道路工程中再生瀝青混合料的應用

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摘要：結合某道路工程項目實例，從瀝青混合料再生原理、瀝青混合料配合比設計和再生瀝青混合料試驗路段性能等方面入手，分析再生瀝青混合料的主要特征以及瀝青混合料再生技術在公路工程中的應用優(yōu)勢。實踐證明，再生瀝青混合料在道路工程中的應用具有可行性。

關鍵詞：再生瀝青混合料；配合比設計；瀝青抗老化性能；高溫剪切試驗

引言

近年來，我國部分高速公路瀝青路面即將或已經(jīng)達到使用壽命，需要對其進行銑刨翻修。針對目前我國瀝青路面大面積翻修的情況，為了減少浪費、降低污染，可以采用再生瀝青混合料技術對廢舊瀝青進行回收利用。調查顯示，目前我國每年產生的瀝青廢料約為200萬t，并且這一數(shù)字還在逐年增大。采用瀝青混合料再生技術修筑瀝青路面至少能節(jié)省40%左右的原材料費用，整體工程造價可以減少25%~40%。早期瀝青混合料回收率較低，1980年以后，由于設備的進步和環(huán)保理念的普及，瀝青混合料再生技術受到重視，再生劑、再生瀝青混合料設計和再生設備等多方面的研究取得突破性進展[1]，通過再生能回收瀝青50%以上。瀝青混合料再生技術是通過在廢舊瀝青中加入再生劑或基質瀝青來提高老化瀝青流變指數(shù)的過程。目前我國瀝青路面主要通過瀝青熱再生技術將廢舊瀝青與新瀝青混合攪拌，使其互相滲透，達到再生效果。

1工程概況

某公路路線總長14.56km，雙向6車道，由于出現(xiàn)嚴重的超載，道路承載能力不足，沒有達到設計使用壽命，并出現(xiàn)了大規(guī)模的車轍、裂縫和松散等病害。由于瀝青使用年限不足5年，為節(jié)約成本，擬采用瀝青混合再生技術對原道路廢舊瀝青混合料進行再生利用。

2原材料

2.1再生劑

瀝青老化是指瀝青在陽光、空氣和水等自然因素的作用下，瀝青中的低分子組分轉變?yōu)楦叻肿咏M分，地瀝青質含量增加的過程[2]。瀝青老化后，黏度會明顯提升。通過在老化瀝青中加入再生劑，使老化瀝青黏附性能恢復。同時再生劑可以溶解地瀝青質，將高分子組分溶解、分散。飽和分和芳香分是再生劑的主要成分，如果在瀝青中加入較多飽和分時，會對其高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性造成影響。因此，國內外對于瀝青混合料再生過程中飽和分的添加量都有明確規(guī)定。本項目對不同摻量再生劑的再生瀝青物理指標進行試驗，具體結果見表1。

2.2集料

本項目集料采用福建省福鼎市玄武巖碎石。由于通過再生劑再生利用的瀝青黏度不高，可適當添加抗剝落劑。玄武巖碎石呈中性，相較于石灰?guī)r碎石更加耐磨，相比花崗巖更易與瀝青黏結，且玄武巖本身足夠堅硬，與瀝青拌和形成瀝青混合料后能產生較高的強度。碎石的技術指標檢測結果見表2。

3施工工藝

3.1施工準備

再生瀝青混合料施工準備包括原地面的清理、設備的選擇和配合比設計。本項目對于原路面面層混合料進行洗刨，保留基層[3]。攤鋪時，清理基層表面，攤鋪前和攤鋪過程中保持基層表面潔凈。對于攤鋪和碾壓設備，應在施工前做好調試，避免施工過程中出現(xiàn)故障，影響施工進度和導致瀝青混合料老化。配合比設計分為目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證。目標配合比設計參照級配表進行，保證粗、細集料搭配合理，避免出現(xiàn)離析。生產配合比設計是對原材料進行試拌并對其進行馬歇爾試驗，確定油石比和最佳瀝青用量。生產配合比驗證過程是將瀝青混合料試鋪，通過旋轉壓實等試驗，確定標準配合比。

3.2瀝青混合料攤鋪

攤鋪前需要保證運料車能及時卸料，避免因卸料不及時造成施工延誤。攤鋪時，采用兩臺攤鋪機勻速、緩慢行進，呈梯隊作業(yè)，均勻攤鋪瀝青混合料，避免出現(xiàn)離析。

3.3瀝青混合料壓實

壓實包括初壓、復壓和終壓。初壓時，壓路機緊跟攤鋪機對路面進行初步整平，碾壓過程中應保持與攤鋪機之間的距離不小于15m。復壓采用16t膠輪壓路機，重復碾壓，碾壓速度控制在2km/h，碾壓輪跡保證重合1/2，避免壓實不均勻。終壓采用鋼輪壓路機對路面輪跡進行整平。具體施工設備見表3。

4性能試驗

4.1再生瀝青抗老化性能

再生瀝青是通過再生劑將廢舊瀝青逆老化過程獲得，其中老化性能仍然是影響再生瀝青最重要的性能指標之一。本項目選用再生劑摻量為12%的再生瀝青進行不同老化時間下的旋轉薄膜烘箱試驗，試驗結果見表4。根據(jù)試驗結果可知，經(jīng)過薄膜烘箱老化試驗后，針入度、殘留延度兩項指標降低顯著，相比長期老化而言，經(jīng)歷短期老化后，瀝青的針入度和殘留延度指標下降緩慢。因此可以得出結論：短期老化后的再生瀝青較為穩(wěn)定，柔韌性較好。

4.2再生瀝青混合料高溫性能

通過再生瀝青混合料車轍試驗，評價不同摻量的AC-16再生瀝青混合料的高溫剪切性能，不同摻量下瀝青混合料車轍試驗結果見表5。通過車轍試驗結果可知，再生瀝青混合料動穩(wěn)定度在1000次/mm以上，表明再生瀝青混合料設計級配填充狀態(tài)良好，瀝青與集料黏附性良好，抵抗車轍能力強。

5結語

本文結合某工程實例，研究再生瀝青混合料在公路工程中的應用，并結合實際數(shù)據(jù)分析再生瀝青混合料的可行性。結果表明：采用再生瀝青混合料技術后，路面的老化性能穩(wěn)定并且路面抗車轍性能良好。目前我國已有部分地區(qū)開始采用該項技術，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，值得在全國范圍內推廣。

參考文獻:

[1]朱久幫.溫拌再生混合料生產施工技術分析[J].四川水泥，2020（11）：69-70.

[2]熊青松.浸透條件下溫拌再生瀝青混合料性能影響評價[J].福建交通科技，2020（5）：28-30.

[3]花果.廠拌熱再生瀝青混合料施工工藝及質量控制[J].智能城市，2020，6（20）：62-63.

作者：樊放社 單位：石家莊市交建高速公路建設管理有限公司石衡分公司