廠拌熱再生瀝青混合料路面應(yīng)用

付文敏

（甘肅省天水公路總段高等級公路養(yǎng)護管理中心，甘肅 天水741000）

0 概述

隨著近年來公路養(yǎng)護維修工程的增加，會產(chǎn)生大量的瀝青路面銑刨料，如果能加以利用，不僅能減少資源浪費、節(jié)約大量材料，降低成本，而且對保護生態(tài)有很大的貢獻。廠拌熱再生瀝青混和料路面再生工藝，即將高速公路銑刨瀝青混凝土路面舊料重新回收，集中運到瀝青拌和站，并根據(jù)銑刨料中的瀝青含量、老化程度、礦料級配和性能指標(biāo)，摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青，重新拌和成的瀝青混和料，并使混和料的各項指標(biāo)達到規(guī)范要求，按照與新建瀝青路面相同的方法重新鋪筑的施工工藝。目前已經(jīng)是一種逐步成熟的技術(shù)工藝，正日益廣泛地利用到公路工程建設(shè)中。

為了推廣瀝青熱再生施工技術(shù)，充分利用公路養(yǎng)護維修工程中廢棄的舊瀝青混和料，我單位改造了一套再生料生產(chǎn)設(shè)備和常規(guī)瀝青拌和樓，并選取合適的試驗路段，其路面結(jié)構(gòu)層計劃為：20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm熱再生瀝青混和料面層。為了得到不同舊料摻配率下瀝青路面的綜和應(yīng)用效果，我們將試驗路段按舊料摻配率30%和40%進行分析：

施工流程：

對舊料進行材料試驗分析（瀝青含量、瀝青性能、舊料級配）→依據(jù)舊料試驗分析結(jié)果及新拌混和料目標(biāo)配合比、新舊料比例確定新料級配及油石比→通過瀝青熱再生設(shè)備及瀝青拌和設(shè)備進行新舊料的拌和并隨時監(jiān)控調(diào)整拌和數(shù)據(jù)指標(biāo)值→鋪筑施工→進行各項試驗檢測及技術(shù)評價。

1 舊料進行材料試驗分析及生產(chǎn)配合比設(shè)計

1.1 廠拌熱再生瀝青混和料配合比設(shè)計

采用馬歇爾設(shè)計方法進行配合比設(shè)計，混和料類型為AC-16。

1.2 原材料試驗結(jié)果

本次試驗段采用西安殼牌90﹟道路石油瀝青，瀝青、集料、礦粉等原材料經(jīng)試驗室檢測，各項指標(biāo)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。

1.3 舊銑刨瀝青混和料試驗結(jié)果及分析

試驗時銑刨料的取樣要有代表性，否則會造成試驗結(jié)果有較大的離散性和變異性。對銑刨料進行抽提試驗，試驗結(jié)果見表1。

表1銑刨料抽提試驗結(jié)果

圖1 舊礦料篩分曲線

根據(jù)舊礦料篩分結(jié)果繪制級配曲線圖，見圖1。

由圖1可以看出，舊礦料粒徑偏細(xì)，顆粒細(xì)化較嚴(yán)重，且又含有超粒徑顆粒存在，整體級配分布不均勻，需要通過摻加集料使其成為合格的AC-16瀝青混和料級配。

1.4 目標(biāo)配合比設(shè)計

目標(biāo)配合比設(shè)計級配及油石比采用甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司試驗中心提供的AC-16瀝青混和料配合比設(shè)計結(jié)果。原材料中瀝青采用西安殼牌90﹟瀝青，所用集料為靜寧仁達石料場生產(chǎn)的石料。

目標(biāo)配合比油石比及設(shè)計級配的結(jié)果見表2。

表2 目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果

表3 所取樣品進行篩分試驗結(jié)果

1.5 生產(chǎn)配合比設(shè)計

針對銑刨料的特點，選用合適的新集料和瀝青，結(jié)合新集料的級配，把銑刨料以30%、40%摻配比例依次加入到瀝青混和料中，采用多級級配新集料來調(diào)整再生瀝青混和料級配。為保證新集料的代表性和真實性，各個熱料倉單獨放料，并對所取樣品進行篩分試驗，結(jié)果見表3。

根據(jù)配合比設(shè)計試驗，廠拌熱再生瀝青混和料不同摻配率下再生瀝青混和料的油石比為5.0%，設(shè)計級配分別見表4-表6，級配曲線圖

分別見圖2-圖4。

2 廠拌熱再生瀝青混和料的拌合及施工

瀝青熱再生混和料的施工與普通瀝青混和料的施工工序一樣，其差別主要在混和料的拌和過程，熱再生瀝青混和料拌和過程中，要嚴(yán)格控制舊銑刨料的加熱溫度，對舊銑刨料，加熱溫度一般控制在80～110℃。如溫度太低，就會降低和影響再生瀝青混和料的出場溫度，溫度太高，會使舊銑刨料中的瀝青老化。攪拌過程中，舊銑刨料經(jīng)過加熱進入攪拌缸后，先和已加熱的新集料攪拌5s，然后再加入瀝青拌和。針對不同的舊銑刨料摻配量及施工情況，大比例的摻量總拌和時間延長10s左右。

3 熱再生瀝青混和料的試驗檢測及技術(shù)評價

3.1 熱再生瀝青混和料的室內(nèi)試驗檢測

在生產(chǎn)過程中，分別對不同舊銑刨料摻量的熱再生瀝青混和料進行了馬歇爾試驗、抽提試驗及級配的檢測。根據(jù)實際施工情況及試驗數(shù)據(jù)表明，摻量為30%熱再生瀝青混和料馬歇爾試驗各項指標(biāo)及級配能滿足規(guī)范要求。摻量為40%熱再生瀝青混和料馬歇爾試驗各指標(biāo)能滿足規(guī)范要求，但級配含有超粒徑顆粒，且小于0.075mm的顆粒超出規(guī)范要求。

表4 30%舊料摻配率合成級配

表5 40%舊料摻配率和成級配

圖2 舊料摻配率為30%的礦料級配曲線

圖3 舊料摻配率為40%的礦料級配曲線

3.2 路面現(xiàn)場檢測

隨機抽樣進行壓實度檢測，不同摻配率、芯樣高度及壓實度見表6。

表6 各摻配率壓實度檢測結(jié)果

總體來看，廠拌熱再生瀝青混和料路面再生工藝取得了比較好的效果。

首先從技術(shù)質(zhì)量方面，通過各項指標(biāo)試驗檢測及外觀，舊料摻配比例在30%之內(nèi)時，檢測指標(biāo)符合技術(shù)規(guī)范要求，外觀較好，可以在以后的各個等級的公路養(yǎng)護維修工程中推廣應(yīng)用；在舊料摻配比例在40%左右時，檢測指標(biāo)基本符合技術(shù)規(guī)范；如果對拌和設(shè)備進行更新改進，其效果會更加明顯。同時舊料中所含的瀝青在加熱及拌和中的損失很小，通過補充瀝青，混和料的油石比基本可以達到目標(biāo)值。其次環(huán)保效果明顯，舊瀝青路面銑刨料經(jīng)過回收利用，避免了廢料亂棄亂堆、占用耕地的問題，保護了生態(tài)、減少了環(huán)境污染。

作為廠拌熱再生瀝青混和料路面試驗路段，在以后的行車通行中，我們還將對后續(xù)質(zhì)量效果跟蹤監(jiān)測，觀察其路面使用情況，進一步完善技術(shù)工藝，為以后的廠拌熱再生施工工藝的大力推廣應(yīng)用提供完善的指導(dǎo)依據(jù)。