ECA罩面就地熱再生技術(shù)在高速公路中的應用

張向陽

摘 要：就地熱再生技術(shù)具有節(jié)能減排，充分使用原路面的特點，同時施工速度快，環(huán)境污染小。文章通過寧宿徐高速公路中就地熱再生路面的實際應用，對就地熱再生路面進行級配的設計和路用性能總結(jié)，為就地熱再生路面在未來的高速工程中得到更加廣泛的應用。

關鍵詞：就地熱再生；瀝青混合料；高速公路；路用性能

中圖分類號：U416 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0158-02

Abstract： Geothermal recycling technology has the characteristics of saving energy and reducing emissions， making full use of the original road surface， fast construction speed and little environmental pollution. Through the practical application of geothermal recycled pavement in Nanjing-Suzhou-Xuzhou Expressway， the gradation design and pavement performance summary of geothermal recycled pavement are carried out， which will be more widely used in the future highway engineering.

Keywords： geothermal recycling； asphalt mixture； expressway； road performance

就地熱再生技術(shù)是采用專門的就地熱再生設備的一種預防性養(yǎng)護技術(shù)，是對舊瀝青路面進行加熱、銑刨和就地摻入一定比例的新瀝青、新瀝青混合料和再生劑等。通過拌和、攤鋪和碾壓等工序，對原路面進行再生，使其具有新瀝青路面性能，從而延長瀝青路面的使用壽命[1]。本文通過寧宿徐高速公路熱再生工程的實際應用，分析熱再生里面混合料的級配和路用性能，對就地熱再生瀝青路面的發(fā)展提供一定的參考。

1 高速公路工程概況

寧宿徐高速公路范圍包括S49新?lián)P高速新沂至盱眙段、G2513淮徐高速徐州至宿遷段及S96宿遷支線、G1516鹽洛高速宿遷段、S65徐明高速江蘇段等，全長約359公里。受自然因素和交通荷載的影響，寧宿徐高速部分段落出現(xiàn)車轍和裂縫等病害，尤其S49新?lián)P高速較為嚴重。為了保證其路用性能的穩(wěn)定，對S49新?lián)P高速部分段落進行就地熱再生工程的施工。根據(jù)設計文件要求，施工段落（超車道）采用再生2.5ECA+2cm原上面層，加厚1.5cm的復拌再生方案。

2就地熱再生配合比設計

2.1 再生劑摻量

對采用不同摻量再生劑的舊路面瀝青進行了性能檢測，綜合考慮再生瀝青三大指標的技術(shù)要求以及施工經(jīng)驗，采用3%再生劑（以舊瀝青計）添加劑量進行混合料性能試驗驗證[2]。

2.2 新混合料摻量設計

根據(jù)ECA罩面路段舊路面性能綜合評價結(jié)果，設計文件中采用加厚1.5cm的再生方案對ECA罩面進行養(yǎng)護。根據(jù)施工段就地熱再生養(yǎng)護方案，新料的摻入量不僅考慮原路面加厚，同時要考慮原路面車轍情況。

（1）修復原路面車轍新料摻入量計算

新瀝青混合料添加比例可根據(jù)經(jīng)驗獲得，在以車轍維修為主要目的的就地熱再生工程中，可根據(jù)車轍深度，由下式計算獲得，通過計算修復車轍的新料摻入量為15%（外摻）。

A=0.0335m2+4.35+2.5h

式中：A為新瀝青混合料添加百分率（%），m為車轍（mm），h為路面標高提升值（mm），一般取2（mm）。

（2）加厚再生摻入量計算

結(jié)合歷年相關工程的施工經(jīng)驗，采用下式預估新瀝青混合料占舊瀝青混合料的外摻比例，通過計算可知新瀝青混合料的外摻比例約為33%。

P=h1/h2*100%=33.3%

式中：P-新瀝青混合料摻量（%）；h1-新瀝青混合料壓實厚度（cm）；h2-舊路面再生厚度（cm）。

故新料外摻比例為48%，換算成內(nèi)摻比例為32%，舊料內(nèi)摻比例為68%。

2.3 新混合料最佳油石比

通過對原路面2.5cmECA層及2cm原上面層混合后的瀝青混合料進行抽提試驗可知，舊瀝青混合料油石比為5.3%，經(jīng)室內(nèi)試驗確定新料最佳油石比為4.1%，再生混合料合成油石比5.0%。考慮到提升再生路面的高溫穩(wěn)定性，抗車轍劑摻量為0.5%（以新料計）。

2.4 礦料合成級配

根據(jù)舊瀝青混合料的礦料級配情況和新瀝青混合料各擋熱倉料篩分結(jié)果，以盡量接近相關規(guī)范推薦的AK-13級配中值為原則，優(yōu)選新瀝青混合料的礦料級配，合成級配如下：

新料：舊料=32：68；舊料油石比5.3%；新料油石比4.1%；合成油石比5.0%；新料配比為礦粉：0～3mm：3～6mm：6～11mm：11～16mm=2：24：5：8：61；抗車轍劑摻量為0.5%（以新料計）；再生劑摻量為3%（以舊瀝青計）。

按所列的礦料合成級配拌制再生瀝青混合料，其路用性能符合規(guī)范要求。

3 就地熱再生瀝青混合料路用性能研究

3.1 高溫穩(wěn)定性

最能直接反映就地熱再生瀝青路面的高溫性能就是動穩(wěn)定度，本文試驗中與常用的SBS改性瀝青混合料進行對比，分析就地熱再生瀝青路面的性能，高溫穩(wěn)定性的試驗結(jié)果見表1。

由表1可知：就地熱再生混合料的動穩(wěn)定度相比SBS改性瀝青混合料有一定的提升，具有較好的抗高溫能力。

3.2 低溫抗裂性

就地熱再生路面的低溫抗裂性能是通過低溫彎曲小梁試驗進行評價，表2是就地熱再生瀝青混合料低溫小梁彎曲試驗結(jié)果。

從表2可以直接看出，就地熱再生瀝青混合料的低溫性能比SBS改性瀝青混合料有一定增強，這是由于就地熱再生瀝青混合料中加入再生劑，與瀝青形成穩(wěn)定的三維框架結(jié)構(gòu)，使得低溫抗裂性能有一定提高[3]。

3.3 水穩(wěn)定性

浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗是評判就地熱再生路面的水穩(wěn)性性能的指標，結(jié)果如表3所示。

從以上表格中的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，從就地熱再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能比SBS改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性優(yōu)異，符合技術(shù)規(guī)范要求，是因為混合料中再生劑與瀝青形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高了水穩(wěn)定性[4]。

4 結(jié)束語

就地熱再生技術(shù)具有節(jié)能減排，充分使用原路面的特點，同時施工速度快，環(huán)境污染小的優(yōu)點[5]。本文通過在寧宿徐高速公路中就地熱再生技術(shù)的應用，對就地熱再生瀝青混合料的級配設計和路用性能進行了總結(jié)，對就地熱再生瀝青路面的發(fā)展提供一定的參考。

參考文獻：

[1]董強柱，顧海榮，張琿，等.就地熱再生過程中的瀝青路面加熱功率控制[J].中國公路學報，2016，29（04）：153-158.

[2]李健.改性瀝青路面就地熱再生關鍵技術(shù)研究[D].東南大學，2016.

[3]馬登成，馬尉倘，呂春芬.瀝青路面就地熱再生施工工藝及質(zhì)量控制[J].中外公路，2015，35（06）：61-66.

[4]馬登成，任化杰，馬尉倘.瀝青路面就地熱再生混合料級配優(yōu)化設計[J].公路交通科技，2014，31（08）：1-6+12.

[5]郭小宏，楊健民，李朋偉.就地熱再生技術(shù)加熱等級和作業(yè)速度研究[J].公路工程，2013，38（03）：213-218.