高RAP摻量熱再生SMA路面高效再生路用性能研究

韓　娟， 姬程飛

(1.鄭州科技學(xué)院， 河南 鄭州　450064；　2.黃河交通學(xué)院， 河南 焦作　454950)

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高RAP摻量熱再生SMA路面高效再生路用性能研究

韓娟1， 姬程飛2

(1.鄭州科技學(xué)院， 河南 鄭州450064；2.黃河交通學(xué)院， 河南 焦作454950)

[摘要]為了利用SMA路面的殘余強度，提高路面結(jié)構(gòu)的綜合路用性能，進行了再生SMA-16混合料路用性能研究和試驗路鋪筑，基于車轍、低溫彎曲、凍斷、浸水馬歇爾、凍融劈裂和四分點加載疲勞試驗研究了4種RAP摻量的再生SMA混合料路用性能，探討了廢舊SMA瀝青路面材料高效再生技術(shù)的可行性。試驗結(jié)果表明，隨著RAP摻量增大，再生SMA混合料高溫穩(wěn)定性提高，而低溫抗裂性和抗疲勞耐久性隨RAP摻量增大而降低，低溫抗裂性是制約增大RAP摻量的技術(shù)瓶頸。RAP摻量小于30%時，再生SMA混合料的各項路用性能均滿足現(xiàn)行施工規(guī)范技術(shù)要求，摻加30%再生料后SMA混合料疲勞性能在各應(yīng)變水平下降低幅度較小，但RAP摻量達到50%后SMA混合料疲勞壽命下降較為顯著。室內(nèi)試驗及工程應(yīng)用結(jié)果表明，熱再生SMA瀝青混合料可用于表面層，廢舊SMA瀝青路面材料高效再生技術(shù)是可行的，其經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

[關(guān)鍵詞]道路工程； 回收瀝青路面材料； 熱再生SMA瀝青混合料； 再生料摻量； 路用性能

0引言

隨著環(huán)保觀念及綠色公路理念日益深入人心，廠拌熱再生混合料以其性能優(yōu)于其他再生方式的瀝青混合料，可用于各等級公路的面層和柔性基層，及廢舊瀝青路面循環(huán)利用和減少碳排放等優(yōu)勢[1-5]。截止目前，在國家鼓勵政策和地方政府的帶動之下，廠拌熱再生混合料已經(jīng)逐步為公眾所接受，其使用規(guī)模越來越大[4-8]。我國自1993年北京首都機場高速公路開始設(shè)計使用SMA(Stone Mastic Asphalt)以來，SMA以其優(yōu)良的路用性能已經(jīng)成為了我國高等級公路上面層的首選結(jié)構(gòu)。經(jīng)過交通荷載及環(huán)境因素的反復(fù)作用，按照6～8 a大中修和12～15 a設(shè)計壽命計算，我國早期所修筑的改性瀝青路面及SMA路面已經(jīng)進入或即將進入大規(guī)模養(yǎng)護維修期[9-11]。大量研究結(jié)果表明，堅硬、耐磨、抗滑的玄武巖集料經(jīng)車輛荷載作用后仍具有足夠的強度，改性瀝青老化后其性能雖有一定的衰減，但整體性能仍優(yōu)于老化基質(zhì)瀝青[12]。如果將含有玄武巖的廢舊SMA瀝青路面材料與常規(guī)材料混合使用，不僅造成了極大的資源浪費，也提高了再生難度，因此將廢舊SMA瀝青路面材料(老化SBS改性瀝青和玄武巖集料)進行高效再生，可以充分利用SMA混合料的殘余強度，提高路面結(jié)構(gòu)的綜合路用性能。目前國內(nèi)外對改性瀝青路面再生相關(guān)研究較少，鮮見利用舊SMA材料開發(fā)再生SMA材料的相關(guān)研究和報道。本文針對廢舊SMA材料自身特點，評價了其用于再生SMA材料的可行性，通過摻加再生劑改善老化SBS改性瀝青的性能，研究了不同廢舊SMA材料情況下?lián)搅繜嵩偕鶶MA混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能，結(jié)合鋪筑的試驗路使用性能檢測結(jié)果，證明了廢舊SMA材料生產(chǎn)再生SMA是可行的，并推薦了SMA混合料適宜的的RAP摻量，研究結(jié)果可為同類工程提供理論與技術(shù)借鑒。

1不同RAP摻量SMA混合料材料組成設(shè)計

1.1原材料及廢舊改性瀝青SMA材料性能檢測

試驗采用陜西某高速公路大中修時產(chǎn)生的廢舊瀝青路面材料(Reclaimed asphalt pavement)，路面在翻修時已經(jīng)運營了7 a。廢舊改性瀝青SMA材料性能檢測主要包括集料和老化SBS性能檢測兩部分。試驗采用的廢舊SMA材料取自陜西某高速公路大中修現(xiàn)場，對舊瀝青路面材料進行級配、油石比、瀝青性能進行分析。將RAP分為0～5、5～10 mm共2檔，粗集料采用玄武巖，細集料采用石灰?guī)r，集料分為0～3、3～5、5～10、10～20 mm共4檔。按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求，分別對新舊集料性能進行檢測，結(jié)果見表1，由表1可知：回收SMA材料的各項指標(biāo)滿足現(xiàn)行施工規(guī)范要求，其中壓碎值、洛杉磯磨耗值、堅固性比玄武巖新集料稍差，這主要是受車輛沖擊荷載作用后集料內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋所致。采用燃燒法確定RAP瀝青含量為5.4%，阿布森法獲取RAP中的老化瀝青，老化瀝青試驗結(jié)果見表2，由表2可知：SMA路面經(jīng)長期光、熱、紫外線老化后，瀝青針入度減小，延度減小，135 ℃黏度增大，為恢復(fù)老化瀝青部分性能，試驗時添加了8%橡膠油作為再生劑。新瀝青采用我國北方常用的SBS改性瀝青(I-D，SBS摻量為4.5%)，采用木質(zhì)素纖維，其摻量為3.5‰?；厥张fSMA材料級配見表3，以不同RAP摻量熱再生混合料合成級配最可能接近為原則，確定不同RAP摻量熱再生SMA混合料級配，合成級配見表3。

表1 回收舊SMA材料(4.75～10mm)各項指標(biāo)檢測結(jié)果Table1 RecycledSMAmaterial(4.75～10mm)indextestresults指標(biāo)回收SMA材料玄武巖新集料技術(shù)要求壓碎值/%17.7 14.2 ≤26 洛杉磯磨耗損失/%19.315.6≤28 表觀相對密度2.8762.964≥2.60吸水率/%0.680.54<2堅固性/%10.27.2<12針片狀含量粒徑>9.5mm/%4.1 6.2 <12 粒徑<9.5mm/%1.53.1<18 軟石含量/%0.631 <3 水洗法<0.075顆粒含量/%0.830.7 <1

表2 RAP中舊瀝青試驗結(jié)果Table2 PerformancetestresultsofagedasphaltinRAP檢測項目試驗結(jié)果RAP中老化瀝青老化瀝青+8%再生劑SBS改性瀝青試驗方法25℃針入度/(0.1mm)28.441.4 57.4 T06045℃延度/(cm)2.913.731.5T0605軟化點/℃83.576.671.2T0606135℃黏度/(Pa·s)3.122.762.43T0625

1.2再生改性瀝青SMA混合料最佳瀝青用量

按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008)的要求，采用馬歇爾法進行熱再生混合料的配合比設(shè)計。為了避免因RAP預(yù)熱溫度過高所導(dǎo)致的RAP碳化、送料通道堵塞等問題，結(jié)合實體工程采用的RAP預(yù)熱溫度，確定RAP加熱溫度為120 ℃，試驗時結(jié)合現(xiàn)場施工采用拌合、碾壓溫度，以熱再生混合料出料溫度為165 ℃為基準(zhǔn)，根據(jù)不同RAP摻量調(diào)整新集料的加熱溫度，不同RAP摻量新集料加熱溫度及混合料拌合溫度見表4。試驗時先將RAP與橡膠油再生劑(摻量為8%)一起拌合1 min，加入新集料強制拌合30 s，使RAP表面的老化瀝青被充分打散，然后加入木質(zhì)素纖維干拌90 s，使纖維分散均勻，接著加入SBS改性瀝青，拌合2.5 min，使新舊瀝青充分交融，最后加入礦粉拌合90 s。按照普通SMA改性瀝青混合料試驗流程以馬歇爾穩(wěn)定度、礦料間隙率、瀝青飽和度、分散質(zhì)量損失率和析漏指標(biāo)確定熱再生SMA混合料的最佳瀝青用量，試驗結(jié)果見表5。表5試驗結(jié)果表明，熱再生SMA改性瀝青混合料的各項體積指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均滿足現(xiàn)行施工規(guī)范要求，這表明本文所采用的拌合、擊實溫度以及各項試驗方法是合理的，此外隨著RAP摻量增大，熱再生SMA混合料的最佳瀝青用量降低，而礦料間隙率、瀝青飽和度、馬歇爾穩(wěn)定度并沒有明顯的變化規(guī)律，這可能與RAP摻量增大后新舊瀝青的交融程度及新舊料離析有關(guān)。

表3 不同RAP摻量SMA-16熱再生混合料級配Table1 GradationofSMA-16hotreclaimedasphaltmixtureswithdifferentRAPcontent篩孔尺寸/mm下列各篩孔通過百分率/%新集料/mmRAP/mm合成級配/%0～33～55～1010～200～55～1030%RAP40%RAP50%RAP191001001001001001001001001001610010010096.810010095.895.895.813.210010010077.810010070.371.871.99.510010099.925.810099.856.755.755.74.7510094.319.53.898.479.327.526.327.42.3610089.74.82.576.944.419.119.219.61.1865.302.72.250.629.518.818.919.10.646.701.62.035.824.614.714.814.90.327901.31.826.320.013.613.913.30.1525.700.61.718.815.011.412.212.90.0759.800.21.516.611.710.010.710.1RAP/%307526321416100403519331822100502315302228100

表4 不同RAP摻量與新料拌合溫度匯總表Table4 SummaryofmixingtemperatureofreclaimedSMAwithdifferentRAPcontentRAP摻量/%RAP預(yù)熱溫度/℃新集料加熱溫度/℃熱再生SMA混合料出料溫度/℃301201901654012020016550120215165

表5 熱再生SMA-16馬歇爾試驗結(jié)果Table5 HotreclaimedSMA-16MarshalltestresultsRAP摻量/%OAC/%VV/%VCAmix/%VCADRC/%VMA/%VFA/%MS/kN06.363.642.643.118.379.58.74305.284.042.943.618.778.68.29405.163.842.643.418.177.87.47505.094.043.143.818.578.17.08規(guī)范要求—3～4—VCAmix

2不同RAP摻量熱再生SMA混合料路用性能

2.1高溫穩(wěn)定性

按照現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范要求，采用車轍試驗評價不同RAP摻量的再生SMA混合料的高溫穩(wěn)定性。研究表明[13-15]，車轍的產(chǎn)生主要是受高溫、荷載的綜合作用，也受到常溫疲勞作用的影響，考慮到我國部分地區(qū)夏季溫度高(氣溫超過40 ℃)，高溫持續(xù)時間長等不利影響，車轍試驗溫度采用70 ℃，為了研究不同RAP摻量熱再生SMA改性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性對試驗溫度的敏感性，特增加了40 ℃車轍試驗，本文車轍試驗采用40、50、60、70 ℃共4個試驗溫度。按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》要求成型尺寸為300 mm×300 mm×50 mm的車轍板，試驗輪行走速度為42±1次/min，車轍加載時間為60 min，試驗結(jié)果見表6及圖1。

表6 不同RAP摻量再生SMA混合料車轍試驗結(jié)果Table6 HotreclaimedSMA-16mixtureruttingtestre-sultswithdifferentRAPcontentRAP摻量/%試件編號車轍試驗動穩(wěn)定度DS/(次·mm-1)40℃50℃60℃70℃0112807810065761308213156832767411417314496850069031480304168031101089541795517416114219246188061862612332982219944071971412414986420728198111263499102082919996130319545196550102023313853101112072112156414206112212344122200014706119052481

圖1　不同RAP摻量熱再生SMA混合料車轍試驗結(jié)果Figure 1　Hot reclaimed SMA mixture rutting test results with different RAP content

車轍試驗結(jié)果表明： ①各RAP摻量的熱再生SMA混合料的60 ℃車轍試驗動穩(wěn)定度均可達到4 200次/mm以上，遠大于規(guī)范3 000次/mm的高溫穩(wěn)定性要求。 ②相同試驗溫度情況下，隨著RAP摻量增大，再生SMA混合料車轍試驗動穩(wěn)定度呈增大趨勢，可見增大RAP摻量可改善再生SMA混合料的高溫穩(wěn)定性，分析其原因，蠕變穩(wěn)定階段的瀝青路面永久變形一般來源于兩部分，集料的轉(zhuǎn)動、移動等產(chǎn)生的位移和瀝青膠漿剪切失穩(wěn)所產(chǎn)生的位移，SMA混合料中由于粗集料之間形成了穩(wěn)定的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，車轍變形主要是由于膠漿剪切失穩(wěn)所致，增大RAP摻量，老化瀝青對SBS改性瀝青高溫性能的改性作用越明顯。 ③以y=A+Blg(DS)擬合曲線斜率表征熱再生SMA混合料對溫度的敏感性，隨著RAP摻量增大，再生SMA擬合曲線斜率減小，同時曲線截距增大，可見增大RAP摻量可改善SMA混合料的溫度敏感性。綜上可知，熱再生SMA混合料的高溫穩(wěn)定性完全滿足規(guī)范要求，高溫穩(wěn)定性不是制約熱再生SMA混合料增大RAP摻量的因素。

2.2低溫抗裂性

2.2.1低溫小梁彎曲試驗

按照JTG F40-2004試驗要求采用低溫小梁彎曲試驗評價再生SMA混合料的低溫抗裂性。試驗時小梁試件由車轍板切割而成，試件尺寸為30 mm×35 mm×250 mm，試驗溫度為-10 ℃。試驗采用單點加載方式，支點間距200 mm，加載速率為50 mm/min。以抗彎拉強度、最大彎拉應(yīng)變，同時輔以單位體積的破壞能指標(biāo)來評價瀝青混合料的低溫抗裂性能(計算公式見式(1)、式(2))，試驗結(jié)果見表7所示。

(1)

(2)

表7 不同RAP摻量再生SMA-16低溫小梁彎曲試驗Table7 DifferentdosageRAPreclaimedSMA-16lowtemperaturebendingtestresultsRAP比例/%抗彎拉強度/MPa最大彎拉應(yīng)變/με彎曲勁度模量/MPa破壞應(yīng)變能/(kJ·m-3)011.443956.562891.4037.563011.563415.433384.6434.344011.743031.903872.1631.095011.932703.674412.5226.17

表7試驗結(jié)果表明： ①增大RAP摻量后，再生SMA混合料的抗彎拉強度隨RAP摻量增大而減小，而最大彎拉應(yīng)變和單位體積破壞應(yīng)變能隨RAP摻量增大呈線性關(guān)系減小，彎曲勁度模量作為抗彎拉強度和最大彎拉應(yīng)變的綜合評價指標(biāo)，隨RAP摻量的增大而增大，可見增大RAP摻量后再生SMA混合料低溫抗裂性下降。 ②比較不同RAP摻量的再生SMA混合料彎拉應(yīng)變可以發(fā)現(xiàn)，RAP摻量為40%時，再生SMA混合料的 彎拉破壞應(yīng)變?yōu)? 031 με，仍然滿足規(guī)范冬嚴(yán)寒區(qū)大于3 000 με的要求，當(dāng)RAP摻量達到50%時，彎拉破壞應(yīng)變小于2 800 με，不滿足冬嚴(yán)寒和冬寒區(qū)改性瀝青混合料低溫抗裂性要求。由此可見低溫抗裂性是制約再生SMA混合料增大RAP摻量的技術(shù)瓶頸，工程實踐中為了增大RAP摻量需采取提高熱再生混合料低溫抗裂性的措施。

2.2.2低溫凍斷試驗

研究表明，瀝青路面的低溫抗裂性能取決于瀝青混合料的低溫抗拉強度和低溫荷載應(yīng)力的釋放能力[15，16]。為了采用多指標(biāo)綜合評價再生SMA混合料的低溫抗裂性，本文采用低溫凍斷試驗研究了不同RAP摻量的再生SMA混合料低溫抗裂性。低溫凍斷(約束試件溫度應(yīng)力試驗)試驗方法嚴(yán)格按照AASHTO Tp10執(zhí)行。試驗時成型車轍板，按照40 mm×40 mm×200 mm切割標(biāo)準(zhǔn)棱柱體試件，環(huán)境箱的控溫范圍為-70～70 ℃，降溫速率為10 ℃/h。采用美國OEM公司生產(chǎn)的TSRST-4約束試件溫度應(yīng)力試驗儀進行試驗，以凍斷應(yīng)力、斷裂溫度、轉(zhuǎn)折點溫度和溫度應(yīng)力曲線斜率綜合評定再生SMA混合料的低溫抗裂性，試驗結(jié)果見圖2和表8。

圖2　不同RAP摻量再生SMA混合料約束試件溫度應(yīng)力試驗Figure 2　Reclaimed SMA mixture test results of low temperature fracture with different RAP content

表8 不同RAP摻量再生SMA-16混合料凍斷試驗結(jié)果Table8 DifferentdosageRAPreclaimedSMA-16mixturefreeze-offtestresultsRAP摻量/%凍斷強度/kN凍斷溫度/℃轉(zhuǎn)折點溫度/℃溫度應(yīng)力曲線斜率/(MPa·℃-1)01100.8-45.3-27.80.190830912.7-37.7-21.60.217640745.6-31.2-12.50.237150670.9-24.2-10.40.2539

圖2及表8約束試件溫度應(yīng)力試驗結(jié)果表明， ①隨著RAP摻量增大，再生SMA-16混合料的凍斷應(yīng)力降低，斷裂溫度升高，轉(zhuǎn)折點溫度升高。溫度應(yīng)力曲線斜率增大，凍斷應(yīng)力越大，試件破壞時需要的力越大，其低溫抗裂性越好，而斷裂溫度和轉(zhuǎn)折點溫度越低，瀝青混合料的低溫抗裂性越好，溫度應(yīng)力曲線斜率越大，瀝青混合料低溫應(yīng)力松弛越快，短時間內(nèi)釋放的溫度應(yīng)力越大，混合料低溫抗裂性越差。由此可知，隨著RAP摻量增大，再生SMA混合料的抵抗低溫抗裂性能越差，且低溫應(yīng)力釋放能力越差，低溫抗裂性隨RAP摻量增大而降低，這與低溫小梁彎曲試驗結(jié)果相一致。 ②RAP摻量由0%增大到30%時，斷裂應(yīng)力降低幅度并不明顯，對于轉(zhuǎn)折點溫度、溫度應(yīng)力曲線斜率試驗指標(biāo)也有類似規(guī)律，而RAP摻量超過40%后，斷裂應(yīng)力顯著降低，同時轉(zhuǎn)折點溫度、斷裂溫度、溫度應(yīng)力曲線斜率也顯著增大，表明再生SMA混合料的低溫抗裂性顯著降低。

2.3水穩(wěn)定性

水穩(wěn)定性不足而誘發(fā)的水損害是瀝青路面早期病害之一，水穩(wěn)定性是指在水、荷載、環(huán)境溫度的作用下，使瀝青膠漿與集料發(fā)生剝落、剝離而喪失原有強度和耐久性的一種現(xiàn)象。本文采用現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范要求的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗研究不同RAP摻量再生SMA混合料的水穩(wěn)定性。浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗嚴(yán)格按照JTG E20—2011相關(guān)試驗方法執(zhí)行。水穩(wěn)定性試驗結(jié)果見表9。

表9 不同RAP摻量再生SMA混合料水穩(wěn)定性試驗結(jié)果Table9 ReclaimedSMAmixwaterstabilitytestresultswithdifferentRAPcontentRAP摻量/%浸水馬歇爾試驗凍融劈裂試驗MS/kNMS1/kNMSo/%RT1/MPaRT2/MPaTSR/%08.748.3395.31.1791.14897.4308.297.5691.21.1161.04093.2407.476.8992.31.1641.09994.4507.086.5993.11.0790.98791.5

表9試驗結(jié)果表明：各RAP摻量下的再生SMA混合料浸水馬歇爾殘留強度比和凍融劈裂強度均大于90%，滿足規(guī)范浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度大于85%、凍融劈裂試驗殘留強度比大于80%的要求，可見再生SMA混合料具有優(yōu)良的水穩(wěn)定性。

3不同RAP摻量再生SMA混合料抗疲勞耐久性

研究表明，在應(yīng)變控制疲勞試驗過程中，瀝青混合料的受力狀態(tài)更接近瀝青路面的實際情況，瀝青層底拉應(yīng)變也是計算路面結(jié)構(gòu)厚度的重要控制指標(biāo)之一。本文采用四分點控制應(yīng)變疲勞試驗研究不同RAP摻量再生SMA混合料的抗疲勞耐久性。疲勞試件由400 mm×300 mm×100 mm車轍板切割而成，試件尺寸為400 mm×50 mm×63 mm，試驗溫度為15 ℃，采用控制應(yīng)變加載模式，應(yīng)變水平為150、200、300、400 με，疲勞試驗在UTM液壓疲勞機上進行，試驗結(jié)果見表10，疲勞試驗擬合方程見圖3。

表10 不同RAP摻量再生SMA混合料疲勞試驗結(jié)果Table10 SMAmixturefatiguetestresultsdifferentRAPcontent應(yīng)變水平/με再生SMA中RAP摻量/%0304050150311963643063667120518909181916772009238748896918958704425145075300166244515879741006176867663400492330464895287866245397

圖3　再生SMA混合料疲勞試驗雙對數(shù)擬合結(jié)果Figure 3　Reclaimed SMA Mixture double logarithmic fitting fatigue test results

表10及圖3試驗結(jié)果表明：相同應(yīng)變水平條件下，隨著RAP摻量增大，再生SMA混合料疲勞壽命減小，摻加30%再生料后SMA混合料疲勞性能在各應(yīng)變水平下降低幅度較小，表明其疲勞性能是可以接受的，但RAP摻量達到50%后SMA混合料疲勞壽命下降較為顯著，以疲勞性能考慮，適宜的再生料摻量為30%。

4試驗路鋪筑及試驗檢測

本課題依托陜西省2012年國省干線大中修工程三元-灞橋高速公路路面工程第二合同段，項目起點樁號為K55+340，終點樁號為K68+679，主線全長共13.339 km。對原SMA-16改性瀝青混合料銑刨后，加鋪5 cm再生SMA-16改性瀝青混合料，兩段試驗路的RAP摻量分別為30%和40%，現(xiàn)場施工時RAP預(yù)熱溫度，新集料的加熱溫度，混合料拌合溫度和拌合時間嚴(yán)格按照本文采用的相關(guān)參數(shù)進行，攤鋪完成后第二天對試驗段再生SMA-16的空隙率、滲水系數(shù)、擺值、構(gòu)造深度、壓實度進行現(xiàn)場測定，其結(jié)果見表11(僅列舉測試結(jié)果的平均值)。經(jīng)過3 a多的交通荷載作用，對試驗路進行了質(zhì)量評定和外觀定期觀測，經(jīng)評定路面平整密實、集料顆粒分布均勻，檢測結(jié)果表明試驗路表明完好，各項監(jiān)測指標(biāo)良好，沒有出現(xiàn)諸如車轍、擁包、松散、裂縫等病害，可見采用再生30%RAP和40%RAP摻量的再生SMA改性瀝青混凝土延長了道路的使用壽命，經(jīng)濟、社會效益顯著。

表11 再生SMA-16混合料試驗段現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)Table11 ReclaimedSMA-16mixturethefieldtestdataRAP摻量/%再生劑摻量/%壓實度/%空隙率/%構(gòu)造深度/mm擺值/BPN滲水系數(shù)/(mm·min-1)0099.53.40.8887630898.83.60.84841040899.440.85808

5結(jié)論

① 室內(nèi)試驗及工程應(yīng)用結(jié)果表明，本文所確定的RAP預(yù)熱溫度、新集料加熱溫度、混合料拌合溫度和拌合時間是合理可行的，可為后續(xù)工程實踐提供借鑒，推薦再生SMA混合料適宜的再生料摻量為30%～40%。

② 隨著RAP摻量增大，熱再生SMA混合料的高溫穩(wěn)定性提高，再生SMA混合料的高溫穩(wěn)定性優(yōu)于普通SMA改性瀝青混合料，高溫穩(wěn)定性不是制約增大RAP摻量的因素。

③ 低溫彎曲和凍斷試驗結(jié)果表明，隨著RAP摻量增大，再生SMA混合料低溫性能下降，尤其RAP摻量超過40%后，斷裂應(yīng)力和彎拉應(yīng)變顯著降低，同時轉(zhuǎn)折點溫度、斷裂溫度、溫度應(yīng)力曲線斜率也顯著增大，表明再生SMA混合料的低溫抗裂性顯著降低。低溫抗裂性不足是制約RAP摻量增大的技術(shù)瓶頸，工程實踐中為了增大RAP摻量應(yīng)該采取提高瀝青混合料低溫性能的措施。

④ 摻加30%再生料后SMA混合料疲勞性能在各應(yīng)變水平下降低幅度較小，但RAP摻量達到50%后SMA混合料疲勞壽命下降較為顯著。室內(nèi)試驗及工程應(yīng)用結(jié)果表明，熱再生SMA瀝青混合料可用于表面層，廢舊SMA瀝青路面材料高效再生技術(shù)是可行的，其經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

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Study on Road Performance of Efficient Reclaimed SMA Pavement with High RAP Content

HAN Juan1， JI Chengfei2

(1.Zhengzhou University of Science & Technology， Zhengzhou， Henan 450064， China；2.Huanghe Jiaotong University， Jiaozuo， Henan 454950， China)

[Abstract]In order to utilize the residual strength of SMA pavement，and improve the overall road performance of pavement structure，Studied the road performance and Paved road test of reclaimed SMA-16 Mixture.Based rutting，cold bending，frozen off，immersion Marshall test，freeze-thaw splitting and a four-point loading fatigue test to study the influence of RAP content on road performance of reclaimed SMA mixes road performance，and discussed the technology feasibility of Efficient Reclaimed SMA Pavement with High RAP Content.The test results show that，with RAP content increases，the reclaimed of SMA mixture temperature stability is improved，and low temperature cracking resistance and fatigue resistance decreases with increasing RAP content，low temperature cracking resistance is constrained to increase RAP-doped the amount of technical bottlenecks.When RAP content less than 30% of the renewable SMA mixture pavement performance specifications meet the technical requirements of the existing construction，after adding 30% recycled materials SMA mixture fatigue performance at reduced levels of each strain to a lesser extent，but RAP content reached 50% after the SMA mixture fatigue life more significant decline.Laboratory test and engineering application results show that the thermal reclaimed SMA asphalt mixture can be used in the surface layer，waste SMA asphalt pavement material recycling technology is feasible and efficient，its economic and social benefits significantly.

[Key words]road engineering； reclaimed asphalt pavement material； reclaimed SMA asphalt mixture； reclaimed materials content； road performance

[收稿日期]2016-01-11

[基金項目]國家自然基金項目(51305099)

[作者簡介]韓娟(1980-)，女，河南商丘人，碩士，講師，研究方向：巖土工程方向。

[中圖分類號]U 414.1

[文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]1674-0610(2016)03-0021-07