厂拌热再生沥青混合料的水稳定性研究

黄伟生

身份证号：440582198205116614

摘要：我国进入公路建设高峰期已经有几十年的时间，公路通车总里程业已跃居全球第一位。随之而来的是建设初期的沥青路面陆续来到了服务寿命末期，由此产生了大量的废旧沥青混合料。这些混合料中的沥青及集料均属于不可再生资源，堆积、填埋或直接作为路基材料使用均会造成资源的浪费。国外发达国家，如美国、日本、英国及韩国等发达国家在沥青混合料热再生方面起步较早，已经形成了较为完善的政策、技术及产业链，如日本的废旧沥青路面材料的利用率达到90%以上。我国在沥青路面材料的再生利用方面起步相对较晚，从2005年起，才开始了对沥青混合料再生利用的相关研究工作，但发展速度确十分迅猛，时至今日已经初步形成了再生利用的相关技术体系。其中厂拌热再生作为性能恢复最佳的一种方式深受业界人员的青睐。

关键词：厂拌热再生；沥青混合料；水稳定性

引言

沥青路面翻修时会产生大量的废旧料，为了能有效地回收利用废料，国内外学者纷纷开展再生技术研究。受旧料路用性能、热拌加工、施工过程中的质量控制、空隙率和交通荷载等因素的影响，HRMA黏附性较低，再生路面容易发生水损害，进而诱发其他各种各样的病害。

1原材料

1.1沥青

试验的原料是旧沥青或回收的沥青，无论是旧沥青还是两次旧沥青，在基本相同的试验条件下。如果没有回收沥青，则应首先用薄膜进行加热试验、短期老化，并将其放置在163 c环境中，以便模拟6小时、12小时、24小时和48小时的老化过程，并在不同情况下进行相应的再生。沥青的老化与时间和温度成正比，不同老化程度的沥青需要不同的再生措施。

1.2RAP

采用抽提法测定RAP中的沥青含量，在进行抽提前，根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T5521-2019）中的要求，对RAP的含水率进行了测定。并根据上述规范的要求，对RAP中的各成分进行分析。其中RAP的矿料级配类型见表1。

表1RAP矿料级配

2浸水马歇尔试验

2.1旧料掺配比例的影

回收的沥青混合料和根据目标粒度按不同比例混合旧材料成型的鸟类学试验，分别根据规定要求切割梁；然后进行低温弯曲破坏试验，以测量每根小梁的抗拉强度和弯曲变形，并计算每组试验的强度模量，每组试验3个。此外，在真空充填和多次解冻后测量了断裂和拉伸强度，残馀强度比是根据根据上述作业进行的马歇尔试验计算的。

2.2再生剂的影响

为了研究再生剂对提高再生沥青低温开裂和水稳定性的影响，作者选择了由项目团队独立开发的沥青再生剂ZS，该再生剂具有较好的亲和力和渗透性试验结果见图2(a)至(f)。如图2(a)~(c)所示，添加沥青再生剂后，混合物的弯曲变形显着增加，刚度模量显着降低，弯曲强度以不同方式增加或减少。表明再生剂的加入能显着提高再生沥青的低温抗裂性能。此外，还可以看出AC-16C级的这种改善效果更明显，这意味着低温抗裂性能的提高如图2(d )~ ( f)所示，每种混合物的抗裂和抗拉强度随着再生剂的增加而略有下降；单冷冻循环残馀强度比变化不大，多冷冻循环残馀强度比增加，条件是解冻裂纹强度不小于0.6MPa，这意味着添加再生剂可以提高长期稳定的圆角绕组水性能作者的研究表明，再生沥青混合料承受水损失造成的长期损害的能力最弱，因此建议增加适当比例的再生沥青混合料，以提高其水稳定性能。二、AC-13协会提高残馀稳定性的总体效果优于AC-16C协会，这意味着再生剂对较老说唱水损失的抗逆性的提高效果优于较老说唱的抗逆性，弥补了此外，通过比较表5中的低温和水稳定性试验结果，可以发现，旧RAP材料(年龄较小)和旧RAP材料(年龄较大)混合7%至9 %后，再生剂性能的提高效果接近于新沥青混合料。

图2再生剂情况下的试验结果

2.3油石比的影响

在图3中，当RAP掺量及再生剂掺量一定时，HR-MA的残留稳定度明显高于新拌沥青混合料。在30%RAP掺量和最佳再生剂掺量时，当油石比从5.15%增大到5.75%时，HRMA的残留稳定度分别为88.01%、91.94%和95.86%。说明，随着油石比增大水稳定性越好。即无论哪种RAP掺量下，油石比的提升可提高HRMA的水稳定性能。

图3不同油石比下浸水马歇尔试验

3厂拌热再生沥青施工要点

3.1铣刨和预处理

根据路况调查和统计分析，采用自动控制转动厚度的铣床，确定转动长度和幅度，在对再生材料进行铣削后，严禁进行至基层的转动厚度，禁止沥青颗粒的粘附使得沥青混凝土路面再生材料容易形成块状，这就要求对回收材料进行结块和刻蚀，结块后应根据线段和轨道的情况分别堆放，并进行良好处理，以避免在使用前，应详细检查材料质量，以确保其符合规定的要求。

3.2运输

在运输热沥青混合料时，可以使用吨位相对较大的倾卸车辆，并禁止在整个运输链上出现超载、刹车和快速转弯。在每次使用运输工具之前，必须进行良好的清洗，可以在车厢上均匀涂上一层保温剂，但不能出现液体积累问题。在装载过程中，必须多次执行。禁止一次完成全部装载。可将运输车辆前后移动三次，以避免混合材料分离。为了使运输能力与分配能力相匹配，必须在分配前等待多个运输车辆，以确保分配工作的连续性与此同时，有必要复盖运输车上车顶的车架，以确保绝缘、防雨、防污染等。卸载后，如果有残馀物，应及时清理，以免出现硬结问题。

3.3碾压

磨削加工是再生加工的关键，它会在加工后直接影响路面的压力和完整性，因此可采用组合机械方法进行磨削加工加工。根据压实厚度，金属类型，选择压实方法是合理的。还必须控制通道数、速度等指标。在整个成型过程中。一是扩散后应立即施加初始压力，可采用振动压实机实现静压，通道数为2 ~ 3倍，速度控制在2 ~ 3公里/小时；在第二次压力恢复过程中，可采用轮胎滚轮实现，轴承通道数为3 ~ 4倍，速度为3 ~ 5公里/小时；最后，采用钢卷可以实现最终压力，通道数为2 ~ 3倍，速度为3 ~ 6公里/小时， 为了确保消除明显的车轮痕迹，提高路面平整度，严禁在整个研磨过程中突然转弯、突然刹车，以免损坏路面，铺砌层完全时交通可以畅通。

结束语

简而言之，沥青是道路建设的一种非常重要的原材料，一旦我们了解了新沥青和再生沥青的性能原则，我们就可以更好地利用它，特别是在再生沥青的使用方面。这是显而易见的，因为我国道路建设和其他类型的道路建设十分重要，也非常有助于促进我国现代化的发展。

参考文献

[1]陈龙,朱建勇,何兆益,程永,陈先勇.厂拌热再生沥青混合料低温抗裂与水稳定性研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2020,36(04):39-45+76.

[2]程永,柴子钦,翟勇,朱建勇,陈龙.大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性研究[J].四川水泥,2019(09):51.

[3]方杨,李善强,刘宇.厂拌热再生沥青混合料水稳定性能研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2019,32(05):961-964.

[4]朱万生.沥青路面材料厂拌热再生关键技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018,5(11):66-67+71.

[5]谢俊伟,吴宁.深圳市厂拌热再生沥青混合料的设计方法与实践总结[J].城市道桥与防洪,2018(04):32-34+11.