廠拌熱再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性研究

張顯安 夏建芳 Badjona Yawavi

（1.湖北交通工程檢測中心有限公司，湖北 武漢 430223；2.長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南 長沙 410114）

0 引言

瀝青路面翻修時會產(chǎn)生大量的廢舊料，為了能有效地回收利用廢料，國內(nèi)外學者紛紛開展再生技術研究。受舊料路用性能、熱拌加工、施工過程中的質(zhì)量控制、空隙率和交通荷載等因素的影響，HRMA 黏附性較低，再生路面容易發(fā)生水損害，進而誘發(fā)其他各種各樣的病害[1]。馬登成[2]采用級配控制方法，通過調(diào)整RAP各檔料的摻量，研究了再生瀝青混合料水穩(wěn)定性，結果表明，就地熱再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性良好。王爭愿[3]采用浸水馬歇爾試驗、劈裂凍融試驗對冷拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性進行研究，發(fā)現(xiàn)隨著RAP 摻量的增加,殘留穩(wěn)定度逐漸減小,且降幅越來越大。當RAP摻量為70%時，再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能接近規(guī)范下限[4]。目前，學者們主要分析了不同舊料摻量下HRMA 的水穩(wěn)定性能[5,6]，但新瀝青的摻量與再生劑的摻量對HRMA水穩(wěn)定性能的影響研究較少。

因此，本文綜合考慮了HRMA中RAP摻量、油石比和再生劑摻量，通過浸水馬歇爾試驗對HRMA 的水穩(wěn)定性進行研究，評價HRMA的水穩(wěn)定性。

1 原材料

1.1 瀝青

采用的新瀝青為SBS改性瀝青（I-D），根據(jù)《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）[7]測試瀝青的基本性能，基本參數(shù)見表1。

表1 SBS改性瀝青的基本性能指標

1.2 RAP

本文采用抽提法測定RAP中的瀝青含量，在進行抽提前，根據(jù)《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》（JTG/T 5521-2019）[8]中的要求，對RAP的含水率進行了測定。并根據(jù)上述規(guī)范的要求，對RAP 中的各成分進行分析。其中RAP的礦料級配類型見表2。

表2 RAP礦料級配

2 浸水馬歇爾試驗

本文新集料采用的是輝綠巖，再生劑是EVOFLEX8182，按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）[7]的T0729-2011 方法成型試件并進行浸水馬歇爾試驗。

2.1 不同RAP摻量對HRMA水穩(wěn)定性的影響分析

由圖1可知，新拌瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度比20%、30%和50%RAP 摻量下的HRMA 的小。即瀝青混合料中加入RAP，瀝青老化程度的增加，從而造成瀝青黏度的增加，故水穩(wěn)定性提高了。當摻入RAP后，HRMA的殘留穩(wěn)定度都滿足規(guī)范要求的85%。隨著RAP摻量的增加，HRMA的水穩(wěn)定性能不斷減小。這是由于舊瀝青老化以后表面變硬，殘留穩(wěn)定度變小。

圖1 浸水馬歇爾試驗結果對比

2.2 不同油石比對HRMA水穩(wěn)定性的影響分析

在圖2 中，當RAP 摻量及再生劑摻量一定時，HRMA 的殘留穩(wěn)定度明顯高于新拌瀝青混合料。在30%RAP 摻量和最佳再生劑摻量時，當油石比從5.15%增大到5.75%時，HRMA 的殘留穩(wěn)定度分別為88.01%、91.94%和95.86%。說明，隨著油石比增大水穩(wěn)定性越好。即無論哪種RAP 摻量下，油石比的提升可提高HRMA的水穩(wěn)定性能。

圖2 不同油石比下浸水馬歇爾試驗

2.3 不同再生劑摻量對HRMA水穩(wěn)定性的影響分析

由圖3可知：當RAP摻量較低時，即20%和30%時，HRMA的水穩(wěn)定性能隨再生劑摻量的增加而變好。對于殘留穩(wěn)定度超過100%的問題，有研究表明，在水浴條件下瀝青的老化程度有一定的排序，瀝青老化的作用超過了水的侵蝕作用時，會出現(xiàn)殘留穩(wěn)定度值大于100%的現(xiàn)象。而當RAP摻量為50%，隨著再生劑的增加，殘留穩(wěn)定度減小。

圖3 再生劑摻量與殘留穩(wěn)定度的關系

3 結束語

綜上所述，新拌瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度均比各種RAP 摻量下的HRMA 的小；且隨著RAP 摻量的增加，HRMA的水穩(wěn)定性能逐漸降低；由殘留穩(wěn)定度值可知，新瀝青采用SBS改性瀝青可以改善HRMA的水穩(wěn)定性能；當RAP的摻量與油石比一定時，隨再生劑摻量的增加，HRMA的水穩(wěn)定性能變好。