ATB-25熱再生上基層的運(yùn)用及探討

陳行兵

（身份證：3503221986****1552）

0 前言

瀝青熱再生技術(shù)在國內(nèi)外運(yùn)用廣泛，具有減少污染、節(jié)約資源、降低工程造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。本人參建的廈蓉高速改擴(kuò)建工程，是福建省率先運(yùn)用瀝青熱再生技術(shù)的高速公路工程。本項(xiàng)目瀝青熱再生技術(shù)僅運(yùn)用在ATB-25 上基層中。

瀝青路面熱再生技術(shù)能最大限度地利用廢舊混合料，節(jié)省了大量的砂石料和瀝青資源。節(jié)約資源的同時(shí)，由于減少新瀝青投入而使得成本降低。免去了瀝青混凝土廢料對棄置場所及其周邊環(huán)境的污染。國內(nèi)外已經(jīng)廣泛使用熱再生技術(shù)，福建省的公路養(yǎng)護(hù)中也早已廣泛運(yùn)用瀝青路面再生技術(shù)。實(shí)踐證明，瀝青路面再生技術(shù)可靠、效果良好。

1 瀝青路面熱再生技術(shù)主要流程

考慮到廠拌熱再生工藝較易控制，再生后的混合料性能較好，質(zhì)量有保證，適用范圍廣。本項(xiàng)目采用廠拌熱再生，主要熱再生流程如下：舊路面加熱軟化→舊路面銑刨→舊料收集→舊料破碎和篩分→（舊料、再生劑、新料、新瀝青）稱量→混合料加熱攪拌→新成料使用或貯存。

拌合流程：舊料加再生劑拌和后，加入新骨料拌和，最后加入新瀝青拌和。

2 前期準(zhǔn)備

2.1 老路相關(guān)資料收集

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和歷史數(shù)據(jù)，主要收集內(nèi)容：舊瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)層厚度，瀝青類型和瀝青性能指標(biāo)，石料類型和石料性能指標(biāo)等。

2.2 舊路取樣及舊料試驗(yàn)

制定科學(xué)的取樣方法，每1 個(gè)工程段分成6～8 個(gè)等長的區(qū)間，每個(gè)區(qū)間隨機(jī)取一組鉆芯樣品，確定老路材料特性。

進(jìn)行舊路材料試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目包括：集料級配、瀝青含量、舊瀝青的回收、舊瀝青試驗(yàn)以及回收集料的物理性能指標(biāo)試驗(yàn)等。

2.3 結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，對老路進(jìn)行評價(jià)

要對老路面材料試驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，進(jìn)行均值及顯著性的分析，評價(jià)該路段進(jìn)行廠拌熱再生的可行性，并可指導(dǎo)路面的銑刨措施。

3 配合比設(shè)計(jì)

配合比采用馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，具體如下：

粗細(xì)集料、礦粉和RAP 舊料取樣試驗(yàn)→確定工程設(shè)計(jì)級配范圍→根據(jù)舊料變異性、摻量性能、設(shè)備工藝選擇舊料摻量→再生合成礦料級配設(shè)計(jì)，估算總瀝青含量→計(jì)算RAP 摻量、新舊瀝青含量→按照新舊瀝青性質(zhì)選擇瀝青標(biāo)號→對選擇的級配和估算瀝青含量，初選5 組油石比→測定毛體積相對密度、最大理論相對密度→計(jì)算體積參數(shù)VV、VMA、VFA→馬歇爾試驗(yàn)確定最佳瀝青用量→混合料室內(nèi)性能驗(yàn)證試驗(yàn)→完成配合比設(shè)計(jì)。

為了選擇生產(chǎn)級配的最佳瀝青含量，在試驗(yàn)時(shí)選擇4.0%±0.3%三種瀝青用量（3.7%、4.0%、4.3%）。經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)采用4.0%瀝青含量時(shí)，設(shè)計(jì)的瀝青混合料體積參數(shù)相對更為理想。同時(shí)，進(jìn)行了試件的殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)，混合料的殘留穩(wěn)定度為89.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)文件不低于80%的技術(shù)要求，其水穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。

4 再生瀝青混合料的拌制

廠拌熱再生瀝青混合料可以選用間歇式拌和設(shè)備或連續(xù)式拌和設(shè)備進(jìn)行拌制。混合料拌制應(yīng)滿足以下要求：

（1）配置2～3 個(gè)瀝青混合料回收料（RAP）冷料倉；

（2）配備獨(dú)立的瀝青混合料回收（RAP）加熱滾筒，其出料口安裝測溫裝置，控溫精度±3℃；

（3）配置獨(dú)立的瀝青混合回收（RAP）熱料暫存?zhèn)}，并具有加熱保溫功能及料位檢測裝置；

（4）配備瀝青混合料回收（RAP）配料裝置和計(jì)量裝置，計(jì)量精度±2%；

（5）RAP 供給系統(tǒng)的供應(yīng)能力、燃燒器的供熱能力、RAP 烘干滾筒的生產(chǎn)能力應(yīng)與拌合樓的生產(chǎn)能力相匹配；

（6）加熱裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)確保瀝青混合料回收料（RAP）不與火焰直接接觸，且使火焰與瀝青混合料回收（RAP）保持500mm 以上的距離；

（7）回收瀝青路面材料（RAP）料倉數(shù)量應(yīng)不少于2 個(gè)，料倉內(nèi)的回收瀝青路面材料（RAP）含水率應(yīng)不大于3%。

（8）使用間歇式拌和設(shè)備時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高新集料的加熱溫度，但最高不宜超過200℃。

（9）RAP 加熱溫度不宜低于110℃，不宜超過130℃。

（10）使用間歇式拌和設(shè)備時(shí)，干拌時(shí)間一般比普通熱拌瀝青混合料延長5～10s，總拌和時(shí)間比普通熱拌瀝青混合料延長15s 左右。

（11）再生混合料出料溫度應(yīng)比普通熱拌瀝青混合料高5℃～15℃。但最高不應(yīng)超過195℃。

5 熱再生ATB-25 試驗(yàn)段施工

項(xiàng)目部于2017年11月28日完成了廠拌熱再生上基層ATB-25 試驗(yàn)段施工。攤鋪長度為800m，設(shè)計(jì)厚度為16cm，分兩層攤鋪，本次試驗(yàn)段攤鋪壓實(shí)厚度為8cm。

5.1 混合料拌合

采用預(yù)先將RAP 通過加熱滾筒至120-130℃，然后通過集料和熱篩分料、礦粉一起在拌合鍋中拌合15s，然后再加入瀝青在160-165℃下拌合40s。現(xiàn)場混合料級配良好，油膜充分，無花白料及離析現(xiàn)象，滿足施工的要求。

5.2 混合料碾壓

在碾壓過程按照以下原則進(jìn)行：

（1）碾壓段長度控制在20-30m，碾壓采用緊跟、慢壓、高頻，低幅原則；

（2）先用鋼輪壓路機(jī)靜壓2 遍，然后采用鋼輪和膠輪組合式碾壓復(fù)壓各3 遍，最后采用鋼輪壓路機(jī)碾壓1-2 遍收光；

（3）碾壓過程要求壓路機(jī)操作手嚴(yán)控灑水量，確保混合料不粘輪的前提下，降低人為因素導(dǎo)致的混合料溫度降低；

（4）雙機(jī)攤鋪接縫處，前機(jī)攤鋪混合料預(yù)留約20-30cm 不碾壓，留作后攤鋪混合料的參考基面，然后和后續(xù)攤鋪的混合料一起騎縫碾壓；

（5）嚴(yán)格按規(guī)范要求控制溫度。 5.3 效果評價(jià)

前期配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在確保瀝青含量都是4.0%和級配曲線相同的情況下,進(jìn)行混合料在不同RAP 回收料摻量的性能指標(biāo)對比。當(dāng)RAP 回收料摻量為30%，瀝青混合料指標(biāo)最為均衡。毛體積密度2.450g/cm3、毛體積最大相對理論密度2.573g/cm3、孔隙率4.8%、間隙率13.2%、飽和度63.6%、穩(wěn)定度15.06、動穩(wěn)定度DS3244 次/mm、殘留穩(wěn)定度92.6%。

根據(jù)項(xiàng)目部試驗(yàn)室自檢及JC2 中心試驗(yàn)室抽檢結(jié)果顯示：試驗(yàn)段混合料得到的馬歇爾試驗(yàn)參數(shù)符合要求，瀝青含量4.08%（設(shè)計(jì)4.0%允許誤差±0.2%），空隙率平均值4.9%（規(guī)范要求3%-7%）,穩(wěn)定度16.69KN（設(shè)計(jì)要求大于7.5KN），流值34.4（0.1mm）（設(shè)計(jì)要求15-40）。混合料試驗(yàn)指標(biāo)效果較理想，本次ATB-25熱再生上基層試驗(yàn)段施工取得圓滿成功，可指導(dǎo)后續(xù)大面積ATB-25 熱再生上基層施工。

6 存在的不足與建議

1、回收的路面RAP 材料應(yīng)避免長時(shí)間堆放，應(yīng)按計(jì)劃及時(shí)檢測、及時(shí)使用。使用回收的瀝青材料時(shí)，應(yīng)按高度方向的垂直斷面進(jìn)行鏟料，確保材料組成具有代表性。

2、嚴(yán)格控制回收料的級配和含水率，應(yīng)每天檢測RAP 料級配和含水率，嚴(yán)格控制含水率不超過3%。由于RAP 回收料易吸水，應(yīng)特別注意（0-8）mm 檔的RAP 料防水措施。

7 結(jié)束語

本項(xiàng)目熱再生ATB-25 上基層的技術(shù)運(yùn)用過程，經(jīng)過參建各方的共同努力，取得圓滿的成功。后期通過質(zhì)量跟蹤，評價(jià)熱再生瀝青路面的路用性能情況，使得瀝青熱再生技術(shù)更加成熟。