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摘要：为缓解当前废食用油与废旧沥青混合料基数大、难处理的严峻局面，现利用废食用油为一种新型再生剂再生老化沥青，通过不同掺量下废食用油对不同老化时间的老化沥青的基本性能试验，初步探讨废食用油再生老化沥青的有效性，并推荐出最优的废食用油掺量，研究结果表明废食用油可作为一种新型再生剂再生老化沥青，废食用油的加入可显著提高沥青的低温性能，但废食用油对老化沥青的高温性能有不利影响，综合考虑最终推荐最优掺量为3%±1%，由于各地区气温条件不同，可适当修改其掺量。
关键词：废食用油；老化沥青；基本性能；最优掺量；废物循环
1 引言
当前我国路网的日趋完善，但随着轴载的不断加大以及恶劣环境的影响，导致路面病害问题频发，间接导致养护费用每年居高不下，每年从路面上产生的废旧沥青混合料就高达1000多万吨[1]，大量的建筑废料无法得到恰当的处置而任意堆置，此外废旧沥青混合料属于可利用资源，若将其应用于道路中不仅可降低筑路成本且可保护环境造福于全社会。另一方面随着我国生活水平的不断提高，餐饮行业快速的发展带来了较多的餐饮废品，其中废餐饮油为餐饮行业产生最为多的废品，若不对其进行合理控制则会对环境及人类身体健康产生潜在危害[2]。
近年来大量研究表明富含轻质组分的油类制品可以在道路再生领域发挥较大作用，殷宏辉[3]将桐油作为一种改性再生剂，研究了不同产量桐油对老化后SBS沥青的再生效果，研究结果表明适当的桐油可恢复SBS改性沥青的基本性能。曹雪娟[4]研究了不同种类的植物油对老化沥青的基本性能、流变性能及微观机理，研究结果表明所研究的几种再生剂均可使老化沥青的性能达至基质沥青水平，但通过对流变性能的研究，对比项再生剂成品对沥青的车辙性能有所影响。Magdy abdelrahman等[5]使用废机油和橡胶粉再生老化沥青，研究表明仅使用废机油作为添加剂对沥青分子间的缔合和内部网络平衡产生不利影响，严重破坏了沥青的宏观和微观力学性能，废机油与胶粉的结合可以更好地提高沥青的性能。邓子逸等[6，7，8]发研究了废食用油、蓖麻油、芳烃油与废机油再生效果。
综上可以看出油类制品对于老化沥青有较好的再生效果，本研究将成为废食油再生老化沥青系统性研究的关键一步，本文将对不同含量下废食用油再生老化沥青的效果进行评价，继而推出最优的废食用油掺加量。
2 试验及原材料
2.1 基质沥青
本文试验选用克拉玛依70#基质沥青，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2019）进行进本性能测试，实测结果如下表2.1。
表2.1 基本性能指标
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2.2 废食用油
废食用油选自广州某饭店内，回收后的废食用油呈棕黄色，易流动且伴随臭味，此外回收的废食用油有少许沉淀物，因此需对其进行简单过滤处理。
2.3 试验方法
（1）老化试验
老化试验依据试验规程中 T 0609-2011。
（2）基本性能试验
试验依据试验规程中T 0604-2011、T 0605-2011与T 0606-2011要求，进行老化沥青前后基本物理性能测试。
3 试验分析与讨论
3.1 废食用油对老化沥青针入度的影响
分别进行不同掺量废食用油与不同老化时间下老化沥青针入度试验，试验结果如下图3.1。
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图3.1 针入度试验结果
由上表3.1与图3.1可以明显看出废食用油的加入显著回复了老化沥青的针入度指标，且随着掺量的不断增加，针入度恢复能力呈增长趋势，此外由于老化时间的不断增加导致老化沥青的针入度性能逐渐降低，究其原因是沥青在收到热氧老化作用会导致其组分的迁移与转化，从而导致其宏观性能的变化，具体感官可发现其变硬，加入废食用油后及时补充了老化沥青所确实的组分，从而使得其针入度指标有所恢复。
3.2 废食用油对老化沥青软化点的影响
分别进行不同掺量废食用油与不同老化时间下老化沥青软化点试验，试验结果如下图3.2。
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图3.2 软化点试验结果
由图3.2可以明显看出废食用油的对老化沥青的高温性能有不利影响，软化点大小反应出沥青的高温性能，软化点越大则表明其高温性能越好，从图可以看出随着老化时间的不断增加老化沥青的软化点有所上升，表明其随着老化进程的不断加剧沥青的高温性能逐渐增强，废食用油的加入抑制了此进程的继续加剧，究其原因是随着老化进程的不断进行，沥青由于轻质组分的挥发与转化导致其不易流动成分增加，继而导致其软化点随老化时间的不断加剧呈现出高温性能越来越好的现象，废食用油的加入及时补充了老化进程中转化的轻质油分继而会降低其软化点指标。
3.3 废食用油对老化沥青延度的影响
分别进行不同掺量废食用油与不同老化时间下老化沥青延度试验，试验结果如下图3.3。
延度指标可以反应出原材料的低温性能，一般来说其低温性能越好其延度数值越大，由图3.3可知随着老化时间的不断增加沥青的延度明显降低，究其原因是随着老化进程的加剧沥青变硬，沥青在拉伸过程中原有的韧性减弱因而导致其延度数值降低，此外，可以明显看出废食用油的对老化沥青的低温性能有利，随着废食用油的不断加入其延度指标回复呈上升趋势，但过量的废食用油掺量会影响再生沥青的其他性能。
综上所述，废食用油对老化沥青的基本性能有一定的回复作用，主要体现废食用油的加入可增加其针入度延度指标，降低其软化点，单从针入度指标进行考虑废食用油掺量在2~3%则可使老化沥青达至原基质沥青水平，但从软化点指标考虑推荐非食用油掺量大于4%，但考虑延度指标，建议废食用油掺量为3%~4%。综合高低温性能最终建议废食用油掺量为3%±1%。
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图3.2 延度试验结果
4 结论
（1）通过上述试验可以验证废食用油对老化沥青的再生起到了积极的作用，可作为一种新型再生剂进行使用；
（2）综合考虑各项因素的影响，建议废食用油最佳掺量为3%±1%；
（3）可以发现废食用油在提高老化沥青低温性能的同时会影响其高温性能，因此，需根据具体地区气温情况适当调整废食用油掺量。
参考文献：
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[3]殷宏辉，田中亚.桐油再生SBS改性沥青性能研究[J].山东交通科技，2020（04）：31-33+43.
[4]曹雪娟，胡森，曹芯芯，毛鑫勃.植物油再生老化沥青胶结料性能研究[J].应用化工，2019，48（03）：571-574.
[5]Magdy Abdelrahman，Mohyeldin Ragab，Daniel Bergerson.Effect of Used Motor Oil on the Macro and Micromechanical Properties of Crumb Rubber Modified Asphalt[J].International Journal of Waste Resources，2015，5（3），1-11.
[6]邓子逸，石津金，吴英彪，胡小弟，万九鸣，刘卓锐，张瑜，刘金艳.不同废食用油对回收沥青物理性能的影响[J].武汉工程大学学报，2020，42（05）：558-562.
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[9]JTG E20-2019.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京：交通运输部公路科学研究院.2019.