關(guān)鍵詞：新瀝青混合料 | 再生 | 路用性能 | 摻量

目前，在我國已建成的高速公路中，瀝青路面一般情況下只能使用10～15年，每年由于大修而產(chǎn)生大量的廢舊瀝青混合料，若不將這些舊料有效利用，不僅浪費(fèi)資源而且還會(huì)造成環(huán)境污染[1-3]?，F(xiàn)場熱再生技術(shù)是指瀝青路面就地?zé)嵩偕?，即用就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組將舊瀝青路面加熱、翻松，添加再生劑、新瀝青混合料，然后重新攪拌后攤鋪、壓實(shí)成型的路面維修工藝。對(duì)于瀝青路面存在裂縫、車轍坑槽等病害但結(jié)構(gòu)承載能力良好的公路，采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)可取得良好的效果。但是國內(nèi)對(duì)現(xiàn)場熱再生技術(shù)的應(yīng)用研究較少，研究多集中在只采用再生劑再生的方式，尤其是新瀝青混合料對(duì)再生瀝青混合料的影響研究較少。

本文通過對(duì)比分析0%、5%、15%和25%新瀝青混合料摻配比例下再生瀝青混合料的路用性能，研究新瀝青混合料對(duì)再生瀝青混合料產(chǎn)生的影響。

原材料試驗(yàn)

新瀝青

采用殼牌70#基質(zhì)瀝青并按照現(xiàn)行規(guī)程的試驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行測試，主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示，其主要用于新瀝青混合料。

舊瀝青混合料

舊瀝青混合料中舊改性瀝青混合料是廣惠高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程中產(chǎn)生的廢舊料，該路面工程經(jīng)過多年使用后，瀝青嚴(yán)重老化，但是經(jīng)過檢測后結(jié)構(gòu)承載力較好，因此部分路段采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)再生。

普通瀝青來自于養(yǎng)護(hù)工程中多余的廢舊材料，本文采用抽提法對(duì)RAP礦料進(jìn)行篩分，分析RAP的級(jí)配，測定集料的級(jí)配，其結(jié)果如表2所示。測定各檔混合料的瀝青含量，舊SBS改性瀝青混合料的瀝青含量為5.0%，舊普通瀝青混合料的瀝青含量為4.9%。

新瀝青混合料

一般情況下，瀝青路面現(xiàn)場熱再生工藝加入的新瀝青混合料比例應(yīng)控制在30%以內(nèi)。舊料的瀝青的性質(zhì)、集料的級(jí)配狀況以及再生料的用途和施工條件等決定了新瀝青混合料的摻量。本文結(jié)合舊料的情況，確定新料摻配率分別為0%、5%、15%和25%，通過室內(nèi)試驗(yàn)研究，確定再生瀝青混合料中新瀝青混合料的摻配比例。考慮舊料的級(jí)配情況，采用新瀝青混合料的級(jí)配如表3所示，集料各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范規(guī)定。對(duì)于新瀝青混合料的瀝青用量，按照馬歇爾設(shè)計(jì)方法確定AC–13的zui佳瀝青用量，新瀝青混合料摻配率再生料主要是通過性能檢測與分析來判斷其用量是否合適，施工中重點(diǎn)控制的是再生劑摻量及新料摻量，因此新瀝青混合料的瀝青用量可在室內(nèi)試驗(yàn)確定，本次新瀝青混合料的油石比為5.3%。

試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)方法

馬歇爾設(shè)計(jì)方法是我國常用的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法，其接受度廣，簡單易行，因此采用該方法設(shè)計(jì)現(xiàn)場熱再生瀝青混合料對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和推廣現(xiàn)場熱再生瀝青路面施工工藝更有意義[4-6]。本文采用該方法對(duì)不同的新瀝青混合料摻配比例現(xiàn)場熱再生瀝青混合料路用性能進(jìn)行研究，并用該方法進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。

現(xiàn)場熱再生由于舊料比例較大，一般舊料比例都在80%左右，因此舊料自身性能決定了路用性能。試驗(yàn)確定了新瀝青混合料不同摻配比例下兩種性質(zhì)的再生瀝青混合料的路用性能，從而為確定合適的新料摻配比例提供依據(jù)。

再生瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)

對(duì)按照0%、5%、15%和25%新瀝青混合料摻配比例下再生瀝青混合料，不斷調(diào)整級(jí)配，保證不同新瀝青混合料摻配比例下AC-13型級(jí)配基本相同，級(jí)配設(shè)計(jì)如圖1和圖2所示。

性能評(píng)價(jià)

性能試驗(yàn)包括高溫穩(wěn)定性(車轍試驗(yàn))、低溫抗裂性(彎曲試驗(yàn))、水穩(wěn)定性(浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂試驗(yàn))。

結(jié)果與討論

再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能

按照馬歇爾設(shè)計(jì)方法的水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗(yàn)評(píng)價(jià)水穩(wěn)定性，其結(jié)果如圖3和圖4所示。

對(duì)于浸水殘留穩(wěn)定度指標(biāo)而言，舊普通瀝青混合料和舊SBS改性瀝青混合料的再生瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度隨著新瀝青混合料的增加改變不顯著，沒有線性相關(guān)關(guān)系。舊普通瀝青混合料和舊SBS改性瀝青混合料的再生瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比隨著新瀝青混合料的增加而增da。對(duì)于舊普通瀝青混合料，加入5%新瀝青混合料時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比增加9.5%，因此新瀝青混合料可以顯著改變?cè)偕鸀r青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比。加入新瀝青混合料后，再生料的水穩(wěn)定性均符合要求，這表明再生瀝青混合料經(jīng)過合適的新瀝青混合料摻配，可以具有良好的抗水損害能力，適用于實(shí)際生產(chǎn)。

再生瀝青混合料的高溫性能

本文采用目前廣泛使用的規(guī)范規(guī)定的車轍動(dòng)穩(wěn)定度來評(píng)價(jià)再生料的高溫性能，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

從圖5可以看出，隨著新瀝青混合料的加入，無論是舊改性瀝青混合料還是舊普通瀝青混合料都隨著新料摻量的增da，動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)逐漸減小。其中舊普通瀝青混合料隨著新瀝青混合料的增加呈線性下降，具有很好的線性下降趨勢;對(duì)于舊改性瀝青混合料加入5%新瀝青混合料時(shí)其動(dòng)穩(wěn)定度下降約45%，然后隨著新瀝青混合料摻量的增加，不再表現(xiàn)出明顯的下降趨勢。廢舊瀝青混合料經(jīng)過長期使用后，瀝青中輕質(zhì)油份大部分都揮發(fā)，因此高溫性能較好。加入新瀝青混合料后，再生瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度下降，但是均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范的要求。

再生瀝青混合料的低溫性能

從試驗(yàn)可操作性、技術(shù)難度和可推廣性考慮，采用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的瀝青混合料彎曲試驗(yàn)來評(píng)價(jià)再生瀝青混合料的低溫性能。其成型條件和試驗(yàn)條件均嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

無論是舊改性瀝青混合料還是舊普通瀝青混合料，再生后混合料的低溫抗彎拉應(yīng)變均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于舊瀝青混合料，再生瀝青混合料的低溫抗彎拉應(yīng)變隨著新瀝青混合料的摻配比例增加而增da，這說明再生瀝青混合料隨著新瀝青混合料摻配比例增da而逐漸變好。摻加5%新瀝青混合料后舊改性再生瀝青混合料和舊普通再生瀝青混合料的極限彎拉應(yīng)變均得到較大提升。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)不摻加新瀝青混合料時(shí)，舊改性瀝青混合料的低溫抗彎拉極限應(yīng)變剛好符合規(guī)范的要求，但舊普通瀝青混合料的低溫性能不能滿足，加入新瀝青混合料后可改善舊普通瀝青再生混合料的性能，從而使得其低溫性能滿足規(guī)范規(guī)定。

工程應(yīng)用

廣惠高速公路是交通部規(guī)劃的國家高速公路網(wǎng)第十五橫汕尾至云南清水河公路的重要路段，也是廣東省規(guī)劃的干線公路中的重要組成部分。通車多年后，橋面出現(xiàn)了裂縫、坑槽等病害，2017年在廣惠高速公路西福河大橋及蘿峰寺大橋橋面采用就地?zé)嵩偕に囘M(jìn)行了養(yǎng)護(hù)，在橋面舊料中加入5%新瀝青混合料進(jìn)行現(xiàn)場熱再生，施工過程中，在現(xiàn)場進(jìn)行混合料取樣檢測，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。

結(jié)論

對(duì)舊SBS瀝青混合料和舊普通瀝青混合料在不同新瀝青混合料摻量下進(jìn)行再生，開展了大量室內(nèi)試驗(yàn)研究再生瀝青混合料路用性能，得到以下主要結(jié)論：

(1)舊SBS改性瀝青混合料和普通瀝青混合料經(jīng)再生后均具有較好的高溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性能基本符合，但低溫性能下降，不能滿足規(guī)范要求。對(duì)于北方低溫地區(qū)，需要加入新瀝青混合料提升其低溫性能。對(duì)于南方濕熱地區(qū)，可以考慮適當(dāng)放寬低溫性能，不摻加新瀝青混合料，從而提高其高溫性能。

(2)隨著新瀝青混合料摻量的增加，再生瀝青混合料高溫穩(wěn)定性逐漸下降，低溫性能逐漸提升;摻入5%的新瀝青混合料即可大幅提升再生瀝青混合料的低溫性能。

(3)隨著新瀝青混合料摻量的增加，再生瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度沒有明顯改變，凍融劈裂強(qiáng)度比逐漸增加，建議采用凍融劈裂比評(píng)價(jià)再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]李龍.瀝青混合料再生利用研究[D].西安:長安大學(xué),2003.

[2]況棟梁.滲透型再生劑的制備及其對(duì)再生瀝青及混合料性能的影響[D].武漢:武漢理工大學(xué),2012.

[3]王甲辰,方楊.瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能評(píng)價(jià)方法[J].廣東公路交通,2014(1):10-12.

[4]李善強(qiáng),方楊,吳傳海,等.PG82改性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能評(píng)價(jià)方法研究町[J].廣東公路交通,2015(4):6-8.

[5]黃曉明,江瑞齡.瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)指南[M].北京:人民交通出版社,2007.

全文完 發(fā)布于《廣東公路交通》2019年第1期

作者簡介:黃育華(1984-)，男，大學(xué)本科，工程師，從事道路工程科研、檢測工作，E-mail:294887574@qq.com

我司部分文章來源于網(wǎng)絡(luò)，未能與原作者取得聯(lián)系，如涉及版權(quán)問題請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們會(huì)及時(shí)處理刪除

DTS-30/CTS-30 多功能路面材料動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)是使用數(shù)字控制高性能伺服閥，并提供頻率高達(dá)100Hz 準(zhǔn)確加載波形的液壓伺服試驗(yàn)系統(tǒng)。DTS-30/CTS-30多功能路面材料動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)可以執(zhí)行拉伸、壓縮、動(dòng)態(tài)加載，適合于測試各種不同材料，如瀝青、土壤、非粘結(jié)角料、纖維和塑料。DTS-30/CTS-30 配置意大利matest-Pavetest 的 CDAS/CDAS2 數(shù)字式控制器，TestLab2 軟件和全套測試附件，實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的很好結(jié)合。DTS-30/CTS-30 動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)是一套緊湊型、全集成、用戶和環(huán)境友好型的試驗(yàn)系統(tǒng)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

▍緊湊、堅(jiān)固的加載架

▍占地面積?。?0cmx135cm，包括液壓動(dòng)力單元和環(huán)境箱

▍反力架嵌入到環(huán)境箱體中

▍可移動(dòng)式溫控單元

▍全套配置適合于廣泛的測試應(yīng)用

▍數(shù)字液壓伺服控制

▍標(biāo)準(zhǔn)配置為 4 軸控制和 16 通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（可選用高配 CDAS/CDAS2）

了解更多產(chǎn)品信息，獲取產(chǎn)品資料，歡迎垂詢TIPTOP卓致力天

服務(wù)熱線 | 400-633-0508    郵箱：tiptop@tiptoptest.com