適用于乳化瀝青冷再生的RAP料特性分析及質量控制

汪貴春

【摘?要】RAP料狀態及特性對于乳化瀝青冷再生路面的施工質量具有直接而重要的影響，甚至決定了乳化瀝青冷再生路面工程的成敗。論文針對適用于乳化瀝青冷再生的RAP料（銑刨料）的物理狀態及路用特性進行了全面分析，包括RAP料的級配、雜質含量、飽水狀態等;在此基礎上，提出了針對乳化瀝青冷再生施工質量控制要求的RAP料質量控制要點，論文對于乳化瀝青冷再生施工及RAP料的選擇與質量控制具有重要的參考價值。

【關鍵詞】瀝青路面;乳化瀝青冷再生;RAP料特性;施工質量控制

Characteristic analysis and quality control of RAP materials suitable for cold regeneration of emulsified asphalt

Wang Gui-chun

（Zhongshe Design Group Co.， Ltd. Foshan Branch?Foshan?Guangdong?528000）

【Abstract】The state and characteristics of RAP materials have a direct and important impact on the construction quality of emulsified asphalt cold recycled pavement， and even determine the success or failure of emulsified asphalt cold recycled pavement engineering. The paper comprehensively analyzes the physical state and road characteristics of RAP material （milling material） suitable for cold regeneration of emulsified asphalt， including gradation of RAP material， impurity content and saturated state. On this basis， it is proposed. In view of the quality control points of RAP materials for the quality control of emulsified asphalt cold recycling construction， the paper has important reference value for the cold recycling construction of emulsified asphalt and the selection and quality control of RAP materials.

【Key words】Asphalt pavement;Cold regeneration of emulsified asphalt;RAP material characteristics;Construction quality control

1. 概述

（1）乳化瀝青冷再生混合料最主要的特點是其性能受施工時的環境及施工時的質量控制影響非常大。往往檢測在試驗室設計出的乳化瀝青配方感覺效果較好，但應用到現場實際實際工程后，卻總是出現這樣或那樣的問題。究其原因，就是由于實際工程中，RAP料的差異巨大，與乳化瀝青的配伍性難以把控，導致出現施工質量的問題。為研究乳化冷再生室內試驗與現場應用情況的匹配性，筆者收集和總結了多個乳化瀝青冷再生項目的第一手資料，分析施工過程中所遇到的問題，并根據現場的反饋情況，結合室內試驗探索解決方案，同時針對乳化瀝青自身的特點、現場環境、混合料級配、乳化冷再生混合料的壓實特性等方面進行針對性的研究，如此反復，最終形成完善的乳化瀝青配方設計與乳化瀝青冷再生現場施工質量控制技術。

（2）本文即是通過RAP料的特性分析，重點分析了RAP料的級配、雜質含量、飽水狀態及其對路面施工質量的影響，進而提出適用于乳化瀝青冷再生的RAP料選擇標準及質量控制要求。

2. RAP料的級配特征

2.1?由于銑刨層位、段落、工藝等存在較大差異，RAP料本身的級配差異往往較大。而現場施工時，由于設備的限制也很難將RAP料篩分成多檔便于級配的精確控制，一般僅篩分成2檔，即10～30mm和0～10mm;另一方面，冷再生拌合設備的精度控制又較熱拌混合料要差一些，設備的運行也很不穩定。 因此要在現場對乳化冷再生混合料的級配進行精確控制是一件非常困難的事情，本文將針對這一問題，采用廣東某高速項目的RAP料，試配兩種級配進行研究。級配曲線見圖1。

2.2?從級配圖中可以看出，粗級配已超出了規范的級配范圍，由于現場級配難以精確控制，這種情況會比較常見，中級配是項目施工中正常使用的級配，因此分別進行這兩種級配混合料試件的劈裂強度、水穩定性和抗車轍性能的對比研究，乳化瀝青配方為1.5%W5+1.0%SBT（對比配方為2.5%W5）。兩種級配不同乳化瀝青用量下的試驗結果分別見圖2～圖5，及表1。

2.3?通過對上述圖表的結果分析，我們可以得到以下結論：

（1）中級配的乳化冷再生混合料更容易壓實，其壓實空隙率對乳化瀝青的用量更敏感，空隙率隨乳化瀝青的用量增加而逐漸降低。粗級配混合料則相對較難壓實，由于其骨架結構，其壓實空隙率隨乳化瀝青用量增加而降低的幅度較小;

（2）相同乳化瀝青用量下，粗級配混合料的馬歇爾穩定度較中級配混合料大，但劈裂強度則較中級配小。這跟第三章討論的乳化冷再生混合料的強度形成機理是對應起來的，骨架結構與內摩阻力有關，內聚力與膠結料有關;

（3）中級配的抗損害性能要較粗級配要好，主要在于這種級配的混合料更容易壓實，且具有更大的內聚力，抗剝離的能力要強一些;

（4）從不同乳化瀝青用量下，混合料的強度變化曲線和劈裂TSR變化曲線綜合判斷，得出粗級配混合料的最佳乳化瀝青用量約為3.2%，中級配混合料的最佳乳化瀝青用量約為3.6%，比粗級配高0.4%左右;

（5）相同乳化瀝青配方和用量下，粗級配混合料的抗車轍性能較中級配混合料略好，但相對來說，乳化瀝青配方對抗車轍性能的影響更大。

（6）相同乳化瀝青配方和用量下，中級配混合料比粗級配混合料具有更好的取芯能力，但同樣，乳化瀝青的配方低相對級配來說影響更大。

3. RAP料中的雜質含量

（1）RAP料在乳化冷再生混合料中所占的比例一般在不加新料的情況下都超過90%，是一種非常重要的原材料。因此RAP的性質對于混合料的性能有非常重要的影響。以廣東某項目送樣的RAP料可以看出，不同項目，不同批次的RAP料潔凈程度差異巨大，見圖7所示。

（2）隨即取出1Kg左右的RAP料，并將其中的水穩料及樹枝挑出稱重，盡發現其占的比例達到15%左右。對含有水穩料和不含水穩料的RAP料分別進行拌合試驗，拌合用水量均為2.0%，乳化瀝青配方為2.4%W5+0.3%MQK～1M，用量均為3.5%。發現兩者的裹覆狀態有明顯的差異，無水穩料的混合料具有較好的裹覆均勻性，有水穩的混合料中粗集料的花白料則明顯偏多，花白料主要以水穩料為主，同時又水穩料的混合料破乳速度也更快一些。

（3）為判斷其中水穩料對混合料性能的影響，分別針對有無水穩料的RAP料進行混合料劈裂試驗和浸水劈裂試驗。兩者的試驗結果見表2。

（4）表2顯示了兩種混合料明顯的性能差異，水穩料的摻入，使試件的空隙率增大的1.1%，劈裂強度降低了0.11MPa，劈裂強度比則降低了13%，整個混合料的性能有了非常明顯的降低。

4. RAP的飽水狀況

（1）RAP料與新集料另一個不同之處是，RAP料的吸水能力特別強，釋放水的能力則特別弱，尤其是粒徑較小的RAP料。在最初進行乳化冷再生項目時，由于現場條件限制或重視程度不夠，RAP料往往沒有明顯的覆蓋措施。這就一方面導致了在下雨之后，RAP料由于大都處于飽水狀態，細集料容易粘在粗骨料上，造成篩分很難篩開，使粗集料中含有大量的細集料;另一方面，由于RAP料含水率高，且含水率的分布不均勻，粗集料的含水率小，但細集料則大量處于飽水狀態，但整體的含水率偏高，因此在拌合過程中幾乎加不進去水，造成粗集料的裹覆非常不好。針對京沈輔路的RAP料進行拌合試驗，如圖8所示。

（2）同時我們還針對廣東某路面冷再生項目RAP料進行了飽水和不飽水RAP料進行施工和易性試驗，采用0517B配方，乳化瀝青用量3.5%，飽水RAP料含水率為2.5%，因此不加水，風干后的RAP含水率為0.5%，外加水2.0%。試驗結果見圖9和圖10所示。

（3）試驗結果表明，飽水后的RAP料不但對其裹覆狀況有較大的影響，也非常影響乳化瀝青的破乳速度，進而對其施工和易性產生不利的影響。從圖9和圖10可以看出，飽水RAP料拌合后的混合料隨著放置時間的增長，成型后試件的空隙率有明顯的增大趨勢，導致其混合料的劈裂強度有較大的衰減。

5. 冷再生對RAP料的技術質量要求

通過對工程實際中RAP料的技術特性的分析，結合室內試驗研究結果，提出適用于乳化瀝青冷再生的RAP料技術質量保證措施如下：

（1）瀝青路面銑刨料（RAP）應與其它銑刨料（如水穩銑刨料）分開堆放、不得混雜。RAP回收選用冷銑刨方式，應盡量控制銑刨料規格，最大粒徑最好能控制在3cm以下。

（2）RAP料在回收和存放時不得混入基層廢料、水泥混凝土廢料、杜絕洗鍋料、雜物、土等雜質，堅決不能將單級配的粗石、天然砂等原材料混入。

（3）經篩分后不同規格RAP料必須分開堆放不得“串倉”混料，堆放高度以料不結塊成團為宜。

（4）瀝青RAP材料應堆放在堅硬的場地上，并有良好的排水、防雨和通風條件，尤其是粒徑較小、吸水性較強的RAP料，堆放時必須要進行搭棚或帆布覆蓋，避免雨水淋濕。