陳東亮　吳迪 李紅星 張佳鵬 王國田

摘 要：本論文針對廠拌熱再生AC-20瀝青混合料配合比設計進行了深入研究。通過分析再生瀝青料的特性和影響因素以及石料的級配和物理性質等關鍵參數(shù)，確定了合理的配合比設計方法。在實驗室條件下，通過馬歇爾試驗和相關測試手段，對比了不同瀝青料含量下的混合料性能。結果表明，適度控制瀝青料的添加量可以顯著提高混合料的穩(wěn)定性、抗剪強度和耐久性。

關鍵詞：廠拌熱再生 配合比設計 馬歇爾 瀝青混合料

隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展和城市化進程的加快，瀝青混合料作為道路建設中重要的材料之一，受到了廣泛關注。然而，瀝青混合料的生產和使用也面臨著資源浪費和環(huán)境污染等問題。為了解決這些問題，廠拌熱再生技術應運而生[1-4]。廠拌熱再生是一種有效利用廢棄瀝青路面材料的環(huán)保技術，通過將舊瀝青混合料回收再利用，可以降低新材料的消耗量，減少對自然資源的需求，同時還能減少廢棄物的產生。然而，在再生瀝青料應用于廠拌熱再生AC-20瀝青混合料時，其性能和影響因素需要充分考慮。在過去的幾十年里，許多學者和工程師對廠拌熱再生AC-20瀝青混合料進行了廣泛研究[5-8]。其中，配合比設計是制備高性能混合料的關鍵環(huán)節(jié)。合理的配合比設計可以保證混合料在使用過程中具有良好的穩(wěn)定性、抗剪強度和耐久性。然而，當前的配合比設計方法主要基于新材料，對于再生瀝青料的應用仍存在一定的局限性。再生瀝青料的特性與新材料存在差異，其添加量對混合料性能的影響還需要進一步研究和探索。

本文結合工程實際對廠拌熱再生AC-20瀝青混合料的配合比設計進行深入研究。通過分析再生瀝青料的特性和影響因素以及石料的級配與物理性質等關鍵參數(shù)，確定合理的配合比。通過馬歇爾試驗和相關測試手段，對比了不同瀝青含量下的混合料性能。

1 原材料

1.1 瀝青

依據(jù)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40-2004）及《哈爾濱繞城高速公路（K0+000.000～K91+449.183）養(yǎng)護工程全長 91.449km 一階段施工圖設計》[9-10]，對瀝青混合料配合比所用原材料進行各項試驗，選用遼寧盤錦SBS改性瀝青，所檢瀝青除實測值外的技術指標均符合要求，瀝青主要指標如表1所示。

1.2 集料

粗集料和細集料在瀝青混合料配合比中的作用互補而不可替代，它們共同影響瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性、流動性和路用性能。合理選配粗集料和細集料的比例和質量，對于獲得滿足設計要求的瀝青混合料至關重要。該配合比設計所選用的粗集料和細集料性能檢測結果如表2和表3所示。

1.3 填料

礦粉作為其中的一種填料被廣泛應用。礦粉具有一定的膠結性，與瀝青膠體相互作用，在混合料中形成一定的膠結力，增加混合料的穩(wěn)定性的同時減少混合料的孔隙率，從而提高混合料的密實性和抗水性并改善其耐久性。如表4所示為混合料配比所采用的礦粉的檢測結果。

2 目標配合比設計

根據(jù)上述篩分結果以及AC-20瀝青混合料工程級配設計范圍，AC-20瀝青混合料料初步確定級配要求如表5所示。

根據(jù)幾種礦質材料的篩分結果，按現(xiàn)行規(guī)范《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40-2004）中對密級配瀝青混合料礦料級配范圍的要求，按圖解法進行礦料組成設計[11-12]。通過調整，由級配類型相對密度（表6所示），最后確定礦料合成級配組成，其配合比設計級配曲線如圖1所示。

根據(jù)礦料級配組成，瀝青用量初步設定為4.4%，以上下浮動0.5%五種瀝青含量制備馬歇爾試件，拌和溫度為170℃，擊實溫度為165℃，雙面各擊實次數(shù)75次。馬歇爾試驗結果如圖2所示，五種瀝青含量馬歇爾試驗具體結果如表7所示。

根據(jù)五個瀝青用量馬歇爾試驗結果，按照《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004的要求，確定最佳瀝青用量：OAC=4.4%[13-15]。對確定的最佳瀝青用量進行配合比設計檢驗，檢驗結果符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004標準要求，其最佳瀝青用量各項指標檢驗參數(shù)如表8所示。

3 瀝青混合料性能檢驗

3.1 水穩(wěn)定性檢驗

為防止路面出現(xiàn)松散、麻面以及坑槽等病害，水穩(wěn)定性是路用性能關鍵指標之一。根據(jù)最佳瀝青含量進行浸水馬歇爾、凍融劈裂試驗檢驗瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。馬歇爾水穩(wěn)試驗采用雙面擊實50次，如表9所示為瀝青混合料的水穩(wěn)試驗和滲水試驗，從試驗結果可以看出，AC-20混合料殘留穩(wěn)定度為86.2%大于規(guī)范要求的85%。

3.2 凍融劈裂試驗

如表10所示為混合料凍融劈裂試驗結果，AC-20混合料的凍融劈裂強度比為81.7%，符合凍融劈裂強度比不小于80%的規(guī)范要求。

3.3 高溫穩(wěn)定性試驗

制備的AC-20混合料抗車轍試驗結果如表11所示，高溫穩(wěn)定性試驗試驗在60±1℃，0.7±0.05MPa條件下進行車轍試驗，檢驗瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，動穩(wěn)定度平均值為3347次/mm，符合技術要求。

由以上試驗結果，按照馬歇爾配合比設計方法進行配合比設計，通過試驗結果表明AC-20瀝青混合料最佳瀝青用量為4.4%時，其抗水損害性能、高溫穩(wěn)定性能等路用性能滿足要求。配合比設計結果如表12所示。

4 結語

廠拌熱再生技術利用回收路面材料（RAP）舊料和廢瀝青能夠大大節(jié)約成本，本文通過廠拌熱再生（AC-20）瀝青混合料的配合比設計，對其施工工藝進行了總結分析，通過30%的RAP摻量，與4.4%的最佳瀝青用量配合比設計，經(jīng)過實驗分析驗證，瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度達86.185%、凍融劈裂比達81.7%，高溫穩(wěn)定性動穩(wěn)定度平均值3347次/mm，高溫性能優(yōu)異，各項性能均達到普通瀝青混合料相應的技術標準要求和路用性能指標，具有優(yōu)異的經(jīng)濟效益與推廣價值。

基金項目：橫向課題（2023017H，2023008H）。