厂拌温再生沥青混合料路用性能评价

孙亮 王喆

（沈阳市政集团有限公司，辽宁 沈阳 110026)

厂拌温再生沥青混合料技术是在传统厂拌热再生技术的基础上，通过温拌剂的加入，降低混合料再生拌和温度和施工温度，从而降低再生拌和体系内各个材料的预热温度，并保证再生沥青混合料的使用性能的一种新型再生处理技术[1]。厂拌热再生技术由于其再生过程中需要对旧沥青混合料进行二次加热，一方面影响了再生沥青混合料的性能指标，另一方面制约了旧沥青混合料的掺加比例。本文通过厂拌温再生沥青混合料的室内试验研究，在同一配合比条件下，分别对比厂拌温再生沥青混合料、厂拌热再生沥青混合料和普通热拌沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温性能等指标[2]，评价厂拌温再生沥青混合料的路用性能。

1 厂拌温再生配合比设计

1.1 原材料

本次研究混合料类型选择AC-20C型，沥青选择90#A级道路石油沥青；新集料选择辽阳产石灰岩，粒径0-5mm、5-10mm、5-15mm、10-20mm；矿粉为石灰岩质，外观干燥洁净，无结块；温拌剂选择Evotherm3G无水浓缩型，掺量为沥青用量的0.5%；旧沥青混合料（RAP）选择沈阳地区市政道路铣刨下来的旧料，RAP检测结果如表1。

表1 旧沥青混合料中沥青分析结果

1.2 配合比设计

本次研究的厂拌温再生沥青混合料配合比设计按照公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40-2004)中规定进行，分别进行了目标配合比设计和生产配合比设计两个阶段，最终确定AC-20C生产配合比的最佳油石比OAC=4.26%。生产配合比马歇尔试验结果见表2。

表2 不同油石比的厂拌温再生沥青混合料生产配合比马歇尔试验结果

2 路用性能评价

2.1 高温稳定性

沥青混合料的高温稳定性能是指在使用过程中受交通荷载的反复作用，容易产生车辙、推移、拥包等永久性变形的温度范围。车辙试验评价是国内评价沥青混合料高温性能的常用方法，通过试验测试混合料的动稳定度，以此作为评价指标。为分析评价温拌再生沥青混合料的路用性能，试验分别进行厂拌热再生沥青混合料、普通热拌沥青混合料、温拌再生沥青混合料三种试件进行测试，试验结果见表3。

表3 温拌再生沥青混合料对比车辙试验结果

由表3可以看出：

1）级配等条件均相同的条件下，温拌再生沥青混合料的动稳定度略低于热再生沥青混合料的动稳定度，导致该现象的原因主要是热再生沥青混合料生产过程中加热温度高于温拌再生沥青混合料，其导致的沥青的老化严重于温拌过程，从而导致了其动稳定度略高；

2）掺加旧料有利于提高温拌沥青混合料的动稳定度，且动稳定度的相对增加量与旧料掺量呈良好的线性关系；引起该现象的原因主要是旧料中旧沥青老化，黏度增加，沥青变硬，抗高温性能增强。

2.2 水稳定性

水损害使沥青路面的主要病害之一。所谓水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的作用，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用，水分逐渐渗入沥青与集料的界面上，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青膜从石料表面脱落，沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等的损坏现象。除了荷载及水分供给条件等外在因素外，沥青混合料的抗水损害能力是决定路面的水稳定性的根本性因素。

在国内，通常采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价沥青混合料水稳定性能，冻融劈裂试验比浸水马歇尔试验更严格，更能反映水稳定性能优劣。试验测定了三种不同混合料的水稳定性指标，试验结果见表4。

由表4可以看出：

1）旧料的加入会降低沥青混合料的水稳定性，热再生沥青混合料在旧料掺量30%时，水稳定性指标损失较大；

2）温拌剂的加入可以有效改善再生沥青混合料的水稳定性，水稳定性技术指标虽较普通热拌沥青混合料有所减弱，但仍能达到标准指标要求。

表4 温拌再生沥青混合料对比水稳定性试验结果

2.3 低温性能

沥青路面低温开裂是寒冷地区沥青路面的主要破坏形式之一，不仅影响沥青路面的整体性和连续性，且容易诱发其他病害导致沥青路面使用性能降低，使用寿命缩短。我国目前采用沥青混合料弯曲试验评价温拌沥青混合料低温性能，将碾压成型的车辙板切割成长 (250±2)mm、宽 (30±2)mm、高 (35±2)mm的棱柱体。试验跨径为 (200±2)mm，温度为-10℃，加载速率为50mm/min，试验结果见表5。

表5 温拌再生沥青混合料对比低温性能试验结果

由表5可以看出：

1）温拌再生沥青混合料的最大破坏应变均与热拌沥青混合料的相当。可见，温拌剂的添加，对沥青混合料的低温性能影响不显著；

2）热再生沥青混合料由于沥青二次老化严重，其低温性能影响较大，当30%掺量时热再生沥青混合料无法满足冬寒区低温指标要求。

3 结语

通过沥青混合料马歇尔配合比设计，以及同条件下三种不同沥青混合料的路用性能试验，对厂拌温再生沥青混合料的路用性能进行了分析，得出以下主要结论：

（1）试验研究表明，温拌剂的加入可以有效改善再生沥青混合料的综合性能，在废旧沥青混合料的掺入比例达到30%时，在不添加再生剂的情况下混合料依然能够满足路用性能要求。

（2）通过试验证明，厂拌温再生技术生产出的再生沥青混合料可以达到不同热板沥青混合料的技术标准，可以应用于沥青路面工程各个面层的施工。