厂拌热再生沥青混合料路面应用

付文敏

（甘肃省天水公路总段高等级公路养护管理中心，甘肃 天水741000）

0 概述

随着近年来公路养护维修工程的增加，会产生大量的沥青路面铣刨料，如果能加以利用，不仅能减少资源浪费、节约大量材料，降低成本，而且对保护生态有很大的贡献。厂拌热再生沥青混和料路面再生工艺，即将高速公路铣刨沥青混凝土路面旧料重新回收，集中运到沥青拌和站，并根据铣刨料中的沥青含量、老化程度、矿料级配和性能指标，掺入一定数量的新集料、沥青，重新拌和成的沥青混和料，并使混和料的各项指标达到规范要求，按照与新建沥青路面相同的方法重新铺筑的施工工艺。目前已经是一种逐步成熟的技术工艺，正日益广泛地利用到公路工程建设中。

为了推广沥青热再生施工技术，充分利用公路养护维修工程中废弃的旧沥青混和料，我单位改造了一套再生料生产设备和常规沥青拌和楼，并选取合适的试验路段，其路面结构层计划为：20cm水泥稳定碎石基层+5cm热再生沥青混和料面层。为了得到不同旧料掺配率下沥青路面的综和应用效果，我们将试验路段按旧料掺配率30%和40%进行分析：

施工流程：

对旧料进行材料试验分析（沥青含量、沥青性能、旧料级配）→依据旧料试验分析结果及新拌混和料目标配合比、新旧料比例确定新料级配及油石比→通过沥青热再生设备及沥青拌和设备进行新旧料的拌和并随时监控调整拌和数据指标值→铺筑施工→进行各项试验检测及技术评价。

1 旧料进行材料试验分析及生产配合比设计

1.1 厂拌热再生沥青混和料配合比设计

采用马歇尔设计方法进行配合比设计，混和料类型为AC-16。

1.2 原材料试验结果

本次试验段采用西安壳牌90﹟道路石油沥青，沥青、集料、矿粉等原材料经试验室检测，各项指标符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

1.3 旧铣刨沥青混和料试验结果及分析

试验时铣刨料的取样要有代表性，否则会造成试验结果有较大的离散性和变异性。对铣刨料进行抽提试验，试验结果见表1。

表1铣刨料抽提试验结果

图1 旧矿料筛分曲线

根据旧矿料筛分结果绘制级配曲线图，见图1。

由图1可以看出，旧矿料粒径偏细，颗粒细化较严重，且又含有超粒径颗粒存在，整体级配分布不均匀，需要通过掺加集料使其成为合格的AC-16沥青混和料级配。

1.4 目标配合比设计

目标配合比设计级配及油石比采用甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司试验中心提供的AC-16沥青混和料配合比设计结果。原材料中沥青采用西安壳牌90﹟沥青，所用集料为静宁仁达石料场生产的石料。

目标配合比油石比及设计级配的结果见表2。

表2 目标配合比设计结果

表3 所取样品进行筛分试验结果

1.5 生产配合比设计

针对铣刨料的特点，选用合适的新集料和沥青，结合新集料的级配，把铣刨料以30%、40%掺配比例依次加入到沥青混和料中，采用多级级配新集料来调整再生沥青混和料级配。为保证新集料的代表性和真实性，各个热料仓单独放料，并对所取样品进行筛分试验，结果见表3。

根据配合比设计试验，厂拌热再生沥青混和料不同掺配率下再生沥青混和料的油石比为5.0%，设计级配分别见表4-表6，级配曲线图

分别见图2-图4。

2 厂拌热再生沥青混和料的拌合及施工

沥青热再生混和料的施工与普通沥青混和料的施工工序一样，其差别主要在混和料的拌和过程，热再生沥青混和料拌和过程中，要严格控制旧铣刨料的加热温度，对旧铣刨料，加热温度一般控制在80～110℃。如温度太低，就会降低和影响再生沥青混和料的出场温度，温度太高，会使旧铣刨料中的沥青老化。搅拌过程中，旧铣刨料经过加热进入搅拌缸后，先和已加热的新集料搅拌5s，然后再加入沥青拌和。针对不同的旧铣刨料掺配量及施工情况，大比例的掺量总拌和时间延长10s左右。

3 热再生沥青混和料的试验检测及技术评价

3.1 热再生沥青混和料的室内试验检测

在生产过程中，分别对不同旧铣刨料掺量的热再生沥青混和料进行了马歇尔试验、抽提试验及级配的检测。根据实际施工情况及试验数据表明，掺量为30%热再生沥青混和料马歇尔试验各项指标及级配能满足规范要求。掺量为40%热再生沥青混和料马歇尔试验各指标能满足规范要求，但级配含有超粒径颗粒，且小于0.075mm的颗粒超出规范要求。

表4 30%旧料掺配率合成级配

表5 40%旧料掺配率和成级配

图2 旧料掺配率为30%的矿料级配曲线

图3 旧料掺配率为40%的矿料级配曲线

3.2 路面现场检测

随机抽样进行压实度检测，不同掺配率、芯样高度及压实度见表6。

表6 各掺配率压实度检测结果

总体来看，厂拌热再生沥青混和料路面再生工艺取得了比较好的效果。

首先从技术质量方面，通过各项指标试验检测及外观，旧料掺配比例在30%之内时，检测指标符合技术规范要求，外观较好，可以在以后的各个等级的公路养护维修工程中推广应用；在旧料掺配比例在40%左右时，检测指标基本符合技术规范；如果对拌和设备进行更新改进，其效果会更加明显。同时旧料中所含的沥青在加热及拌和中的损失很小，通过补充沥青，混和料的油石比基本可以达到目标值。其次环保效果明显，旧沥青路面铣刨料经过回收利用，避免了废料乱弃乱堆、占用耕地的问题，保护了生态、减少了环境污染。

作为厂拌热再生沥青混和料路面试验路段，在以后的行车通行中，我们还将对后续质量效果跟踪监测，观察其路面使用情况，进一步完善技术工艺，为以后的厂拌热再生施工工艺的大力推广应用提供完善的指导依据。