道路工程中再生沥青混合料的应用

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摘要：结合某道路工程项目实例，从沥青混合料再生原理、沥青混合料配合比设计和再生沥青混合料试验路段性能等方面入手，分析再生沥青混合料的主要特征以及沥青混合料再生技术在公路工程中的应用优势。实践证明，再生沥青混合料在道路工程中的应用具有可行性。

关键词：再生沥青混合料；配合比设计；沥青抗老化性能；高温剪切试验

引言

近年来，我国部分高速公路沥青路面即将或已经达到使用寿命，需要对其进行铣刨翻修。针对目前我国沥青路面大面积翻修的情况，为了减少浪费、降低污染，可以采用再生沥青混合料技术对废旧沥青进行回收利用。调查显示，目前我国每年产生的沥青废料约为200万t，并且这一数字还在逐年增大。采用沥青混合料再生技术修筑沥青路面至少能节省40%左右的原材料费用，整体工程造价可以减少25%~40%。早期沥青混合料回收率较低，1980年以后，由于设备的进步和环保理念的普及，沥青混合料再生技术受到重视，再生剂、再生沥青混合料设计和再生设备等多方面的研究取得突破性进展[1]，通过再生能回收沥青50%以上。沥青混合料再生技术是通过在废旧沥青中加入再生剂或基质沥青来提高老化沥青流变指数的过程。目前我国沥青路面主要通过沥青热再生技术将废旧沥青与新沥青混合搅拌，使其互相渗透，达到再生效果。

1工程概况

某公路路线总长14.56km，双向6车道，由于出现严重的超载，道路承载能力不足，没有达到设计使用寿命，并出现了大规模的车辙、裂缝和松散等病害。由于沥青使用年限不足5年，为节约成本，拟采用沥青混合再生技术对原道路废旧沥青混合料进行再生利用。

2原材料

2.1再生剂

沥青老化是指沥青在阳光、空气和水等自然因素的作用下，沥青中的低分子组分转变为高分子组分，地沥青质含量增加的过程[2]。沥青老化后，黏度会明显提升。通过在老化沥青中加入再生剂，使老化沥青黏附性能恢复。同时再生剂可以溶解地沥青质，将高分子组分溶解、分散。饱和分和芳香分是再生剂的主要成分，如果在沥青中加入较多饱和分时，会对其高温稳定性和低温抗裂性造成影响。因此，国内外对于沥青混合料再生过程中饱和分的添加量都有明确规定。本项目对不同掺量再生剂的再生沥青物理指标进行试验，具体结果见表1。

2.2集料

本项目集料采用福建省福鼎市玄武岩碎石。由于通过再生剂再生利用的沥青黏度不高，可适当添加抗剥落剂。玄武岩碎石呈中性，相较于石灰岩碎石更加耐磨，相比花岗岩更易与沥青黏结，且玄武岩本身足够坚硬，与沥青拌和形成沥青混合料后能产生较高的强度。碎石的技术指标检测结果见表2。

3施工工艺

3.1施工准备

再生沥青混合料施工准备包括原地面的清理、设备的选择和配合比设计。本项目对于原路面面层混合料进行洗刨，保留基层[3]。摊铺时，清理基层表面，摊铺前和摊铺过程中保持基层表面洁净。对于摊铺和碾压设备，应在施工前做好调试，避免施工过程中出现故障，影响施工进度和导致沥青混合料老化。配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证。目标配合比设计参照级配表进行，保证粗、细集料搭配合理，避免出现离析。生产配合比设计是对原材料进行试拌并对其进行马歇尔试验，确定油石比和最佳沥青用量。生产配合比验证过程是将沥青混合料试铺，通过旋转压实等试验，确定标准配合比。

3.2沥青混合料摊铺

摊铺前需要保证运料车能及时卸料，避免因卸料不及时造成施工延误。摊铺时，采用两台摊铺机匀速、缓慢行进，呈梯队作业，均匀摊铺沥青混合料，避免出现离析。

3.3沥青混合料压实

压实包括初压、复压和终压。初压时，压路机紧跟摊铺机对路面进行初步整平，碾压过程中应保持与摊铺机之间的距离不小于15m。复压采用16t胶轮压路机，重复碾压，碾压速度控制在2km/h，碾压轮迹保证重合1/2，避免压实不均匀。终压采用钢轮压路机对路面轮迹进行整平。具体施工设备见表3。

4性能试验

4.1再生沥青抗老化性能

再生沥青是通过再生剂将废旧沥青逆老化过程获得，其中老化性能仍然是影响再生沥青最重要的性能指标之一。本项目选用再生剂掺量为12%的再生沥青进行不同老化时间下的旋转薄膜烘箱试验，试验结果见表4。根据试验结果可知，经过薄膜烘箱老化试验后，针入度、残留延度两项指标降低显著，相比长期老化而言，经历短期老化后，沥青的针入度和残留延度指标下降缓慢。因此可以得出结论：短期老化后的再生沥青较为稳定，柔韧性较好。

4.2再生沥青混合料高温性能

通过再生沥青混合料车辙试验，评价不同掺量的AC-16再生沥青混合料的高温剪切性能，不同掺量下沥青混合料车辙试验结果见表5。通过车辙试验结果可知，再生沥青混合料动稳定度在1000次/mm以上，表明再生沥青混合料设计级配填充状态良好，沥青与集料黏附性良好，抵抗车辙能力强。

5结语

本文结合某工程实例，研究再生沥青混合料在公路工程中的应用，并结合实际数据分析再生沥青混合料的可行性。结果表明：采用再生沥青混合料技术后，路面的老化性能稳定并且路面抗车辙性能良好。目前我国已有部分地区开始采用该项技术，取得了良好的社会效益和经济效益，值得在全国范围内推广。

参考文献:

[1]朱久帮.温拌再生混合料生产施工技术分析[J].四川水泥，2020（11）：69-70.

[2]熊青松.浸透条件下温拌再生沥青混合料性能影响评价[J].福建交通科技，2020（5）：28-30.

[3]花果.厂拌热再生沥青混合料施工工艺及质量控制[J].智能城市，2020，6（20）：62-63.

作者：樊放社 单位：石家庄市交建高速公路建设管理有限公司石衡分公司