RAP料中瀝青含量與混合料級配分析方法

梅朝 高菲

摘?要：本文通過分析離心抽提法和燃燒法的優缺點，研究適合分析熱再生中RAP料（回收瀝青混合料）瀝青含量與礦料級配的方法。結果表明燃燒法誤差更小，但是熱再生需要通過離心抽提法得到回收瀝青，所以實際中應該兩種方法綜合使用。

關鍵詞：瀝青混合料;回收瀝青混合料;瀝青含量;級配

1 引言

隨著我國公路建設熱潮飛速發展，我國公路已經陸續進入大中修養護期[1]。瀝青路面再生技術是目前國內外常用的路面預防性養護技術之一，該技術是對瀝青路面進行回收，添加一部分新集料、新瀝青后進行拌和壓實，形成路用性能較好的再生瀝青混合料[2]。RAP料（回收瀝青混合料）性能分析是熱再生技術的關鍵性步驟[3]。目前國內常用分析瀝青混合料中瀝青含量與級配的試驗方法主要為離心抽提法和燃燒法。本文分析離心抽提法和燃燒法的機理，通過試驗評價兩種方法的優缺點。

2 離心抽提法與燃燒法特性對比

2.1離心抽提法

離心抽提法是測量瀝青含量的傳統方法，《瀝青及瀝青混合料試驗規程》[4]中規定了該方法的詳細步驟。RAP料瀝青含量該方法是以氯化物、笨等溶劑將瀝青混合料分離為瀝青溶液和礦料，再從瀝青溶液中提取出瀝青，從而計算得到瀝青含量。缺點是部分礦粉也會溶解在瀝青溶液中，造成瀝青含量偏大;并且礦粉也不可避免的混合在從瀝青溶液中提取的瀝青中，對后續瀝青性能的測試也會有影響;另一方面，抽提溶劑多為三氯乙烯等對人體有危害且污染環境的化學制品，不符合綠色發展理念[5]。

2.2燃燒法

燃燒法是2011年加入《瀝青及瀝青混合料試驗規程》的試驗方法。瀝青主要成分是碳氫化合物，在高溫燃燒條件下會分解為氣體，從而將瀝青與礦料分離開來。該方法需要特制燃燒爐和精密天平。缺點是礦料在高溫條件下也會分解，所以瀝青含量會偏大，試驗結果需要修正，同時高溫條件下也會產生崩解的礦料，造成級配測試不準確[6]。

3 離心抽提法與燃燒法試驗分析

3.1原材料及試驗設備

瀝青采用中海油SBS改性瀝青，2.36mm以上集料采用輝綠巖，2.36mm以下集料采用石灰巖。礦料級配按照《公路瀝青路面施工技術規范》[7]的要求，采用AC-13型級配，如下表所示。

根據馬歇爾試驗確定最佳瀝青含量為4.9%，故制作瀝青含量為4.9%的AC-13瀝青混合料模擬RAP料。

離心抽提法采用GSY-V型全自動瀝青抽提儀、三氯乙烯作為溶劑。燃燒法采用LH-1型燃燒爐。

3.2離心抽提法試驗結果

取制作好的瀝青混合料分成2組，每組2kg，再取不含瀝青的集料2kg做空白對照試驗。瀝青含量測試結果如下：

可以看出，兩組瀝青含量測試結果均高于原設計的4.9%，兩組數據相差較大，瀝青含量平均值為5.22%，說明抽提過程中礦料有所損失，損失質量被計入瀝青中。

將兩實驗組與空白組抽提后的集料進行篩分，得到礦料級配如下，其中測試級配為兩組試驗的平均值。

可以看出測試級配、空白組均與原設計有偏差，0.075mm以下的礦粉損失較大，說明在試驗中部分礦粉混進瀝青溶液中，試驗效果一般。

3.3燃燒法試驗結果

同樣取制作好的瀝青混合料分成2組，每組2kg，再取不含瀝青的集料2kg做空白對照試驗。瀝青含量測試結果如下：

可以看出第1組瀝青含量高于原設計的4.9%，說明礦料有所損失，而第二組瀝青含量小于原設計，原因可能是瀝青未充分燃燒。同時燃燒法測試精度要明顯優于離心抽提法。

將燃燒后兩實驗組與空白組抽提后的集料進行篩分，得到礦料級配表，其中測試級配為兩組試驗的平均值。

可以看出瀝青燃燒之后，測試集配、空白組級配與原設計相差不大，誤差主要集中在1.18mm以下的細集料和礦粉上，但是總體級配曲線與原設計基本一致。說明燃燒法試驗精度較高，得到的瀝青含量較準確，礦料級配也與原設計更相符。

4 結語

1.燃燒法操作更為簡單，試驗精度高，重復性和再現性誤差小，且試驗后級配變化程度小，基本可以當做原礦料級配分析，另外，燃燒法不使用化學制劑，有利于環境保護。

2. 離心抽提法可以得到混合料中的瀝青，進行瀝青性能的分析，所以在瀝青含量測試中需要將離心抽提法和燃燒法結合使用。

3. 離心抽提法得到的瀝青不可避免混有礦粉，導致測試瀝青性能的誤差，后續研究應進一步了解如何消除礦粉對抽提瀝青性能的影響。

參考文獻：

[1] 黃明鋒. 淺析舊瀝青混合料再生工藝及利用[J]. 江西建材， 2014（9）：151-152.[2] 張永明，宋曉燕，李正中等.瀝青路面熱再生綜述[C].見：第三屆（2009）國際路面養護技術論壇論文集，2009.83-85[3]張清平.瀝青路面現場熱再生技術研究[D] .長沙：長沙理工大學， 2011.

[3] JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S]. 2011[4] 王淑萍，劉生海.評價測定瀝青混合料中瀝青含量的幾種方法[J]. 東北公路， 2000（2）：26-27

[5]石紅星，呂偉民.瀝青混合料中瀝青含量的幾種測定方法[J]. 中外公路， 1999（2）：48-50[6] 吳立強. 燃燒法測定瀝青混合料中瀝青含量在威烏高速公路中的應用[J]. 華東公路， 2008（1）：17-20[7] 蘇忠高.燃燒法與離心法測定瀝青混合料中瀝青含量試驗研究[J]. 福建建設科技， 2005（1）：46-46.[8] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S]. 2004

作者簡介：梅朝（1991.11），男，漢族，籍貫：湖北省英山縣，碩士研究生，工程師，從事路線設計方向.