SMA瀝青路面現場熱再生設計研究★

李 嚴

(江蘇省無錫交通高等職業技術學校，江蘇 無錫 214000)

1 就地熱再生技術介紹

就地熱再生(HIR)是通過現場加熱、翻松、拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現舊瀝青路面的100%就地再生利用的路面再生技術。就地熱再生可以對原路面材料進行100%循環再用，且施工過程中具有無需銑刨、收集和運輸廢舊瀝青混合料等優點。此外，就地熱再生施工速度快，效率高，通常采用單車道施工，對道路運營影響程度低。

2 工程概況

本文主要基于滬寧高速公路路面的再生進行研究，滬寧高速是江蘇省建設的第一條高速公路，主要病害為車轍、橫向裂縫和少量修補，采用就地熱再生技術對路面病害進行養護，施工前原路面結構為4 cm SMA-13+8 cm SUP-20+8 cm SUP-25+基層。

3 SMA現場熱再生混合料設計

通過原路面現場取樣，分析瀝青含量、老化程度及級配變化等狀況。針對RAP(舊瀝青混合料)抽提篩分結果，并結合室內試驗結果，進行SMA現場熱再生混合料設計，確定各種材料的配比。

3.1 RAP評價

對原路面瀝青混合料RAP進行回收試驗，測試舊瀝青的指標，并對添加3%再生劑的再生瀝青進行測試，結果如表1所示。老化瀝青的軟化點滿足地方標準，針入度、延度降低不能滿足要求，動力粘度遠大于規范標準。由此可見，舊瀝青已產生了一定的老化現象，通過添加舊瀝青質量3%的再生劑后，再生瀝青的各項指標均得到不同程度改善，針入度和延度提高，軟化點和動力粘度降低，表明再生劑使老化瀝青的性能得到了一定程度的恢復。

為了分析RAP的級配及瀝青含量，對RAP進行抽提篩分試驗，如表1所示。

結果表明：

1)RAP中4.75 mm及以上篩孔的礦料通過率均大于設計值和級配中值，且4.75 mm篩孔的通過率超出了級配上線，表明RAP中的粗骨料發生了一定的破碎，級配有所細化，可通過添加一部分新瀝青混合料，用以微調原級配。

2)RAP的油石比為5.9%，低于設計值0.1%，表明原路面在車輛荷載及外界環境作用影響下，RAP中的瀝青有所損耗。

3)木質素纖維的用量為3‰，與新建時設計的纖維用量一致，表明混合料中的木質素纖維并未損失。

3.2 級配設計

表1 瀝青再生及RAP抽提篩分結果

根據各種礦料的通過百分率，調整礦料合成級配，使再生瀝青混合料的級配滿足SMA-13級配范圍要求，最終確定的新SMA混合料各礦料用量比例為1號∶2號∶4號∶礦粉=53.3%∶26.7%∶10.0%∶10.0%，纖維用量為3‰，合成級配如表2所示。

表2 新SMA-13混合料的礦料級配范圍

3.3 最佳油石比確定

采用5.6%,5.9%和6.2%三種油石比，進行馬歇爾體積指標測試，結果如表3所示。

表3 體積指標測試結果

結果表明，油石比為5.9%時，各項體積指標均滿足設計要求且較好。因此確定取5.9%為再生SMA-13混合料的最佳油石比。

3.4 高溫穩定性和低溫抗裂性

進行60 ℃車轍試驗和-10 ℃低溫彎曲試驗，結果表明，再生混合料動穩定度和低溫破壞滿足SMA-13的技術要求(見表4)。

表4 高溫穩定性和低溫抗裂性試驗結果

4 結語

通過混合料礦料級配設計及性能試驗驗證，再生混合料級配和性能均滿足SMA瀝青混合料的礦料級配及性能要求，確定的SMA再生混合料配合中，新添加SMA-13，油石比5.9%，骨料1號∶2號∶3號∶4號∶礦粉=53.3∶26.7∶0∶10∶10，新料添加比例為85%～90%，再生劑用量3%。

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