热再生沥青混合料在高速公路路面养护中的应用

摘要：结合沪杭甬高速公路沥青路面养护实际情况，通过试验进行高速公路养护维修中的热再生技术应用。

关键词：热再生沥青混合料高速公路配合比设计施工生产实施应用

中图分类号： U418 文献标识码： A 文章编号：

一、配合比设计概况

根据公司要求，在沪杭甬高速公路部分路段试验实施热再生沥青混合料。2011年10月，浙江兰亭某公司研究中心试验室根据相关要求进行了AC-20型沥青混合料的配合比设计，再生混合料配合比设计按目标、生产及生产验证三阶段进行。目标阶段采用室内试验法用室内小型搅拌机拌和试验；在目标配合比基础上，按不同的沥青用量再次进行生产配合比设计；拌和楼经计量调试后按配合比试拌热再生沥青混合料进行生产验证。

在该AC-20再生沥青混合料配合设计中，新沥青采用利维尔90#普通沥青；再生剂采用浙江兰亭某公司研制的热再生剂；集料采用诸暨山下湖石灰岩碎石；旧沥青混合料（铣刨料）采用沪杭甬高速路面铣刨料。沥青原材料通过三大指标物性测试，碎石原材料经过了筛分、相对密度、针片状、粘附性，含泥量等试验检测，均能符合规范要求。

1、新沥青由于近年来，沪杭甬高速公路在面层用料中，大多采用了硬度较大的改性沥青，针入度、延度较小、软化点较好，所以在新沥青的选择上，采用了相对较“软”的普通石油沥青，来调和有所老化的旧沥青，就能使再生沥青达到一般普通A级70#沥青的要求，所以在新沥青的选择上，采用了兰亭利维尔90#普通沥青。

2、旧沥青在配合比设计中，还必须检验旧沥青的各项技术指标，用以对其老化性和再生性的评价。配合比设计中旧沥青为铣刨废料在经过抽提后，采用阿布森法回收得到，其相关技术指标见表1-1。

3、再生沥青再生沥青混合料的质量能否保障首先取决于再生沥青的技术指标能否达到规范的要求。在本次配合比设计中，再生沥青由抽提后的旧沥青中掺加新的立维尔90#普通沥青配制而成，新旧沥青掺配比例为7:3。从检测结果看,旧沥青的针入度为35.6(0.1mm)。根据以往热再生实施应用总结表明：针入度大于15，一般都能适用于厂拌热再生即适用于普通沥青混合料的生产。

由于再生沥青在没有添加再生剂的情况下，其技术指标已经能满足规范要求，所以在配合比混合料拌和中，不再添加再生剂。

表1-1沥青材料三大指标汇总表

4、集料近年来，沪杭甬高速公路沥青混合料面层用料基本采用了具有较高强度和耐磨性的玄武岩碎石。AC-20沥青混合料作为中下面层，并不需要较高的抗滑性能，因此选用与沥青有较好的粘结性能的石灰岩作为新的集料。诸暨山下湖石灰岩碎石与沥青的粘附性能达到5级，其他相关指标也能符合规范要求。

5、矿料混合料组成设计在矿料级配设计中，选用了AC-20级配较常用的几档原材料1＃集料10-25mm；3＃集料5-10mm，以及0-5mm石屑，分别对新集料和抽提后的铣刨废料进行筛分试验，在30％的铣刨废料掺量下，采用试配法进行矿料合成级配的试配合。由于铣刨废料0.075mm集料的通过率为6.6％，而0-5mm石灰岩新集料具有较高的粉尘含量，其0.075mm集料的通过率为12.0％。在掺配30％铣刨废料的情况下，其合成矿料级配0.075mm的通过率为6.3％（规范要求为3-7％），已经达到级配下限，因此在配合比设计中，不再掺配矿粉作为空隙填料。

由于热再生拌和设备为连续式双滚筒拌和楼，因此，拌和楼对集料不再进行二次筛分，所以无法对热骨料进行取样。在生产配合比设计中，集料配合比例与目标比例一致。

表1-2集料掺配比例表

6、混合料设计和验证混合料设计采用马歇尔试验法，在不同的沥青用量下，在室内成型马歇尔试件，检测相应的马歇尔技术指标，并实测不同下的大理论相对密度，得出最佳沥青用量为4.4％。其各项技术指标如下汇总表。

表1-3目标、生产配合比马歇尔试验指标汇总表

在该沥青用量下，目标和生产配合比马歇尔技术指标均能符合规范要求，试拌热再生沥青混合料还经过了高温热稳定性试验，其抗车辙能力均达到1000次/mm以上。

二、热再生沥青混合料生产设备和拌和控制

1、拌和生产设备在本工程中，采用了双滚筒连续式搅拌设备进行再生沥青混合料的拌和生产。双滚筒连续式搅拌设备是一种具有高效的、在加热状态有较长时间进行搅拌的再生、混合装置。该设备的搅拌是在内筒与外筒的夹套里进行边加热边搅拌，搅拌时间可达到60～90s，令旧沥青与再生剂有充分相互作用的机会，令新、旧料的混合充分进行，达到良好的再生效果。

2、拌和生产设备调试和标定由于混合料生产中使用的是连续式拌和楼，集料进入干燥鼓干燥后直接和铣刨料混合及新沥青进行混合搅拌，不再进行各档材料的称量，因此在拌和前，还必须对铣刨料和每档新掺集料进行计量标定，根据配合比的材料比例和要求，确定每档材料的进料速度。另外还必须检查拌和楼各环节是否能正常运行，这样才能确保在拌和过程中，再生混合料的级配保持相对稳定的状态。

3、拌和生产温度控制再生沥青混合料的拌和是厂拌热再生的核心施工技术，与拌制普通沥青混合料相比，在再生沥青混合料生产过程中，集料温度应提高10℃左右，控制在180～190℃。沥青温度控制在150～160℃，搅拌时间32～37s。新旧集料混合后再加入新沥青拌和至颜色均匀一致后出料，一般再生沥青混合料出厂温度应为145～165℃。

表2-1热再生混合料拌和生产温度控制表

4、级配控制再生混合料生产时，须随时目测混合料拌和是否均匀一致、有无花白料、油石比是否合理、检查混合料的离析情况。取样抽提、筛分检验混合料级配和油石比。抽提筛分应至少检查0.075mm，2.36mm，4.75mm，公称最大粒径及中间粒径等5各筛孔的通过率，按工程设计级配标准，混合料生产级配检验须符合下表要求。

表2-2热再生沥青混合料级配允许偏差表

试验室成型马歇尔试件后，测定混合料空隙率、稳定度、流值等指标，确定混合料压实度的标准密度。

三、热再生沥青混合料应用实施

2011年11月，在沪杭甬高速公路宁波段进行了热再生沥青混合料的现场施工。本次课题试验工程实施拌和设备是由浙江兰亭某公司提供的连续式再生拌和设备，现场施工由浙江沪杭甬高速公路养护中心组织实施。共生产AC-20热再生沥青混合料53吨，用于宁波段杭甬向第二层病害处理，处理面积243平方米。

热再生沥青混合料从严格的配合比设计到最后实施应用，每一步都是至关重要的。在这次工程施工中，对再生混合料的各个生产环节均进行了试验检测，检测数据汇总如下表：

表2-1试验路段检测指标汇总表

四、结论

沥青路面热再生技术是从国外引进的一种具有国际领先水平的高等级沥青路面养护技术。它具有经济、高效、环保、节约等显著的经济效益和社会效益。把收集的旧料（ RAP），增加适当的新拌沥青混合料、再生剂进行机内热搅拌再生，随即用于路面摊铺、辗压，是一种可操作的再生作业方式。

在国内，热再生技术处于试验研究到推广应用阶段，从设备到技术已积累了一些经验。本次课题试验是探索、试验和积累经验为目的，从实施应用的成果来看，热再生沥青路面能符合路用性能和节能环保的理念。这次课题试验是热再生技术在沪杭甬高速公路上的其中一步，但相信随着技术力量的进一步加强和经验累积，热再生技术会有更广阔的天地。

参考文献

［1］《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004

［2］《沥青路面厂拌热再生技术指南》（DB 21）

作者简介李强，男，1980年5月出生，2003年毕业于西安科技大学。职称：工程师。

沈卫锋，男，1978年11月出生，2007年毕业于同济大学土木工程专业。职称：工程师。