公路瀝青路面熱再生試驗檢測分析

潘魏、徐勝洪

（景德鎮(zhèn)市昌盛公路工程試驗檢測有限公司，江西景德鎮(zhèn) 333000）

0 引言

隨著公路工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，公路運(yùn)輸規(guī)模也在不斷增大。許多已投入運(yùn)營較長時間的公路項目面臨著嚴(yán)重的路面病害，這對道路的通行安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。我國在公路養(yǎng)護(hù)方面非常重視，已投入大量的資金和人力。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年瀝青路面改造過程中產(chǎn)生的廢料高達(dá)220 萬t，并且這個數(shù)量還在不斷增加，嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量，甚至引發(fā)嚴(yán)重的污染問題。隨著我國環(huán)保措施的不斷落實，加強(qiáng)瀝青材料的有效應(yīng)用變得尤為重要。在這個方面，應(yīng)用瀝青路面熱再生技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，它可以促進(jìn)瀝青廢料的再生利用，減少對新材料的需求，從而提高綜合效益。

1 公路瀝青路面熱再生技術(shù)

公路瀝青路面熱再生技術(shù)屬于比較常用的再生技術(shù)類型，目前應(yīng)用率非常高。該技術(shù)主要是將舊瀝青混合料通過相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行再次加熱，處理后形成全新的瀝青材料。使用再生瀝青混合料，不僅可以減少新瀝青材料的使用，還能提高舊瀝青材料的利用率，避免排放到自然環(huán)境中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時也能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

在公路瀝青路面熱再生技術(shù)應(yīng)用的環(huán)節(jié)，應(yīng)該選擇合適的再生機(jī)械設(shè)備，以保證再生材料可以達(dá)到再應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

第一，重鋪法。該方法基于原有路面進(jìn)行施工，通過直接加熱處理，然后進(jìn)行現(xiàn)場翻松作業(yè)。完成這些步驟后，再生舊瀝青混合料將被直接鋪設(shè)到路面上，并采取壓實處理措施。通過碾壓工作，公路路面的平整度得到提升，道路通行的安全性和穩(wěn)定性也得到提高。

一般來說，重鋪法主要應(yīng)用于公路路面防水功能和摩擦功能的恢復(fù)。它可以有效增加橫坡度，消除車轍病害。然而，該技術(shù)也存在一定局限性，特別是在老化程度較低、重載車輛相對較少的道路上，瀝青路面性能的恢復(fù)速度相對較慢。因此，在實際現(xiàn)場施工中，應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇是否采用該方法。

第二，復(fù)拌法。該施工技術(shù)主要應(yīng)用于公路瀝青路面的維修環(huán)節(jié)，通過采用科學(xué)合理的施工方法，并添加再生劑和新瀝青混合料，實現(xiàn)公路項目的維修和處理。在現(xiàn)場施工過程中，應(yīng)按照施工工藝方案的要求進(jìn)行壓實、攪拌、攤鋪等作業(yè)，以消除路面結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題，確保道路交通正常通行。

一般來說，復(fù)拌法在瀝青路面老化嚴(yán)重的情況下具有明顯的優(yōu)勢，特別是在重載車輛通行數(shù)量較多的情況下。它可以及時恢復(fù)路面的性能，具備較高的防水性能和摩擦性能，有效消除車轍病害，確保路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到道路通行性能的要求。

為了提高道路交通的安全性，滿足社會的通行需求，應(yīng)加強(qiáng)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)處理工作，切實提升養(yǎng)護(hù)效果，快速恢復(fù)瀝青路面的整體性能。需要積極應(yīng)用瀝青路面熱再生試驗檢測技術(shù)，提高公路瀝青路面的施工質(zhì)量水平，及時修復(fù)路面結(jié)構(gòu)表層的損壞和病害，有效提升道路通行的整體水平，為交通事業(yè)的發(fā)展提供幫助。

2 熱再生瀝青混合材料試驗分析

2.1 熱再生瀝青試驗

本文選取某公路項目進(jìn)行研究，在技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行全面勘查后，發(fā)現(xiàn)路面存在嚴(yán)重的裂縫問題，已無法滿足道路通行需求。為提高道路通行水平和綜合效益，該項目的管理單位決定進(jìn)行修復(fù)處理。首先，使用銑刨機(jī)對路面進(jìn)行處理，深度約為5cm，并通過試驗室的試驗方法對材料進(jìn)行分析，回收高速公路的瀝青材料，為后續(xù)使用做準(zhǔn)備。在現(xiàn)場施工中，使用4.75mm 的篩孔進(jìn)行處理，及時篩選舊瀝青材料，并合理劃分其他混合物為三個試驗樣本。隨后，在試驗過程中對過篩效率進(jìn)行分析，進(jìn)行三次反復(fù)試驗，以掌握相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

對于此次公路項目，采用的是舊瀝青路面性能恢復(fù)的方式，包括以下兩點：

首先，選擇低標(biāo)號的新瀝青材料與舊瀝青材料充分混合使用。

其次，在舊瀝青材料中加入再生劑，以恢復(fù)材料性能，并進(jìn)行檢測與分析。

通過對比上述兩種方法，發(fā)現(xiàn)加入再生劑能夠快速恢復(fù)舊瀝青材料的性能，并使施工人員有效控制瀝青混合料的性能，確保達(dá)到AH-90 型號瀝青材料的性能標(biāo)準(zhǔn)。正式試驗開始后，按2%的比例加入再生劑，該材料的性能指標(biāo)應(yīng)完全符合要求。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，在再生劑加入量達(dá)到4%后，瀝青混合料的性能能夠完全滿足工程施工標(biāo)準(zhǔn)。再生劑的加入能夠快速恢復(fù)舊瀝青材料的總體性能，符合公路道路建設(shè)施工的需求。因此，施工單位決定采用這種方式進(jìn)行施工，以確保充分利用舊瀝青材料[2]。

2.2 再生瀝青混合料級配

對于熱再生瀝青混合材料而言，技術(shù)人員應(yīng)重視材料的級配曲線分析工作，了解瀝青混合料的性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。通過綜合性分析各項指標(biāo)，特別是滿足我國公路工程普通瀝青混合料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保每個指標(biāo)都完全匹配。根據(jù)規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，可以使用計算機(jī)程序進(jìn)行分析，進(jìn)行骨料及新礦料配合比例的計算。根據(jù)目前的施工經(jīng)驗和研究成果，公路工程單位的相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對瀝青混合料的摻加比例控制，一般將其控制在50%左右。同時，將60%的10～20mm 碎石材料和14%的中砂材料添加到混合料中，以使瀝青混合料的級配曲線符合標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足公路工程項目的施工需求，并且不會影響施工質(zhì)量水平。

2.3 再生劑添加擴(kuò)散滲透試驗設(shè)計

在公路瀝青路面熱再生試驗中，再生劑添加擴(kuò)散滲透試驗是一項重要的檢測內(nèi)容。該試驗作用是評估再生劑在路面熱再生過程中的添加效果和擴(kuò)散滲透性能，確保再生劑能夠有效地滲透到瀝青混合料中，提高路面的性能和質(zhì)量。因此，在該項工作開展時，需要考慮下面幾點內(nèi)容：首先，結(jié)合實際，確定試驗?zāi)繕?biāo)和要求，需要評估再生劑的擴(kuò)散滲透性能和對瀝青混合料的改性效果，明確試驗樣品的數(shù)量、試驗方法和評價指標(biāo)。同時，從實際出發(fā)，根據(jù)試驗要求，將樣品進(jìn)行預(yù)處理，如破碎、篩分和干燥等，以獲得符合要求的試驗樣品。其次，在選擇再生劑添加方法時，要按照再生劑的性質(zhì)和路面熱再生設(shè)備的特點，設(shè)計合適的再生劑添加方法，同時需要考慮添加劑的投放位置、劑量和添加方式等因素，確保再生劑能夠均勻地添加到瀝青混合料中。最后，在試驗過程中，及時采集再生劑添加量、擴(kuò)散深度和滲透性能數(shù)據(jù)，且對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，評估再生劑的添加效果和擴(kuò)散滲透性能，并與預(yù)期的要求進(jìn)行比較和驗證，為項目開展奠定基礎(chǔ)。

3 試驗設(shè)計方法

熱再生瀝青混合材料制作完成后，需要對舊瀝青材料表面的瀝青黏合劑薄膜進(jìn)行分層處理，通常可以選擇外層或內(nèi)層的方式。在實際工作中，應(yīng)對兩層材料的形成情況進(jìn)行全面檢查，了解它們之間的結(jié)合性差異，并準(zhǔn)確判斷混合料的均勻性。如果存在問題，應(yīng)及時采取有效應(yīng)對措施。然而，目前實際工程情況分析發(fā)現(xiàn)，上述方法在應(yīng)用過程中存在一定困難，嚴(yán)重影響正常工作的開展。在設(shè)計試驗階段，可以直接檢測外層膜與內(nèi)層膜中的瀝青材料和礦粉的加入比例，因此在現(xiàn)場施工階段，應(yīng)重視該參數(shù)的分析，以確保加入比例符合要求[3]。正式進(jìn)行試驗后，應(yīng)按照規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)要求對新加入的石料表面瀝青黏合劑進(jìn)行處理，同時添加溫度較高的再生劑和礦粉等材料，充分?jǐn)嚢杌旌希詽M足施工效果要求，并發(fā)揮舊瀝青材料的性能。在現(xiàn)場試驗階段，還需要重視瀝青和礦粉材料加入比例的控制，并充分了解瀝青混合料表面的黏合情況。

在試驗室中應(yīng)模擬現(xiàn)場條件進(jìn)行綜合分析，以達(dá)到規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。按照設(shè)計方案制作瀝青混合料，并根據(jù)熱再生施工條件全面控制熱再生過程和溫度情況，確保混合料的攪拌處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合現(xiàn)場施工的要求，積極推動正常施工的進(jìn)行。在此次工程施工環(huán)節(jié)中，在試驗階段使用的混合料中，含有兩種中礦料粒徑分別為9.5mm 和2.35mm 的材料，需要對這兩種材料進(jìn)行檢測和分析。

除此之外，還需進(jìn)行試驗分析，使用質(zhì)量為0.5kg的2.35mm 粒徑基料和5.5g 的礦粉材料與老化瀝青進(jìn)行試驗。通過常規(guī)的瀝青攪拌和混合方式，為試驗工作提供基礎(chǔ)條件，并獲取充足的數(shù)據(jù)信息，以更好地進(jìn)行試驗管理和控制。在新瀝青材料充分混合攪拌階段，需要使用5.5g 的130#瀝青材料。經(jīng)試驗檢測發(fā)現(xiàn)，再生劑內(nèi)的瀝青和礦粉材料質(zhì)量比為0.5。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)充分利用0.4kg 的新加入石料，并持續(xù)加熱，直到石料表面溫度達(dá)到約200℃。然后，使用單一粒徑為9.5mm 的骨料進(jìn)行結(jié)合，以滿足試驗標(biāo)準(zhǔn)要求。通過對菲克定律的綜合分析，可以確定瀝青混合料的再生條件。具體工作如下：

首先，對于舊瀝青混合料材料的常溫調(diào)節(jié)，當(dāng)材料溫度處于正常范圍內(nèi)時，無須額外加入再生劑。

其次，當(dāng)舊瀝青混合料的溫度約為110℃時，也無須加入再生劑。這是因為瀝青混合料在高溫下具有較好的可塑性和流動性，有利于施工和混合料的均勻性。需要注意的是，以上情況是在特定條件下的一般性觀察，具體情況仍需根據(jù)實際情況進(jìn)行判斷。在實際施工中，舊瀝青混合料的性質(zhì)和溫度可能有所變化，因此需要進(jìn)行詳細(xì)的檢測和評估。

再次，對于在常溫條件下的瀝青混合料，加入AR1100 再生劑進(jìn)行處理。在常溫下，瀝青的流動性較差，會影響混合料的均勻性和工程施工的質(zhì)量。通過加入AR1100 再生劑，可以提高瀝青的可塑性和流動性，使混合料更易于攪拌和施工，從而達(dá)到更好的工程效果。

最后，若瀝青材料的溫度約為110℃，則加入R1100 再生劑，并在加入新瀝青混合料之前仔細(xì)檢查混合料的攪拌工藝。在這種情況下，加入R1100 再生劑有助于提高瀝青混合料的性能，確保混合料的質(zhì)量和穩(wěn)定性。但是，在加入新的瀝青混合料之前，需要進(jìn)行仔細(xì)的攪拌工藝檢查，以確保再生劑與瀝青混合料充分混合，并達(dá)到預(yù)期的改性效果。

總的來說，在具體操作階段，需要綜合分析各個因素后，加入再生劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杼幚恚_保時間間隔約為30s，整體攪拌時間保持不變，以確保熱再生檢測更加準(zhǔn)確，為公路工程瀝青混合料的質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)。同時，能有效提高舊瀝青混合材料的利用率，為項目工程建設(shè)單位的施工整體水平提升奠定基礎(chǔ)[4-5]。

4 路面舊瀝青混合料試驗結(jié)果

加強(qiáng)試驗分析，做好各個試驗操作工作，可以發(fā)現(xiàn)此次工程項目中舊瀝青混合料級配曲線為S 型，說明該區(qū)域內(nèi)瀝青材料老化問題比較嚴(yán)重。為確保舊瀝青混合料能夠充分恢復(fù)性能，提升總體施工效果，必須根據(jù)需要加入新的瀝青混合料。此外，還要綜合分析回收利用的瀝青混合料各種性能和指標(biāo)，掌握核心技術(shù)參數(shù)，并在15℃和25℃的條件下進(jìn)行延展性參數(shù)檢測[6-7]。通過檢測，可以了解舊瀝青混合材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)過對此次公路項目試驗檢測分析，發(fā)現(xiàn)該舊瀝青材料的延展度為6.6cm，軟化點是57.8℃，針入度為37.6mm。

通過對這些數(shù)據(jù)的分析和研究，發(fā)現(xiàn)該公路項目的延展度和針入度與標(biāo)準(zhǔn)值對比，都有所下降，材料的軟化點也比較低，而溫度出現(xiàn)上升趨勢。這說明該瀝青材料有硬化和老化的情況，必須采取合理有效的處理措施，以提高施工的質(zhì)量水平，保證公路瀝青路面有序地恢復(fù)到實際要求的情況[8]。

5 結(jié)語

綜上所述，公路瀝青路面在長期投入使用之后，會存在嚴(yán)重老化的病害，極大地影響道路通行的質(zhì)量，所以必須及時修復(fù)處理。而在進(jìn)行路面修復(fù)的環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生大量的舊瀝青混合料，如果不能及時地采取處理措施，會造成材料浪費(fèi)比較嚴(yán)重，也會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

因此，加強(qiáng)公路瀝青路面熱再生試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以及時了解舊瀝青混合料的性能，并且通過加入新瀝青以及再生劑，實現(xiàn)瀝青混合料性能的提升，保證瀝青混合料恢復(fù)到最佳狀態(tài)，滿足公路瀝青材料的應(yīng)用需要。