熱再生瀝青面層在某工程上的設計與應用

劉增暉

摘要：熱再生瀝青面層是指在瀝青混合料設計時，按一定比例摻加RAP，使其滿足規范要求的路面。RAP的摻加可以大大節省瀝青和石料，對工程造價和節能環保具有重要的意義。本文基于某工程改建，通過研究不同RAP摻量對熱再生混合料路用性能的影響，確定最佳RAP摻量，進而應用于該工程，取得了較好的成果。

關鍵詞：熱再生，RAP，路用性能

瀝青路面隨著使用年限的增長，在行車荷載和環境因素的相互長期作用下，會產生各種病害，比如：車轍、開裂、擁包，水損害等，當瀝青路面不滿足行駛要求時，需要對路面進行養護維修。路面大中修產生的舊料的處理成為目前面臨的主要問題，因此，對RAP材料的再生利用成為我國道路工程的主要研究方向之一。

瀝青路面的再生主要分為四大類：廠拌熱再生，現場熱再生，廠拌冷再生，現場冷再生。熱再生的優點在于可以使RAP料中的瀝青重新發揮粘結料的作用，進而減少新瀝青的使用，達到節約資源的目標。同時，熱再生混合料可應用于較高的層位，可顯著降低成本，使RAP料得到充分的利用。

本文依托某熱再生項目研究了不同RAP摻量對混合料路用性能的影響，給出了最佳RAP摻量，以供后期工程參考。

1原材料

1.1RAP

1）RAP中瀝青含量和瀝青性能

本文采用的舊料為某高速公路面層瀝青混合料，采用抽提試驗確定混合料的瀝青含量，試驗結果如表1。

為確定RAP中瀝青的老化程度，對抽提試驗的到的瀝青進行回收，并測試其針入度、軟化點和延度指標，試驗結果如表2。由于瀝青的老化，瀝青針入度和延度較小，軟化點較高。

2）RAP篩分結果

對抽提后的集料加熱烘干，待其涼至室溫后進行篩分試驗，得到RAP的篩分結果見表3。

1.2其他材料

新瀝青采用SBSI-C改性瀝青，其三大指標見表4。新集料采用石灰巖，集料性能滿足規范要求。其各檔集料密度測定值見表5。

2熱再生混合料配合比設計

2.1熱再生混合料級配設計

為確定合理的RAP摻量，本文采用30%，40%，50%三種不同摻量，根據《公路瀝青路面施工技術規范》可知，AC13型瀝青混合料級配范圍如圖1。通過調節新料的摻配比例，使其合成級配與目標級配盡量重合。

2.2不同RAP摻量下混合料的最佳瀝青摻量

采用馬歇爾試驗方法成型馬歇爾試件，根據試件的體積指標和力學指標變化規律確定最佳瀝青用量，不同RAP摻量熱再生混合料的馬歇爾試驗結果見表6。

對比不同RAP摻量下的VV、VMA、VFA可知，隨著RAP的增加，熱再生混合料體積參數變化無明顯規律，但其各項力學指標均滿足規范要求。由穩定度結果可知，隨著RAP摻量的增加，馬歇爾試件的穩定度逐漸增大，說明增加RAP用量可以提高熱再生混合料的高溫性能。

3不同RAP摻量下熱再生混合料路用性能研究

3.1高溫穩定性

本文采用車轍試驗評價熱再生混合料的高溫性能，不同RAP摻量下的車轍試驗結果見表7。

由上表試驗結果可知，摻入RAP后，熱再生混合料的高溫性能仍然滿足規范要求;隨著RAP摻量的增加，動穩定度不斷提高，混合料的抗車轍能力提高，高溫穩定性增加。這可能是RAP中瀝青的老化導致其軟化點升高，硬度增加，進而提高了混合料的高溫性能。

3.2低溫抗裂性

瀝青混合料在低溫條件下易發生開裂，因而在混合料設計時，應檢驗最佳配合比下的混合料低溫抗裂性，本文采用-10℃，加載速率為50mm/min條件下的小梁低溫彎曲試驗評價熱再生瀝青混合料的低溫抗裂性，以最大彎拉應變作為評價指標，試驗結果如表8。

由上表試驗結果可知，摻加RAP后，熱再生混合料的低溫性能仍能滿足規范要求;隨著RAP摻量的增加，最大彎拉應變先增加后減小，說明在40%摻量下，熱再生混合料的抗低溫開裂能力最強。

3.3水穩定性

瀝青混合料的水穩定性表示瀝青混合料的抗水損害能力，本文采用凍融劈裂試驗的殘留強度比評價熱再生瀝青混合料的水穩定性能，試驗結果如表9。

由上表試驗結果可知，摻加RAP后，熱再生混合料的低溫性能仍能滿足規范要求;隨著RAP摻量的增加，TSR先增大后減小，但變化值很小，說明RAP摻量對熱再生混合料水穩定性的影響并不顯著。在本試驗中，可確定RAP摻量為40%時，熱再生瀝青混合料的水穩定性能最好。

4結論

本文對RAP摻量為30%，40%，50%的熱再生瀝青混合料進行了配合比設計，確定了最佳瀝青用量，并對熱再生混合料的高溫、低溫、水穩性能進行了檢測，主要結論如下：

1）不同RAP摻量的熱再生瀝青混合料的高溫、低溫、水穩性能均滿足現行規范對瀝青混合料的要求。

2）隨著RAP摻量的增加，熱再生瀝青混合料的高溫性能逐漸提高，抗車轍能力增加。

3）但是，隨著RAP摻量的增加，熱再生混合料的低溫性能和水穩定性能都呈現先增加后減小的趨勢，這一試驗結果有待后續研究。

4）通過對熱再生混合料各項性能的檢測，本文選取RAP摻量為40%時的混合料配合比應用于項目中，取得了較好的效果。

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