酸溶液中，在温度为120℃条件下油浴4h，然后过滤，并对过滤后的活性碳纤维用去离子水反复冲洗，制得改性活性碳纤维；其中硝酸溶液的质量分数为60%；
步骤C：取5重量份纳米二氧化钛，加入至100重量份的异丙醇水溶液中，在频率为15000Hz条件下超声分散15min，制得分散料；其中纳米二氧化钛的粒径为20nm，异丙醇水溶液的质量分数为12%；
步骤D：将步骤B制得的改性活性碳纤维加入至步骤C制得的分散料中，搅拌30min后静置90min，取出，在温度为50℃下烘干，然后在温度为300℃下焙烘2h，然后清洗，制得纳米TiO2/ACF材料。
制备例2
制备例2和制备例3与上述制备例1的区别在于物料用量及工艺条件，具体参见下表2：
表2 制备例1-3的条件参数表
Figure 670921DEST_PATH_IMAGE002
制备例4
本制备例与上述制备例2的区别在于：对所述活性碳纤维采用微波加热处理，具体步骤如下所示：
步骤A：取13重量份活性碳纤维，在温度为83℃条件下用异丙醇冷凝回流23min；其中活性碳纤维的纤维直径为10μm；
步骤B：将步骤A冷凝回流处理后的活性碳纤维置于800W、150V的微波辐射处理3min，取出，制得改性活性碳纤维；
步骤C：取8重量份纳米二氧化钛，加入至105重量份的异丙醇水溶液中，在频率为16000Hz条件下超声分散13min，制得分散料；其中纳米二氧化钛的粒径为30nm，异丙醇水溶液的质量分数为10%；
步骤D：将步骤B制得的改性活性碳纤维加入至步骤C制得的分散料中，搅拌35min后静置70min，取出，在温度为55℃下烘干，然后在温度为320℃下焙烘1.5h，然后清洗，制得纳米TiO2/ACF材料。
实施例
实施例1
一种新型沥青路面再生方法，包括如下步骤：
S1：对旧沥青路面进行铣刨、破碎，然后将旧路面沥青材料回收；
S2：将步骤S1的旧路面沥青材料加热至150℃，边搅拌边加入集料，搅拌均匀后加入沥青再生剂，制得混合料A；其中旧路面沥青材料、集料与沥青再生剂的混合重量比为20:10:1；
S3：取SBS改性沥青，与纳米TiO2/ACF材料、聚硼硅氧烷混合，制得混合料B；其中SBS改性沥青、纳米TiO2/ACF材料与聚硼硅氧烷的混合重量比为8:1:1；然后将混合料B升温至145℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；其中混合料A与混合料B的混合重量比为2-3:1；
S4：将步骤S3制得的再生沥青料进行摊铺、压实，则完成沥青路面再生处理。
所述步骤S2中，所述集料包括10份矿渣、8份粉煤灰、8份石英砂、5份玄武岩、10份石灰岩、8份纳米氧化铝。
所述步骤S2中，所述沥青再生剂包括6份糠醛抽出油、5份松焦油、5份磺化妥尔油皂、3.5份乳化剂BH-SBS、1份邻苯二甲酸二甲酯和0.5份二（对-甲苯基）二硫。
所述步骤S3中，SBS改性沥青包括30份90号基质沥青、8份线型SBS、3份稳定剂WD-55、3-5份糠醛抽出油、0.5份多聚磷酸。
所述步骤S3中，采用制备例1制得的纳米TiO2/ACF材料。
实施例2
实施例2和实施例3与实施例1的区别在于物料用量及工艺条件，具体参见下表3：
表3 实施例1-3的条件参数表
Figure 342336DEST_PATH_IMAGE003
Figure 127758DEST_PATH_IMAGE004
实施例4
本实施例与上述实施例2区别在于：采用制备例4制得的纳米TiO2/ACF材料。
实施例5
本实施例与上述实施例2区别在于：所述SBS改性沥青采用市售SBS改性沥青，选自武城县东珠筑路机械设备厂生产的70#SBS改性沥青。
实施例6
本实施例与上述实施例2区别在于：所述沥青再生剂采用市售再生剂，选自江苏云锦新材料科技有限公司的沥青再生剂YK-UR-ZS-1。
对比例
对比例1
本对比例与上述实施例2的区别在于：所述步骤S3中，分别将纳米TiO2、活性碳纤维与SBS改性沥青混合；
步骤S3的具体操作如下：取SBS改性沥青，与纳米TiO2、活性碳纤维、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至155℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；
其中，SBS改性沥青、纳米TiO2、活性碳纤维、ACF材料与添加剂的混合重量比为10:2:2:1。
对比例2
本对比例与上述实施例2的区别在于：所述步骤S3中，分别将纳米TiO2、活性碳颗粒与SBS改性沥青混合；
步骤S3的具体操作如下：取SBS改性沥青，与纳米TiO2、活性碳颗粒、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至155℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；
其中，SBS改性沥青、纳米TiO2、活性碳颗粒、ACF材料与添加剂的混合重量比为10:1:1:1。
对比例3
本对比例与上述实施例2的区别在于：所述步骤S3中，采用等量的纳米TiO2/活性碳颗粒替换纳米TiO2/ACF材料；
步骤S3的具体操作如下：取SBS改性沥青，与纳米TiO2/活性碳颗粒、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至155℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；
其中，SBS改性沥青、纳米TiO2/活性碳颗粒、ACF材料与添加剂的混合重量比为10:2:1。
其中，所述纳米TiO2/活性碳颗粒通过如下步骤制备：
步骤A：取13重量份活性碳颗粒，在温度为83℃条件下用异丙醇冷凝回流23min；其中活性碳颗粒的粒度为6目；
步骤B：将步骤A冷凝回流处理后的活性碳颗粒加入至100重量份硝酸溶液中，在温度为123℃条件下油浴3.5h，然后过滤，并对过滤后的活性碳颗粒用去离子水反复冲洗，制得改性活性碳颗粒；其中硝酸溶液的质量分数为55%；
步骤C：取8重量份纳米二氧化钛，加入至105重量份的异丙醇水溶液中，在频率为16000Hz条件下超声分散13min，制得分散料；其中纳米二氧化钛的粒径为60nm，异丙醇水溶液的质量分数为10%；
步骤D：将步骤B制得的改性活性碳颗粒加入至步骤C制得的分散料中，搅拌35min后静置70min，取出，在温度为55℃下烘干，然后在温度为310℃下焙烘1.5h，然后清洗，制得纳米TiO2/活性碳颗粒。
对比例4
将椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠（R为C15）0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠（R为C14）8.5份和水90.8份加入容器，搅拌升温至72℃，加入甲酸0.2份，恒温搅拌0.5小时，得到沥青再生剂。
对旧有沥青路面进行铣刨破碎，将旧沥青路面材料回收至沥青罐，加热至150℃，搅拌均匀。按再生沥青混合料质量为基准，向沥青罐中加入10%的石料（粒度为10-30mm）、7%的水泥（粒度小于3mm）、0.6%的重氮乙酸乙酯、0.5%的偶氮二甲酰胺，搅拌均匀，向沥青罐中以喷洒的方式加入8.5%的沥青再生剂、4.5%的热熔沥青，在115℃充分搅拌，即得到再生沥青混合料。
对比例5
本对比例与上述实施例2的区别在于：采用等量的气味抑制剂替换纳米TiO2/活性碳纤维，所述气味抑制剂包括：
22.9重量份的α-己基肉桂醛
19.1重量份的2-亚苄基庚醛
9.8重量份的2-(4-叔丁基苄基)丙醛
16.5重量份的里哪醇
7.7重量份的丁子香酚
7.7重量份的香叶醇
7.7重量份的3-(4-异丙基苯基)-2-甲基丙醛
3.1重量份的2-甲基十一醛
1.9重量份的α-萜品醇
1.2重量份的柠檬烯
1.2重量份的2-甲基-3-(3，4-亚甲基-二氧基苯基)丙醛
1.2重量份的α-蒎烯。
将30重量份的这种混合物与70重量份的稀释剂CATENEX混合。这种混合物的闪点(开杯)是165℃。
性能检测试验
（1）再生沥青料的沥青性能
对实施例1-6以及对比例1-4制得的再生沥青料的沥青性能，依据《公路工程沥青与沥青混合料实验规程》（JTJ052-2000）中T0604-2000测试再生沥青料的针入度（25℃、0.1mm），依据T0606-2000测试为再生沥青料的软化点，依据T0621-1993测试为再生沥青料的标准粘度，试验结果如下所示：
表4 实施例1-6及对比例1-4的再生沥青料性能表
Figure 83076DEST_PATH_IMAGE005
结合上表4可知，实施例1-3制得的再生沥青料具有较佳的针入度、软化点和标准粘度，而实施例5采用市售的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料混合，制得的再生沥青料软化点比实施例2显著降低，针入度增加，标准粘度下降，表明采用本申请的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料混合后，能提高再生沥青料的软化点，减少路面发软、泛油、车辙等问题的出现，而针入度数值越小，粘度越大，在路面的压实附着力越高，稳定度越高；若再生沥青料的软化点过低，容易出现路面发软、泛油等现象，并会导致车辙等路面破坏。
而实施例6采用市售的再生剂，与实施例2相比，软化点和标准粘度均降低，针入度增加，表明采用本申请的沥青再生剂，能提高再生沥青料的软化点，减少路面发软、泛油、车辙等问题的出现。
而对比例4制得的再生沥青料的软化点低于实施例2，针入度高于实施例2，标准粘度低于实施例2，表明该对比例4制得的再生沥青混合料的性能明显低于实施例2，可能是由于实施例2采用本申请的SBS改性沥青和沥青再生剂，能使制得的再生沥青料具有较佳的性能。
（2）再生沥青料的压实性能
对实施例1-6以及对比例1-4制得的再生沥青料的压实性能，按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》第八章的标准规定进行马歇尔试验，试验具体步骤如下：
①称再生沥青料1180g在常温下装入试模中，双面各击实50次，连同试模一起以侧面竖立方式置110℃烘箱中养生24h；
②取出后再双面击实25次，再连同试模在室温中竖立放置24h；
③脱模后在60℃恒温水槽中养生30min，进行马歇尔试验；
试验结果如下所示：
表5 实施例1-6及对比例1-4的再生沥青料压实性能表
Figure 797216DEST_PATH_IMAGE006
结合上表5可知，实施例1-3制得的再生沥青料具有较佳的压实性能，而实施例5采用市售的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料混合，与实施例2相比，制得的再生沥青料的稳定度和沥青饱和度显著下降，可能由于采用本申请的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料的共混相容性好、结合性好，进而稳定度和沥青饱和度比实施例5要高。
而实施例6采用市售的再生剂，与实施例2相比，制得的再生沥青料孔隙率和矿料间隙率均下降，稳定度也略微下降，可能由于采用本申请的沥青再生剂，能将旧沥青材料溶胀、软化旧沥青材料，并提高旧路面沥青材料在再生剂中油相的乳化分散性，进一步提高旧路面沥青材料与新沥青材料的结合性，提高了再生沥青料的稳定性，降低了空隙率和矿料间隙率。
而对比例2采用活性炭颗粒负载二氧化钛材料，与实施例2相比，制得的再生沥青料孔隙率和矿料间隙率均下降，可能是采用活性炭颗粒作为负载基体，分散性和填充结合性比活性碳纤维较低，而采用活性碳纤维作为负载基体，在沥青料中能填充细小空隙，孔隙率和矿料间隙率均较高。
而对比例4制得的再生沥青料稳定性和沥青饱和度均比实施例2低，孔隙率和矿料间隙率均比实施例2要高，表明对比例4制得的再生沥青混合料的压实性能明显低于实施例2，可能是由于实施例2采用本申请的SBS改性沥青和沥青再生剂，使得旧沥青材料与新的SBS改性材料共混相容性好，制得的再生沥青料具有较佳的压实性能。
（3）再生沥青料的路面性能
对实施例1-6以及对比例1-4制得的再生沥青料的路面性能，按照《公路工程沥青与沥青混合料实验规程》（JTJ052-2000）进行测试，试验结果如下所示：
表6 实施例1-6及对比例1-4的再生沥青料压实性能表
Figure 720042DEST_PATH_IMAGE007
结合上表6可知，实施例1-3制得的再生沥青料具有较佳的路面性能，而实施例5采用市售的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料混合，制得的再生沥青料与实施例2相比，动稳定度、破坏应变和冻融劈裂强度比均明显下降，可能由于采用本申请的SBS改性沥青，与旧路面沥青材料的共混相容性好、结合性好，进一步提高了共混后的再生沥青料路面性能。
而实施例6采用市售的再生剂，与实施例2相比，制得的再生沥青料的动稳定度、破坏应变和冻融劈裂强度比均下降，可能由于采用本申请的沥青再生剂，能将旧沥青材料溶胀、软化旧沥青材料，进一步提高旧路面沥青材料与新沥青材料的结合性，提高了再生沥青料的稳定性。
而对比例3与实施例2相比，采用等量的纳米TiO2/活性碳颗粒替换纳米TiO2/ACF材料，制得的再生沥青料的动稳定度、破坏应变和冻融劈裂强度比均下降，可能由于实施例2采用的活性碳纤维在沥青材料中起到加强筋的作用，与活性碳颗粒相比，能提高沥青材料的路面性能。
而对比例4制得的再生沥青料，与实施例2相比，动稳定度、破坏应变和冻融劈裂强度比均显著下降，可能是由于实施例2采用本申请的SBS改性沥青和沥青再生剂，使得旧沥青材料与新的SBS改性材料共混相容性好，路面性能比相关技术的对比例4要高。
（4）再生沥青料的吸附性能
将实施例1-6和对比例1-4制得的再生料，按照GBZ/T 160《工作场所空气有毒物质测定第134部分：煤焦油沥青挥发物、焦炉逸散物和石油沥青烟》进行测定，采用苯溶法测定铺设再生沥青料的环境中沥青烟气的苯溶物浓度，测试结果如下：
表7 实施例1-6及对比例1-3、对比例5的沥青苯溶物浓度
Figure 810620DEST_PATH_IMAGE008
结合上表7可知，实施例1-3制得的再生沥青料具有较佳的吸附、催化分解沥青烟气的性能，实施例4的纳米TiO2/活性碳纤维采用微波处理的碳纤维，铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降1.38mg/m3，比实施例2的下降值1.58mg/m3要低，可能由于微波处理碳纤维，其对二氧化钛的负载牢度下降，进而影响纳米TiO2/活性碳纤维对沥青烟气的吸附和催化分解作用，使得苯溶物浓度下降较小。
而对比例1与实施例2相比，将纳米TiO2、活性碳纤维与SBS改性沥青混合，铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降1.35mg/m3，比实施例2的下降值1.58mg/m3要低，可能由纳米TiO2、活性碳纤维的分别加入，使得纳米TiO2对活性碳纤维所吸附的烟气的催化分解性能下降，而实施例2将纳米TiO2负载于活性碳纤维表面，能对活性碳纤维内部空隙所吸附的烟气进行催化分解，减少烟气的挥发。
而对比例2与实施例2相比，将纳米TiO2、活性碳颗粒与SBS改性沥青混合，铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降1.34mg/m3，比实施例2的下降值1.58mg/m3要低，可能由于纳米TiO2、活性碳颗粒的分别加入，使得纳米TiO2对活性碳颗粒所吸附的烟气的催化分解性能下降，或者是活性碳颗粒的吸附能力比活性碳纤维要低，使得铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降较低，而实施例2将纳米TiO2负载于活性碳纤维表面，能对活性碳纤维内部空隙所吸附的烟气进行催化分解，减少烟气的挥发。
而对比例3与实施例2相比，采用等量的纳米TiO2/活性碳颗粒替换纳米TiO2/ACF材料，铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降1.38mg/m3，比实施例2的下降值1.58mg/m3要低，可能由于活性碳纤维对有机气体及恶臭物质的吸附量比粒状活性碳要强，能吸附更多的沥青烟气。
而对比例5为采用相关技术的抑制剂，铺设沥青过程及铺设沥青7天后，苯溶物浓度下降0.97mg/m3，比实施例2的下降值1.58mg/m3要低，表明采用本申请的纳米TiO2/活性碳纤维能吸附再生沥青料生产过程、铺设过程的沥青烟气，且能催化分解所吸附的沥青烟气，能对铺设沥青后的路面持续吸附挥发物，减少沥青气味的挥发。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种沥青路面再生方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：对旧沥青路面进行铣刨、破碎，然后将旧路面沥青材料回收；
S2：将步骤S1的旧路面沥青材料加热，边搅拌边加入集料，搅拌均匀后加入沥青再生剂，制得混合料A；
S3：取SBS改性沥青，与纳米TiO2/ACF材料、添加剂混合，制得混合料B；然后将混合料B升温至145-165℃，边搅拌边加入混合料A，搅拌均匀后，制得再生沥青料；
S4：将步骤S3制得的再生沥青料进行摊铺、压实，则完成沥青路面再生处理；
所述步骤S2中，旧路面沥青材料、集料与沥青再生剂的混合重量比为20-30:8-10:1；所述步骤S3中，SBS改性沥青、纳米TiO2/ACF材料与添加剂的混合重量比为8-12:1-3:1；所述混合料A与混合料B的混合重量比为2-3:1；
所述步骤S3中，所述纳米TiO2/ACF材料通过如下步骤制备：
步骤A：取10-15重量份活性碳纤维，在温度为82-85℃条件下用异丙醇冷凝回流20-25min；
步骤B：将步骤A冷凝回流处理后的活性碳纤维加入至80-120重量份硝酸溶液中，油浴处理，然后过滤，并对过滤后的活性碳纤维用去离子水反复冲洗，制得改性活性碳纤维；
步骤C：取5-10重量份纳米二氧化钛，加入至100-110重量份的异丙醇水溶液中，超声分散均匀，制得分散料；
步骤D：将步骤B制得的改性活性碳纤维加入至步骤C制得的分散料中，搅拌30-40min后静置60-90min，取出烘干，然后焙烘、清洗，制得纳米TiO2/ACF材料；
所述步骤A中，活性碳纤维的纤维直径为5-15μm；所述步骤B中，硝酸溶液的质量分数为50-60%，油浴处理的温度为120-125℃，处理时间为3-4h；
所述步骤C中，纳米二氧化钛的粒径为20-40nm，异丙醇水溶液的质量分数为8-12%，超声分散的超声频率为15000-18000Hz，超声时长为10-15min；所述步骤D中，烘干的温度为50-60℃；焙烘的温度为300-320℃，焙烘的时间为1-2h。
2.根据权利要求1所述的一种沥青路面再生方法，其特征在于：所述步骤S2中，旧路面沥青材料的加热温度为150-170℃；按照重量份计，所述集料包括10-20份矿渣、2-8份粉煤灰、5-10份石英砂、5-8份玄武岩、10-12份石灰岩、6-8份纳米氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种沥青路面再生方法，其特征在于：所述步骤S2中，按照重量份计，所述沥青再生剂包括6-10份糠醛抽出油、3-5份松焦油、3-5份磺化妥尔油皂、3-4份乳化剂BH-SBS、1-2份邻苯二甲酸二甲酯和0.5-1.5份二（对-甲苯基）二硫。
4.根据权利要求1所述的一种沥青路面再生方法，其特征在于：所述步骤S3中，按照重量份计，SBS改性沥青包括30-40份基质沥青、5-8份线型SBS、3-5份稳定剂、3-5份增溶剂、0.5-1.5份改性剂；所述基质沥青为70号基质沥青、90号基质沥青和110号基质沥青中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种沥青路面再生方法，其特征在于：所述稳定剂为稳定剂WD-55和/或硫磺粉末；所述增溶剂为糠醛抽出油；所述改性剂为多聚磷酸和/或RA沥青改性剂。
6.根据权利要求1所述的一种沥青路面再生方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述添加剂为聚硼硅氧烷。
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