廠拌熱再生瀝青混合料路面應用

付文敏

（甘肅省天水公路總段高等級公路養護管理中心，甘肅 天水741000）

0 概述

隨著近年來公路養護維修工程的增加，會產生大量的瀝青路面銑刨料，如果能加以利用，不僅能減少資源浪費、節約大量材料，降低成本，而且對保護生態有很大的貢獻。廠拌熱再生瀝青混和料路面再生工藝，即將高速公路銑刨瀝青混凝土路面舊料重新回收，集中運到瀝青拌和站，并根據銑刨料中的瀝青含量、老化程度、礦料級配和性能指標，摻入一定數量的新集料、瀝青，重新拌和成的瀝青混和料，并使混和料的各項指標達到規范要求，按照與新建瀝青路面相同的方法重新鋪筑的施工工藝。目前已經是一種逐步成熟的技術工藝，正日益廣泛地利用到公路工程建設中。

為了推廣瀝青熱再生施工技術，充分利用公路養護維修工程中廢棄的舊瀝青混和料，我單位改造了一套再生料生產設備和常規瀝青拌和樓，并選取合適的試驗路段，其路面結構層計劃為：20cm水泥穩定碎石基層+5cm熱再生瀝青混和料面層。為了得到不同舊料摻配率下瀝青路面的綜和應用效果，我們將試驗路段按舊料摻配率30%和40%進行分析：

施工流程：

對舊料進行材料試驗分析（瀝青含量、瀝青性能、舊料級配）→依據舊料試驗分析結果及新拌混和料目標配合比、新舊料比例確定新料級配及油石比→通過瀝青熱再生設備及瀝青拌和設備進行新舊料的拌和并隨時監控調整拌和數據指標值→鋪筑施工→進行各項試驗檢測及技術評價。

1 舊料進行材料試驗分析及生產配合比設計

1.1 廠拌熱再生瀝青混和料配合比設計

采用馬歇爾設計方法進行配合比設計，混和料類型為AC-16。

1.2 原材料試驗結果

本次試驗段采用西安殼牌90﹟道路石油瀝青，瀝青、集料、礦粉等原材料經試驗室檢測，各項指標符合《公路瀝青路面施工技術規范》的要求。

1.3 舊銑刨瀝青混和料試驗結果及分析

試驗時銑刨料的取樣要有代表性，否則會造成試驗結果有較大的離散性和變異性。對銑刨料進行抽提試驗，試驗結果見表1。

表1銑刨料抽提試驗結果

圖1 舊礦料篩分曲線

根據舊礦料篩分結果繪制級配曲線圖，見圖1。

由圖1可以看出，舊礦料粒徑偏細，顆粒細化較嚴重，且又含有超粒徑顆粒存在，整體級配分布不均勻，需要通過摻加集料使其成為合格的AC-16瀝青混和料級配。

1.4 目標配合比設計

目標配合比設計級配及油石比采用甘肅省交通規劃勘察設計院有限責任公司試驗中心提供的AC-16瀝青混和料配合比設計結果。原材料中瀝青采用西安殼牌90﹟瀝青，所用集料為靜寧仁達石料場生產的石料。

目標配合比油石比及設計級配的結果見表2。

表2 目標配合比設計結果

表3 所取樣品進行篩分試驗結果

1.5 生產配合比設計

針對銑刨料的特點，選用合適的新集料和瀝青，結合新集料的級配，把銑刨料以30%、40%摻配比例依次加入到瀝青混和料中，采用多級級配新集料來調整再生瀝青混和料級配。為保證新集料的代表性和真實性，各個熱料倉單獨放料，并對所取樣品進行篩分試驗，結果見表3。

根據配合比設計試驗，廠拌熱再生瀝青混和料不同摻配率下再生瀝青混和料的油石比為5.0%，設計級配分別見表4-表6，級配曲線圖

分別見圖2-圖4。

2 廠拌熱再生瀝青混和料的拌合及施工

瀝青熱再生混和料的施工與普通瀝青混和料的施工工序一樣，其差別主要在混和料的拌和過程，熱再生瀝青混和料拌和過程中，要嚴格控制舊銑刨料的加熱溫度，對舊銑刨料，加熱溫度一般控制在80～110℃。如溫度太低，就會降低和影響再生瀝青混和料的出場溫度，溫度太高，會使舊銑刨料中的瀝青老化。攪拌過程中，舊銑刨料經過加熱進入攪拌缸后，先和已加熱的新集料攪拌5s，然后再加入瀝青拌和。針對不同的舊銑刨料摻配量及施工情況，大比例的摻量總拌和時間延長10s左右。

3 熱再生瀝青混和料的試驗檢測及技術評價

3.1 熱再生瀝青混和料的室內試驗檢測

在生產過程中，分別對不同舊銑刨料摻量的熱再生瀝青混和料進行了馬歇爾試驗、抽提試驗及級配的檢測。根據實際施工情況及試驗數據表明，摻量為30%熱再生瀝青混和料馬歇爾試驗各項指標及級配能滿足規范要求。摻量為40%熱再生瀝青混和料馬歇爾試驗各指標能滿足規范要求，但級配含有超粒徑顆粒，且小于0.075mm的顆粒超出規范要求。

表4 30%舊料摻配率合成級配

表5 40%舊料摻配率和成級配

圖2 舊料摻配率為30%的礦料級配曲線

圖3 舊料摻配率為40%的礦料級配曲線

3.2 路面現場檢測

隨機抽樣進行壓實度檢測，不同摻配率、芯樣高度及壓實度見表6。

表6 各摻配率壓實度檢測結果

總體來看，廠拌熱再生瀝青混和料路面再生工藝取得了比較好的效果。

首先從技術質量方面，通過各項指標試驗檢測及外觀，舊料摻配比例在30%之內時，檢測指標符合技術規范要求，外觀較好，可以在以后的各個等級的公路養護維修工程中推廣應用；在舊料摻配比例在40%左右時，檢測指標基本符合技術規范；如果對拌和設備進行更新改進，其效果會更加明顯。同時舊料中所含的瀝青在加熱及拌和中的損失很小，通過補充瀝青，混和料的油石比基本可以達到目標值。其次環保效果明顯，舊瀝青路面銑刨料經過回收利用，避免了廢料亂棄亂堆、占用耕地的問題，保護了生態、減少了環境污染。

作為廠拌熱再生瀝青混和料路面試驗路段，在以后的行車通行中，我們還將對后續質量效果跟蹤監測，觀察其路面使用情況，進一步完善技術工藝，為以后的廠拌熱再生施工工藝的大力推廣應用提供完善的指導依據。