小型廠拌熱再生瀝青混合料在養護中的應用

■陳漢發

（福建省高速公路達通檢測有限公司，福州 350108）

小型廠拌熱再生瀝青混合料在養護中的應用

■陳漢發

（福建省高速公路達通檢測有限公司，福州 350108）

本文基于國內廠拌熱再生研究現狀，結合高速路面養護特點，采用小型廠拌熱再生對瀝青混合料循環利用，不僅解決偏遠山區對瀝青混合料的需求，而且對保護生態環境、提高資源利用率、降低養護成本具有重要意義，同時又可促進高速養護事業的可持續發展。

小型廠拌 熱再生 高速養護 應用

1 廠拌熱再生發展情況

歐美國家從20世紀70年代開始積極提倡瀝青路面的再生循環利用，并開發出相應再生設備，已形成完整成套的瀝青混合料再生技術，且達到規范化和標準化程度。如前蘇聯1979年頒布了《前蘇聯舊瀝青混凝土再生混合料技術》，德國在1981年頒布了《熱拌再生瀝青混凝土施工規范》，美國在1981年頒布了《美國瀝青路面熱拌再生技術手冊》等相關規范［2］。

我國從20世紀80年代開始研究廢舊瀝青瀝青混合料再生利用，并在2001年頒布的《公路瀝青路面養護技術規范》（JTJ 073.2-2001）中，將再生瀝青混合料的級配及技術標準等內容作了相應規定，2008年頒布了 《公路瀝青路面再生技術規范》（JTG F41-2008）對再生技術做出了詳細的規定，目前已對多條高速路面成功進行廠拌熱再生施工。

廠拌熱再生適用于對各等級公路回收的瀝青路面材料進行熱拌再生利用，生產時應選擇符合要求的回收瀝青路面材料（RAP）和適宜的摻配比例，混合料應滿足現行的《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）的相關要求［1］。小型廠拌特別適用于瀝青路面日常的小修養護。

2 小型廠拌熱再生混合料配合比設計

為了更好開展小型廠拌熱再生在養護中應用，擬將對銑刨回來的舊瀝青混合料進行檢測及熱再生配合比試驗，該混合料取自高速路面中、上面層，混合料類型為連續級配AC-16C和AC-20C兩種。

2.1 舊瀝青混合料級配、油量的檢測

確定舊瀝青混合料的級配、油量及所含瀝青的指標是進行熱再生研究的基礎。只有確定了舊瀝青混合料的級配、油量，在熱再生過程中，才能有的放矢的對舊混合料級配及油量進行調整。只有確定了舊瀝青混合料中所含瀝青指標，才可以判斷舊瀝青的老化程度，為再生劑的選用、再生機理的研究、全面掌握熱再生技術做好準備。

由于瀝青路面在建設時，不同路段，不同層位所用配比、油量均不同，且在銑刨施工時深度不同，即使是同一堆銑刨料的級配及油量可能存在較大變異性。為此，在進行銑刨料試驗及應用前必須對擬使用料堆的油量及級配進行檢測、分析。

通過抽提試驗［3］，擬掌握舊瀝青混合料級配、油量，試驗數據見表1。

表1 銑刨料級配及油量

2.2 確定適合舊瀝青混合料的外加集料級配、油量和再生混合料性能

由于不同深度銑刨料的級配、油量變異性大，在實際應用過程中，不可能針對不同銑刨料制定外加集料級配及油量。為此，需找到適合大部分銑刨料使用的外加集料級配及油量。

根據公路瀝青路面再生技術規范和公路瀝青路面施工技術規范，本次試驗以70號基質瀝青為再生劑，以混合料AC-20C級配曲線為基準進行設計，通過試驗及級配調整，本次熱再生室內配合比例采用 （9.5～19）mm∶（4.75～9.5）mm∶（0～4.75）mm∶銑刨料為23∶18∶19∶40，室內再生混合料配合比級配及比例如表2，室內配合比再生混合料性能如表3［4］。

經過試驗室配合比設計，熱再生混合料性能滿足公路瀝青路面施工技術規范的要求，能用于高速路面施工。

表2 室內再生混合料配合比級配及比例

表3 再生混合料性能

3 小型廠拌熱再生設備選擇

3.1 設備選擇

經過市場比選，選擇車載式熱再生攪拌機及常規小拌合樓作為廠拌熱再生研究的生產設備。

車載式熱再生設備的優點是：

該設備利用旋轉式料倉，能在30min內將2噸混合料加熱至工作溫度；移動方便，可將此設備開至坑槽修補現場進行熱再生，無需其他轉運設備；可以進行舊瀝青混合料含量較高的熱再生。

該設備的缺點是：價格較為昂貴；再生速度較慢，僅適用路面一個坑槽修補工作面。

3.2 采用小型拌合樓進行熱再生

目前市場較多的是單一集料加熱滾筒，無法對舊瀝青混合料進行加熱，不能滿足小型廠拌熱再生的需求，根據廠拌熱再生生產原理對拌合樓進行改造，小型拌合樓改造前如圖1，改造后見圖2，小型廠拌熱再生原理圖如圖3所示：

圖1 改造前小拌合樓

圖2 改造后小拌合樓

圖3 再生原理圖

3.3 改造后的小型廠拌熱再生設備具有以下特點

采用組合式新料烘干筒+舊料加熱筒共用一個燃燒爐、攪拌器的結構形式，利用新料烘干筒排出的高溫尾氣加熱舊料，并使新、舊料同時在強制攪拌器里進行熱傳遞和混合強制攪拌。由于舊瀝青混合料的加熱是通過新礦料烘干時產生的熱氣進行的，從而避免傳統式明火加熱易致瀝青老化的現象發生。

新、舊兩種料混合強制攪拌，最長攪拌時間可達2.5min（大型拌合樓常一般為45s），可使新、舊料料溫趨于相同，成品料質量好。

選用全自動柴油燃燒器，熱效率高，火焰調節容易，產量和料溫有保障；更新燃燒爐，下料更順暢，使用壽命長。

4 小型廠拌熱再生混合料性能檢測及現場技術評價

4.1 小型廠拌熱再生混合料性能檢測

通過試驗室對熱再生混合料配合比試驗，確定廠拌熱再生混合料的摻配比例，對小型廠拌拌合樓進行試拌及取樣檢測，本次試拌比例采用（9.5～19）mm∶（4.75～9.5）mm∶（0～4.75）mm∶銑刨料為23∶18∶19∶40，具體試驗數據如表4、5所示:

對試驗室數據進行匯總分析，小型廠拌熱再生混合料性能指標能符合設計及瀝青路面施工技術規范的要求，可用于高速瀝青路面的施工。

4.2 小型廠拌熱再生混合料路面現場技術評價

根據高速路面坑槽修補的相關要求，采取 “圓坑方補、斜坑正補、淺坑深補、小坑大補”的原則，挖補線應超過坑槽邊緣約20cm，用路面切割機對挖補線進行切割，用風鎬進行挖除，開挖結束后清掃干凈；坑槽填補及質量控制，先用改性乳化瀝青對開挖面進行噴灑，從保溫車放熱再生混合料，進行人工攤鋪及小型壓路機進行碾壓，并用三米直尺控制修補平整度；坑槽修補質量檢測，從前一天坑槽修補中隨機選取3個進行壓實度、構造深度、滲水檢測，具體數據詳見表6。

表4 廠拌熱再生混合料性能指標表

表5 廠拌熱再生混合料級配情況表

表6 廠拌熱再生坑槽修補現場檢測數據

對廠拌熱再生坑槽修補現場檢測數據匯總分析，坑槽修補路面的構造深度、滲水系數均能滿足高速公路路面設計及瀝青路面施工的技術要求，路面壓實度與坑槽修補厚度成反比。

5 結論

近年來，由于國家建設發展，能源緊張已變得更加明顯，國家公路發展明確規定了公路發展建設節能減排的相應指標。瀝青路面再生循環利用是今后公路發展的趨勢。

熱再生可以解決瀝青路面修補或翻新銑刨時產生的大量建筑垃圾，這些含有瀝青建筑垃圾如果不處理就占用大量的環境資源，如果處理不當，其中的瀝青就會污染環境，對人類健康造成損害，回收利用了這些舊瀝青混合料，可以節約同等數量的新材料，減少對自然資源的破壞，減少對能源的消費。

小型廠拌熱再生既有設備投資小，占用空間小，所生產的再生混合料又能滿足施工技術要求，高速公路網很多線路是經過偏遠山區，這給路面養護造成困難，如果能在道路沿線的養護站投設小型廠拌熱再生拌合樓，對今后瀝青路面養護會產生積極作用。

［1］JTG F41-2008，公路瀝青路面再生技術規范［S］.北京.人民交通出版社.

［2］拾方治，孫大權，呂偉民.瀝青路面再生技術簡介［J］.石油瀝青，2004（5）.

［3］季節，高建立，等.熱再生瀝青混合料的配合比設計［J］.公路，2004（3）.

［4］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］.北京.人民交通出版社.