溫拌再生瀝青混合料疲勞性能

摘 要：隨著社會經濟的發展，我國的交通行業有了很大進展，道路工程建設越來越多。本文通過對混合料路用性能的研究，分析了其在高溫穩定性、水穩定性、低溫抗裂性及抗疲勞性能方面性能的差異。研究結果表明：泡沫瀝青作為低能耗的溫拌方式在路用性能方面表現最優，是目前可大力推廣應用的新產品。

關鍵詞：溫拌劑；再生瀝青混合料；路用性能

引言

溫拌技術是通過降低混合料拌和及施工溫度，以降低瀝青混合料在生產過程中的能源消耗、碳排放及粉塵污染。溫拌技術可以促成溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料在路用性能方面無明顯差異，具有良好的和易性和施工性等優點，已越來越受到道路管理和施工單位的重視。

1原材料

1.1銑刨料

銑刨料是路面廢舊瀝青混合料經銑刨、破碎生產的舊料，本試驗選用的銑刨料來源于河南某二級道路改造所產生的廢舊料，該改造路段瀝青路面已服役6a。將銑刨料抽提篩分，測定該瀝青的老化等級為中度老化。

1.2溫拌劑和再生劑

采用Sasobit溫拌劑，為一種聚烯烴類有機降粘型溫拌劑，呈白色固體顆粒，試驗中用量為瀝青質量的3%。再生劑主要成分為瀝青還原劑。

1.3泡沫瀝青

泡沫瀝青是瀝青在一定溫度條件下與冷水反應體積發生膨脹形成大量泡沫的瀝青，能夠達到溫拌瀝青混合料的功效。本試驗采用70#基質瀝青進行發泡，發泡溫度為150℃，發泡用水量為1.5%，瀝青發泡前、后相關技術指標為：針入度（25℃，100g，5s）69.4（0.1mm）；延度（10℃，5cm/min）37cm；延度（15℃，5cm/min）>100cm；軟化點（環球法）45.5℃；旋轉粘度（135℃）566.3Pa·s。

2再生料變壓實特性

本文采用密實度-擊實溫度類比原理作為溫拌再生瀝青混合料溫度控制的方法。本文采用即變溫下等毛體積密度馬歇爾試件的擊實實驗來獲取sasobit溫拌劑的攪拌壓實溫度。根據變溫擊實試驗，本文對于文中采用165℃作為的熱拌再生瀝青混合料的攪拌壓實溫度，采用145℃作為sasobit型溫再生瀝青混合料的攪拌壓實溫度。通過馬歇爾變擊實實驗，可以看出，摻入了舊料的再生瀝青混合料的壓實特性和未摻入舊料的壓實特性發生了明顯的變化。為了消除不同摻量下再生混合料由于理論密度帶來的壓實特性影響，選取同擊實次數下的馬歇爾試件空隙率來分析：摻入了舊料的再生瀝青混合料的空隙率較為摻入舊料的全新瀝青混合料較小，且隨著舊料摻量的不斷加大，這種現象更加的顯著。這說明了舊料的加入改變了混合料的壓實特性，使得瀝青混合料趨于容易壓實的狀態。

3路用性能

3.1高溫穩定性

隨著道路使用年限的增加，瀝青的老化成分變得更加堅硬，其強度得到提升。通過對不同舊料摻量下再生瀝青混合料動穩定性的比較，可知：摻Sasobit溫拌劑再生瀝青混合料的動穩定度高于摻Evoth-erm溫拌劑再生瀝青混合料的動穩定度，但低于泡沫瀝青溫拌再生瀝青混合料的動穩定度。泡沫瀝青是通過水與瀝青沖刷形成的泡沫狀瀝青，其流動性較強，能與集料形成較好的裹附作用。這種方式下生產的再生瀝青混合料瀝青和集料分布均勻，形成了較好的嵌擠關系。有機型Sasobit溫拌劑是一種相對穩定的溫拌劑，與混合料進行溫拌作用時，溫拌劑能夠分布均勻，其混合料的高溫抗車轍能力要稍微高于摻活性溫拌劑再生瀝青混合料的。

3.2水穩定性

1）再生劑摻量增加時，未摻入RAP瀝青混合料的水穩定性逐漸降低，而摻入RAP瀝青混合料的水穩定性逐漸增強。再生劑摻量增加時未摻入RAP的瀝青混合料TSR值逐漸降低，而摻入RAP的瀝青混合料TSR逐漸增加，分析原因在于未摻入RAP時摻入再生劑會造成瀝青黏性降低，對集料黏附性下降，故抗水分侵蝕能力下降，而摻入RAP時由于再生劑能使粘附性能較差的老化瀝青性能得到部分恢復，故抗水分侵蝕能力提高。2）溫拌再生瀝青混合料水穩定性隨RAP摻量的增加逐漸降低，且再生劑摻量越低降低速率越快.RAP摻量增加時，無論再生劑摻量如何其TSR均逐漸降低，分析其原因，一方面在于RAP增加時總瀝青用量中老化瀝青比例增加，與集料粘附性下降，同時由于RAP攜帶的部分老化瀝青未參與再生，故RAP摻量越高未參與再生老化瀝青越多，造成實際瀝青膜厚度變薄，更容易受水分侵蝕破壞。3）為保證溫拌再生瀝青混合料水穩定性，應根據其RAP摻量不同摻入適量再生劑，且RAP摻量越高所需再生劑用量越高.RAP摻量不超過30%時，溫拌再生瀝青混合料TSR最小值為76.4%。

3.3壓實特性分析

目前的關于馬歇爾變擊實試驗的壓實特性的研究均沒有有效的分析手段，現在最常用的密實度曲線和密實度能量指數是應用于SGC旋轉壓實實驗中的，所以有關馬歇爾變壓實實驗的評價方法是亟待需要的。為了盡量的使得評價的數值準確的反應材料本身的壓實屬性，使得材料不受本身的理論密度的影響，本文采用一種新的數值評價方法，用來衡量同等級配下馬歇爾變壓實實驗的數值情況。根據采用密實度原理，本文以理論密度作為馬歇爾試件的最終理論壓實值的代表值，以反應不同級配類型的壓實難易程度，以這個為基礎，可以展開對于同等級配類型下不同舊料摻量熱拌再生瀝青混合料和溫拌再生瀝青混合料的對比。分析的公式為：（理論壓實密度-實測毛體積密度）/理論壓實密度×100作為評價壓實屬性的數值。

結束語：

綜上所述，通過對溫拌再生瀝青混合料和熱拌再生瀝青混合料的馬歇爾變擊實實驗的研究，可以發現溫拌再生瀝青混合料具有以下的壓實特點：⑴摻入舊料的熱拌再生瀝青混合料的壓實特性較新料的壓實特性優越，摻入舊料的再生瀝青混合料較新料易于壓實。⑵在施工不超壓的情況下，再生瀝青混合料的壓實程度好于新料，但是在超壓之后，再生瀝青混合料的壓實特性和新瀝青混合料相差無幾。⑶采用數值對壓實特性進行分析，發現溫拌再生瀝青混合料的全過程壓實特性均優于熱拌再生瀝青混合料，溫拌再生瀝青混合料可以使得全施工再生瀝青路面材料壓實情況變的優秀，壓實提高度可以達到10%～50%。

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作者簡介：

呂鑫（1998.03），男，漢族，學生，河南省光山縣，單位：鄭州大學水利與環境學院，專業：道路橋梁與渡河工程。