公路瀝青路面熱再生試驗(yàn)檢測(cè)研究

景浩健

(鐵正檢測(cè)科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

1 熱再生瀝青混合材料試驗(yàn)分析

1.1 熱再生瀝青試驗(yàn)

在本次公路工程建設(shè)施工正式開(kāi)始時(shí)，相關(guān)工程單位通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查之后得知公路工程存在裂縫問(wèn)題的危害，因此需要使用先刨機(jī)將公路工程路面先刨5 cm的深度，然后通過(guò)試驗(yàn)室離心抽提法和溶劑分離法，將本段高速公路工程瀝青材料進(jìn)行回收處理。其中需要將部分舊瀝青混合材料使用4.75 mm規(guī)格的篩孔進(jìn)行篩選，通過(guò)篩選之后將剩余的舊瀝青混合材料分為三個(gè)試驗(yàn)樣本，通過(guò)加熱破碎之后進(jìn)行后續(xù)的抽樣試驗(yàn)，有效結(jié)合過(guò)篩通過(guò)率參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行三次試驗(yàn)和分析，從中得出平均參數(shù)數(shù)值。

在本段公路工程舊瀝青路面性能恢復(fù)工作方法主要包含兩種：第一種可以使用低標(biāo)號(hào)的新瀝青材料和舊瀝青材料之間混合；另外一種方法為使用再生劑和舊瀝青混合材料混合的處理方法。通過(guò)兩種不同方法試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析可以看出，如果使用再生劑加入的方法來(lái)恢復(fù)舊瀝青混凝土材料的使用性能，則要求再生瀝青混合材料的性能需要達(dá)到AH-90型號(hào)的瀝青性能標(biāo)準(zhǔn)。在具體的試驗(yàn)工作過(guò)程中，通過(guò)向其中加入2%左右比例的再生劑材料，再生劑材料需要充分結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行分析，含量越大老化瀝青的性能越好。當(dāng)再生劑含量達(dá)到4%左右，舊瀝青混合材料的瀝青性能可以達(dá)到AH-90瀝青材料的標(biāo)準(zhǔn)使用要求，因此可以判斷通過(guò)加入再生劑的方法，可以有效恢復(fù)舊瀝青材料的路用性能，并且在公路工程路面工程施工當(dāng)中應(yīng)用具有更高的可行性。

1.2 再生瀝青混合料級(jí)配分析

熱再生瀝青混合材料的級(jí)配曲線分析工作中，必須要求滿足我國(guó)公路工程普通瀝青混合材料的匹配工作標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以通過(guò)使用相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序，將新礦料比例和骨料的級(jí)配進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合路面施工經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)瀝青混合料研究工作成果，對(duì)本段高速公路工程路面施工情況進(jìn)行全面分析，建議舊瀝青混合料的摻合率需要控制在50%左右，同時(shí)需要向其中加入16%的10～20 mm碎石材料、18%的石屑材料、14%的中砂材料，要保證瀝青混合材料級(jí)配曲線在標(biāo)準(zhǔn)曲線上下限的中值范圍內(nèi)，可以有效實(shí)現(xiàn)舊瀝青混合料的摻合率控制在50%，滿足瀝青混合料的級(jí)配控制標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 再生劑添加擴(kuò)散滲透試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析

結(jié)合上述分析可以看出，熱再生瀝青混合料粘合劑處分之間的混合滲透因素，主要包含濃度梯度、時(shí)間和溫度，可以以三個(gè)不同的要素作為變量進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，有效測(cè)試三個(gè)不同變量對(duì)于粘接劑性能的影響范圍以及影響程度，有效提出瀝青粘合劑熱再生材料等使用機(jī)理，對(duì)瀝青路面熱再生試驗(yàn)工作打下良好的基礎(chǔ)。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)工作方法

在形成熱再生瀝青混合材料之后，需要將其中的舊料表面的瀝青粘合劑薄膜進(jìn)行分層處理，通常分為內(nèi)層和外層，有效檢查兩層材料的形狀，同時(shí)結(jié)合差異性分析有效驗(yàn)證材料混合的均勻程度。但是這兩種方法對(duì)比分析存在一定的困難，同時(shí)在設(shè)計(jì)試驗(yàn)過(guò)程中內(nèi)層和外層膜內(nèi)部的礦粉和瀝青材料的摻入比例可以直接被檢測(cè)，因此可以通過(guò)該結(jié)果來(lái)有效對(duì)比粘合劑的混溶差異范圍。

在試驗(yàn)工作過(guò)程中需要充分明確新添加的食料表面瀝青粘合劑的組成情況，同時(shí)需要使用再生劑溫度較高的石料和礦粉材料等進(jìn)行充分拌合，以此來(lái)有效保證粘合劑可以充分發(fā)揮出材料的性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在實(shí)際的試驗(yàn)工作中，將瀝青和礦粉的比例進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大限度上將全拌合工序和拌合條件下，瀝青混合料表面粘合的混溶情況加以明確。在試驗(yàn)室當(dāng)中有效結(jié)合工程模擬條件，對(duì)舊瀝青混合材料進(jìn)行制備，通過(guò)熱再生施工過(guò)程中對(duì)溫度狀況和熱再生條件要求進(jìn)行瀝青舊混合材料的拌合工作，以此為瀝青路面工程施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的各種狀況提供出相關(guān)的參數(shù)依據(jù)。

在本次試驗(yàn)工作過(guò)程中，混合材料礦料為石灰?guī)r及料規(guī)格為9.5 mm和2.35 mm，兩種不同的顆粒直徑材料的表觀密度為2.71 g/m3，礦粉材料為石灰石粉表觀密度大小為2.64 g/m3。同時(shí)使用2.35 mm的粒徑集料質(zhì)量0.5 kg老化的瀝青和礦粉材料各5.5 g。通過(guò)普通瀝青混合料導(dǎo)拌和工藝來(lái)進(jìn)行制作，為舊瀝青合作材料的試驗(yàn)分析提供出重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)在新瀝青混合料的使用過(guò)程中，通過(guò)使用蘭煉130#瀝青材料同樣使用5.5 g，通過(guò)試驗(yàn)分析得出，再生劑當(dāng)中的礦粉和瀝青質(zhì)量比為0.5，選擇0.4 kg的新添石料將其加熱到200 ℃，有效結(jié)合單一顆粒直徑的9.5 mm骨料用于分開(kāi)舊料，有效完成瀝青路面熱再生瀝青混凝土材料的試驗(yàn)和檢測(cè)工作，如表1，有效結(jié)合菲克定律將舊瀝青混合材料的再生條件分為以下幾種：(1)如果舊瀝青混合料處于常溫狀態(tài)下，不需要將其中加入再生劑材料；(2)將舊料加熱到110 ℃條件下，不需要向其中加入再生劑材料；(3)舊料在常溫溫度條件下加入AR1100再生劑。(4)在舊瀝青工程材料加熱到110 ℃條件下，向其中加入R1100再生劑，再加入新瀝青混合材料之前，需要充分結(jié)合瀝青混合材料的拌制工藝要求，需要先摻拌再生劑時(shí)間間隔為30 s，總材料的拌和時(shí)間保持不變，保證熱再生試驗(yàn)檢測(cè)工作的精確度，有效保證公路工程路面瀝青混合材料的施工質(zhì)量符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)，提高舊瀝青復(fù)合材料的使用率，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的施工效益。

表1 熱再生瀝青混合材料試驗(yàn)參數(shù)

3 路面舊瀝青混合料試驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)分析工作之后發(fā)現(xiàn)本段公路工程舊混合料的級(jí)配曲線呈S形狀態(tài)，同時(shí)部分位置已經(jīng)存在比較嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，由此可以說(shuō)明舊混合料已經(jīng)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的細(xì)化現(xiàn)象，無(wú)法滿足公路路面施工材料的匹配要求，需要向其中加入新的瀝青混合材料，可以滿足后續(xù)的工程施工標(biāo)準(zhǔn)。此外需要對(duì)所回收的瀝青混合料三大控制指標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)，在25 ℃和15 ℃條件下，對(duì)材料的延展值進(jìn)行分析，同時(shí)需要將瀝青材料的轉(zhuǎn)化點(diǎn)，通過(guò)環(huán)球法進(jìn)行測(cè)定處理有效結(jié)合試驗(yàn)分析所得出的真實(shí)數(shù)值，測(cè)得舊瀝青材料的延展度為6.6 cm，材料的軟化點(diǎn)溫度為57.8 ℃，材料的針入度實(shí)測(cè)值為37.6 mm。在該項(xiàng)數(shù)據(jù)分析過(guò)程中可以看出，公路工程舊瀝青材料的深入度和延展度相比于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值有著明顯的下降材料軟化點(diǎn)，溫度明顯上升說(shuō)明舊瀝青材料已經(jīng)出現(xiàn)老化和硬化現(xiàn)象，因此必須要對(duì)其進(jìn)行二次處理。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在本次公路工程瀝青經(jīng)路面熱再生試驗(yàn)檢測(cè)工作過(guò)程中，通過(guò)向舊瀝青混凝土材料當(dāng)中加入再生劑的方法，基于熱再生工藝全面提高舊瀝青路面的整體使用性能，以此來(lái)有效提高公路工程的建設(shè)施工質(zhì)量，提高公路瀝青路面的使用耐久度，對(duì)實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益打下重要的基礎(chǔ)。