温拌再生沥青混合料路用性能试验研究

程 菓

(重庆交通大学，重庆 400074)

温拌再生沥青混合料路用性能试验研究

程 菓

(重庆交通大学，重庆 400074)

对废旧沥青混合料进行了温拌再生利用，以Sasobit温拌剂作为外添剂，旧料的掺入量分别取0%、10%、30%、50%，进行了温拌再生混合料的路用性能试验研究。试验结果表明：当温拌剂的掺量取3%时，其马歇尔指标均满足规范要求，但当旧料替代量为50%时，其空隙率接近规范极限值，因此，建议取旧料的替代量为50%以下；温拌再生沥青混合料的动稳定度随着旧料替代量增加而出现增长，具有良好的高温稳定性；旧料的掺入较大程度降低了其低温抗裂性能，掺入量越大，其值降低幅度越大，对旧路掺量应精算控制。

温拌再生沥青混合料；路用性能；室内试验

1 室内试验

1.1 试验材料

(1)温拌剂： Sasobit温拌剂是高熔点的聚烯烃类有机物，其相关性能如表1所示。

表1 Sasobit温拌剂性能指标

(2)沥青：采用壳牌90#石油沥青，按相关规范标准对其检测，相关性能如表2。

表2 沥青的性能指标

(3)新旧集料：新集料种类选择玄武岩，矿粉选用石灰岩，相关性能指标如表3所示。旧料来源于某公路整修工程，筛分后按不同的粒径添入新料中以满足级配要求。

表3 集料的物理性质指标

1.2 配合比设计

(1)矿料级配

级配类型选择AC-16型，其配合比与沥青用量的确定采用热拌沥青混合料马歇尔试验确定，设计级配如表4所示。

表4 沥青混合料设计级配组成(AC-16)

(2)最佳油石比确定

Sasobit温拌剂的最佳掺入量取3%，参照相关规范，按热拌沥青混合料的类型确定最佳油石比，其中集料全部采用新集料，以AC-16型配合比类型制备试件进行马歇尔试验可得最佳油石比为4.5%，各项技术指标如表5所示。之后试验中温拌再生沥青混合料的油石比均取4.5%。

表5 马歇尔试验结果(AC-16)

1.3 试验方案

分别取废旧料的替代量为0%、10%、30%、50%，温拌剂掺入量为3%，油石比取4.5%，按AC-16级配类型制备再生沥青混合料试件。参照相关规范标准，分别对试件进行马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验。试验以旧料替代量0%的热拌沥青混合料作为对照组。

2 室内试验结果分析

2.1 马歇尔试验结果分析

对于温拌再生沥青混合料，以马歇尔试验对其进行相关性能的检验。当旧材料的替代量为0%、10%、30%、50%时，马歇尔试验结果如表6所示。

表6 不同掺量下沥青混合料马歇尔试验结果

由表6可知，对于不同旧料替代量下的再生沥青混合料，其相关性能指标均符合规范要求。其中，温拌再生沥青混合料相比于热拌，其稳定度有所降低，但各旧料替代量下的稳定度无明显差别，当旧料替代量为10%～30%时，其空隙率最小，替代量为50%时，空隙率值达到了5.8%，接近规范要求的极限值。因此，工程应用中，建议取旧料的替代量为50%以下。

2.2 高温稳定性

对于温拌再生沥青混合料，其抗车辙性能直接关系到其在高温下的稳定性与使用性能。车辙试验时的温度为60 ℃，试件恒温养护6 h后对其沿成型方向反复碾压，碾压速度为42±1次/min，轮压为0.7 MPa，试验结果见图1。

图1 温拌再生沥青混合料的车辙试验结果

由图1可知，旧料替代量为0%的情况下，相比于热拌，温拌沥青混合料的动稳定度降低了12.8%，随着旧料替代量的增加，其动稳定度逐渐增加。这是因为旧料的集料表明粗糙度较大，增大了其与新集料的接触摩擦力，两者构建在一起形成的骨架密实性更好，从而高温稳定性越佳。另一方面，温拌再生沥青混合料普遍具有较高的动稳定度，旧路掺入量分别为0%、10%、30%、50%时，动稳定度分别为1 147次·mm-1、1 204次·mm-1、1 397次·mm-1、1 421次·mm-1，均满足规范要求，高温稳定性良好。

2.3 低温抗裂性

通过小梁弯曲试验评价了低温抗裂性能。测试设备采用MTS试验机，试验温度为10±0.5 ℃，测试结果如图2所示。

图2 小梁弯曲试验结果

由图2可知，热拌沥青混合料的低温弯曲应变为2 279 uε，对于温拌再生沥青混合料，旧料掺入量分别为0%、10%、30%、50%时，低温弯曲破坏应变分别为2 279 uε、1 715 uε、1 469 uε、1 353 uε、1 209 uε。相比于热拌，温拌沥青混合料低温破坏应变发生了较大程度降低，且随着旧料替代量的增加，破坏应变逐渐降低。这是因为旧料中存在的沥青已发生老化，同时Sasobit温拌剂的掺入降低了沥青的粘度，从而使得低温稳定性随之降低。

2.4 水稳定性

采用冻融劈裂试验对水稳定性能进行检测，试件制备后分两组进行养护，一组水浴恒温养护2 h，温度为25 ℃；另一组水浴养护2 h后放入冰箱中，冰箱温度设为-18 ℃，冰箱养护16 h，冰箱养护后再次以60 ℃的温度水浴养护24 h。试验前再次以25 ℃温度水浴养护2 h方可试验。

3 结 论

(1)对于温拌再生沥青混合料，当温拌剂的掺量取3%时，其马歇尔指标均满足规范要求，但当旧料替代量为50%时，其空隙率接近规范极限值，因此，工程应用中，建议取旧料的替代量为50%以下。

(2)温拌再生沥青混合料的动稳定度随着旧料替代量增加而出现增长，具有良好的高温稳定性。

(3)对于温拌再生沥青混合料，旧料的掺入较大程度降低了其低温抗裂性能，掺入量越大，其值降低幅度越大，对旧路掺量应精算控制。

(4)废旧沥青料的掺入对温拌沥青混合料的水稳定性影响不大，具有良好的水稳定性。

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2017-03-30

程菓(1992-)，研究方向： 路基与路面工程。

U412

：C

：1008-3383(2017)07-0010-02