溫拌再生瀝青混合料水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

【摘要】本文采用凍融劈裂試驗(yàn)，對(duì)摻有40%RAP舊料的溫拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。具體分為對(duì)RAP回收瀝青路面材料過2.36mm篩與未過2.36mm篩所構(gòu)成的溫拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并探究了分別摻入分散劑與SBR膠乳后對(duì)溫再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響。

【關(guān)鍵詞】老化；溫拌；低溫

一、原材料

（一）集料

本次試驗(yàn)新集料采用石灰?guī)r，產(chǎn)地重慶綦江，舊料中的砂、石等集料有一定的磨損使瀝青混合料在功能上有所降低，但從性能上講砂、石等粗集料并未失效。

（二）瀝青

本課題所摻入的新瀝青為SK-70#基質(zhì)瀝青與SK-ID SBS改性瀝青，舊瀝青的各項(xiàng)物理指標(biāo)均達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求已經(jīng)失去了路用性能。所以需要加入新瀝青以保證混合料的路用性能。

二、AC-13型瀝青混合料溫再生配合比設(shè)計(jì)

本課題采用AC-13型瀝青混合料，將舊料用2.36的篩孔過篩，RAP舊料摻配比例為40%，溫拌劑的摻量為17.19g（6個(gè)馬歇爾試件），舊料的統(tǒng)一加熱溫度為110℃，新集料加熱溫度為150℃，拌和溫度為140℃，壓實(shí)成型溫度為130℃。表1為回收瀝青路面材料級(jí)配組成。

表1 AC-13溫拌再生瀝青混合料級(jí)配組成

篩孔尺寸 0.075 0.2 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16

設(shè)計(jì)級(jí)配 5 9 12.8 18.7 24.3 37.2 52.3 75.8 94.2 100

舊料級(jí)配 5.4 7.7 10.6 14.5 19.6 27.2 46.5 77.8 98 100

三、溫拌瀝青混合料水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

本文試驗(yàn)使用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行瀝青混合料凍融劈裂抗拉強(qiáng)度測(cè)量。

（一）基質(zhì)瀝青對(duì)溫再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響

本文首先使用SK-70#基質(zhì)瀝青作為膠結(jié)料對(duì)未過篩舊料進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下表2所示：

表2 基質(zhì)瀝青對(duì)溫再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響

舊料篩分 凍融區(qū)別 劈裂抗拉平均值/Mpa TSR/%

舊料未過篩 未凍 1.346 88.2

已凍 1.187

由上表可知，當(dāng)使用基質(zhì)瀝青作為膠結(jié)料時(shí)，溫拌瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比達(dá)88.2%，水穩(wěn)定性較高。但在后續(xù)的高溫車轍試驗(yàn)中，基質(zhì)瀝青表現(xiàn)不理想。所以決定增設(shè)加入SBS改性瀝青進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn)，探究改性瀝青對(duì)溫拌再生混合料水穩(wěn)定性的影響。

（二）SBS改性瀝青對(duì)溫再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響

由試驗(yàn)得到SBS改性瀝青凍融劈裂試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表3所示。

表3 SBS改性瀝青凍融劈裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)

舊料過篩情況 凍融區(qū)別 劈裂抗拉平均值/Mpa 標(biāo)準(zhǔn)差 TSR/%

過篩 未凍 1.291 0.020881 78.5

已凍 1.013 0.042218

未過 未凍 1.253 0.103449 80.13

已凍 1.004 0.087531

由上表知，當(dāng)使用SBS改性瀝青時(shí)，對(duì)舊料未過2.36mm篩所成型的溫再生混合料，其凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比為78.5%。當(dāng)舊料過2.36mm篩時(shí)，TSR達(dá)到80.13%，說明舊料過篩更好地保證舊料的均勻性，成型試件后在結(jié)構(gòu)上較未過篩舊料所形成再生料的水穩(wěn)定性更高。

（三）分散劑對(duì)溫拌再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響

本文主要通過對(duì)比試驗(yàn)，即向再生瀝青混合料中加與不加分散劑，而分別成型馬歇爾試件。設(shè)置4組不同的分散劑用量（以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件計(jì)）分別為1g，2g，3g，4g。成型4組馬歇爾試件，每一組6個(gè)試件，凍融試驗(yàn)結(jié)果見下表。

表 4 凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

序號(hào) 未凍強(qiáng)度A/MPa 已凍強(qiáng)度A/MPa TSR/% A 空隙率/%

1 1.841 1.768 96.03 2.3

2 1.594 1.573 98.68 2.8

3 1.386 1.400 101.01 3.5

4 1.369 1.530 111.76 3.4

從以上表4可以看出，當(dāng)分散劑用量為1g時(shí)，溫拌再生瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度較高，當(dāng)分散劑用量增大時(shí)，馬歇爾試件的強(qiáng)度均呈下降趨勢(shì)。說明分散劑摻量較高時(shí)，并不能使再生料強(qiáng)度不斷增大。

四、結(jié)論

1） 采用溫再生技術(shù)后，再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性仍然可以滿足使用要求。

2） 當(dāng)采用SBS改性瀝青作為膠結(jié)劑時(shí)，其抗凍強(qiáng)度有明顯提高。

3） 當(dāng)引入分散劑作為添加劑時(shí)，會(huì)對(duì)再生瀝青混合料的水穩(wěn)定造成影響。當(dāng)使用量較小時(shí)，如改善再生料的水穩(wěn)定性，當(dāng)分散劑摻量過大時(shí)，反而會(huì)降低再生料的水穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：段小蘭，女，重慶墊江人，在讀碩士研究生， 主要從事路基路面方面研究。