沥青路面是全球交通基础设施的重要组成部分；然而，其生产在很大程度上依赖于不可再生的石油衍生材料[1]。这种依赖不仅增加了化石燃料的消耗，还加剧了空气污染和温室气体排放等环境问题。因此，根据土木工程的可持续性原则，使用减少环境影响的替代材料变得越来越重要。在这方面，再生沥青路面（RAP）作为一种环保解决方案脱颖而出。通过重新利用来自旧路面层的沥青和集料，RAP减少了对原始资源的依赖，减少了废物产生，并确保符合日益严格的环境法规[2]。根据2022年的统计数据，整个欧洲产生了近4790万吨废弃沥青混合物[3]，这凸显了RAP在提高资源效率和促进环境可持续性方面的战略意义。
研究表明，当再生沥青路面（RAP）的含量低于30%时，其对混合物性能的负面影响最小[4,5]。然而，增加RAP的比例会显著提高混合物的硬度。虽然这有助于提高高温下的变形抵抗力，但也增加了路面对热冲击、低温开裂、疲劳和剥落的敏感性[[6],[7],[8],[9]]。为了解决这些问题，通常会使用不同类型的再生剂，如石油基、生物基、化学基和乳化剂[10]。再生剂通过增加沥青粘合剂中较轻组分的比例并分解大分子链来发挥作用，从而将老化过程中形成的羰基和亚砜基恢复到初始状态。因此，它们增强了粘合剂的流变特性和抗疲劳性[11,12]。据报道，生物衍生油在恢复老化沥青粘合剂的功能特性方面表现出高再生效率[13]。然而，过量的再生剂应用会大幅降低粘合剂的粘度，削弱高温稳定性，并增加表面软化或永久变形的可能性[14,15]。另一方面，再生剂用量不足会降低混合物的机械强度，导致过早的表面失效[16]。因此，优化再生剂含量对于在再生沥青混合物中实现抗裂性和高温性能之间的平衡至关重要。
目前，大多数承包商根据制造商的指南确定再生剂用量，主要依赖基于经验参数的传统技术[[17],[18],[19]]。尽管这些方法可以提供关于粘合剂一致性和热敏感性的初步信息，但它们无法准确反映再生沥青粘合剂的复杂流变和老化特性[20,21]。因此，研究人员提出了基于化学和热力学参数的替代评估技术，包括羰基和亚砜指数[22]、玻璃化转变温度[23]和表面自由能（SFE）[24]。然而，这些参数与再生剂的最佳用量之间的相关性有限[25]。在这方面，Hu等人[26]开发了一个基于沥青流变行为的再生指数（RI）。该指数通过比较再生前后1 Hz–10^4 Hz频率范围内主曲线的面积比来评估老化粘合剂的低温行为变化。然而，即使使用这些方法，在评估再生沥青粘合剂的老化抵抗力和长期耐久性方面仍存在相当大的不确定性。为了解决这些问题，研究人员采用了Superpave性能等级（PG）系统，该系统通过标准化评估方法在短期和长期老化前后评估粘合剂的流变特性[27]。此外，NCHRP项目09–58通过重新定义再生粘合剂的PG分类并引入ΔTc参数（两个关键低温点之间的差异）进一步完善了这一系统，从而提高了方法的总体可靠性[28]。同样，Diana等人[25]建立了老化前后粘合剂渗透和软化点值的阈值范围。然而，PG分类方法的一个主要局限性是用于评估低温开裂性能的弯曲梁流变仪（BBR）测试需要大量的粘合剂。为了解决这个问题，RILEM TC 264-RAP任务组3（TG3）提出了一种仅基于动态剪切流变仪（DSR）测试的替代方法[29,30]。该方法旨在通过分析不同温度下的复杂剪切模量和长期老化后的损耗模量，建立高温稳定性和低温至中等温度抗裂性之间的最佳平衡[31]。
在欧洲，多种回收过程中的再生剂用量仍然主要基于传统的物理参数，如渗透和软化点[32,33]。然而，这些参数单独使用无法确保经过多次回收循环的沥青粘合剂能够满足抗疲劳性和低温开裂的必要性能标准[34,35]。此外，大多数现有研究仅关注两次回收循环，而涉及三次或更多回收阶段的情景在文献中很少被提及。特别是，系统研究多次回收循环后再生粘合剂化学成分变化的研究非常少[31,36]。这突显了在多次回收条件下理解粘合剂老化和再生机制方面的知识空白[31]。
在这项研究中，系统评估了五种不同的再生剂，包括三种通过热解从农业废弃物（秸秆、松果和橄榄渣）中提取的生物油以及两种商业生物油，以研究它们在多次回收条件下作为老化沥青粘合剂再生材料的潜力。通过在不同再生剂含量下制备的改性粘合剂上进行渗透测试、粘度测试和动态剪切流变仪（DSR）测试，确定了生物油的最佳用量。基于这些最佳水平，进一步通过综合的化学、物理和形态分析（包括热重分析（TGA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和元素分析）对粘合剂进行了表征。尽管人们对生物基再生剂的兴趣日益增加，但通过热解将农业废弃物转化为粘合剂的可行性仍然相对较少被探索，尤其是在重复回收的情况下。因此，本研究旨在通过提供来自不同农业废弃物的生物油的比较评估，展示它们通过将生物质转化为功能性材料来支持可持续材料循环和循环生物经济原则的潜力。
