現(xiàn)場熱再生技術在高速公路車轍處治中的應用探討

周少華

摘 要：以G78陜昆高速公路汕街段（汕頭至揭陽）瀝青路面上的車轍病害防治工程為研究背景，研究了該廠拌熱再生技術在瀝青罩面工程中的實際應用。經(jīng)試驗段的性能情況進行了檢測分析研究后發(fā)現(xiàn)，即使是選擇了針入度相對較低、老化程度相對較高的廢棄物作為新型材料RAP，只要充分保證其集料量和密度，確保其不會產(chǎn)生異變的必要條件前提下，經(jīng)過一定的配合比來設計的問題還是存在，這樣就可很好地滿足我國社會高速發(fā)展道路的行駛性能。本文主要介紹了瀝青路面工業(yè)廠家熱拌式再生技術實際應用中的配套比設計要點和有關注意問題。

關鍵詞：高速公路;現(xiàn)場熱再生技術;車轍處治

0 前言

根據(jù)統(tǒng)計，截至2016年底，廣東省境內的高速公路里程已經(jīng)高達7 673公里，其中瀝青路面占7 000多公里。預計在未來幾年內，全省平均每年可以生產(chǎn)的舊瀝青原料進行混合料（RAP）將量級超過200萬噸。為了有效地處理在進行瀝青路面養(yǎng)護時所產(chǎn)生的垃圾和廢棄物，落實廣東交通集團提出的環(huán)境保護和綠色建筑工程理念[1]。因此，本項目在充分借鑒國內其他熱拌再生技術項目經(jīng)驗的基礎和前提下，依托善街高速公路瀝青道面車轍病害防治工程，開展植物拌和熱再生技術的應用推廣研究。

1 RAP舊料的基本性能

1.1 RAP中的舊瀝青性能測定

為了一個更加便于企業(yè)進行后期廠拌熱再生瀝青混合料配合比的設計和生產(chǎn)開發(fā)過程中的配合比調整，降低企業(yè)在生產(chǎn)管理的過程中能夠減小RAP舊礦料級配對混合料摻量的變異性影響，進一步研究提高企業(yè)對舊料RAP的摻量[4]。本工程將路磨回收廢舊RAP材料劃分為9.5 mm～19 mm和0 mm～9.5 mm兩個等級，經(jīng)過破碎和篩分，進行了再生混合料的配合比設計。本項目在RAP含量分別為20%、30%和40%時，僅使用9.5 mm～19 mm RAP和9.5 mm～19 mm RAP，使用0 mm～9.5 mm RAP。

在廠房現(xiàn)場拌制的全新再生老化瀝青技術混合料配套比例和設計方案完成確定工作前，首先可能需要針對兩檔不同RAP料的新再生瀝青混合技術含量和其中的老化現(xiàn)象嚴重度情況可以分別作出詳細分析和綜合評估。本試驗項目主要依據(jù)（JTQE20-2011）《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》，對舊材料RAP及新材料瀝青進行專用瀝青抽提處理試驗，回收新材料瀝青[2]。根據(jù)《公路瀝青路面再生技術規(guī)程》JTQF41-2008對所有經(jīng)過提取處理出來的舊公路瀝青石塊進行了可再生利用性能試驗測試[3]。

1.2 RAP中回收舊瀝青指標檢測結果

考慮到在舊料中的瀝青針入度要求遠低于基質瀝青針入度的≥20（0.1 mm）的技術要求，因此在研究分析本工程項目中可以突破自己以往所研究的采用不同基質瀝青的工程管理經(jīng)驗，首次提出了采用SDS（I-D）改性瀝青技術作為新型瀝青來對其進行積極配合比設計。

1.3 RAP中的礦料級配參數(shù)測定

以此來避免骨料實測密度和吸水性偏差在進行燃燒實驗時由于骨料被燒蝕和分解而引起的減少。因此，在本項目中，利用從菜籽集料中提取的廢集料來測定菜籽集料的密度和吸水率。將從RAP料中提取可以進行分離提取得出的各種礦料在其中采取鋼絲網(wǎng)集料籃法或采用大容量集料瓶法進行檢測集料密度相關數(shù)據(jù)并對其進行系統(tǒng)化的性能指標進行數(shù)據(jù)分析和質量檢測前，應該特別注意是否需要將抽提劑在試驗室中得到的各種老集料用中性洗滌劑反復進行淘洗和用水浸泡，以有效地迅速消除抽提劑在試驗技術研究的復雜過程中在管理中使用三氯乙烯對于存在老集料中的混凝土具有表面不親和疏水性的集料薄膜及其制作過程造成的各種不同集料中的含量可以測定不同的集料密度。

1.4 RAP料瀝青含量及礦料密度檢測結果

本次的研究重點項目中，為了保證能夠有效減小兩種RAP中老化集料的溫度變異性以及研究給其應用帶來的不良影響，分別挑選9個連續(xù)銑削切刨塑料破碎機產(chǎn)品在開發(fā)生產(chǎn)過程管理應用節(jié)點以及開發(fā)生產(chǎn)過程應用中的兩種RAP老化集料情況進行了綜合調查--取樣+抽提和再篩分。計算各種不同篩分方法合格率的三種可能性包括變異系數(shù)、平均值和標準差。根據(jù)篩分對比圖和篩分孔徑的變化系數(shù)，發(fā)現(xiàn)9.5 mm和0 mm～3 mm的篩分孔徑是關鍵粒徑，通過計算篩分孔徑的變化系數(shù)來控制關鍵粒徑的通過率，可以盡量最大限度地減少工拌熱再生瀝青混合料在空氣中的揮發(fā)性。因此在企業(yè)進行粒徑配合比的設計和生產(chǎn)技術的配合比調整時，對于企業(yè)普遍采用的粒徑通過率采用平均值，只需要定期進行抽樣監(jiān)測系統(tǒng)來檢查它們是否能夠超過對變異波動影響的范圍。對于臨界粒徑，需要根據(jù)其標準差和變異系數(shù)來剔除具有特殊偏差（以平均標準差為界），然后選擇通過率的平均值來確定配合比。

2 再生瀝青混合料配合比設計

2.1 RAP瀝青含量及集料篩分級配

本次公路建設項目質量管理中心在生產(chǎn)和經(jīng)營發(fā)展使用過程中必須能夠正確使用和得到的瀝青碎石及其他瀝青原料基礎設施工作技術性能規(guī)程研究集料試驗都必須是嚴格依據(jù)《公路建設工程集料試驗設計規(guī)程》（JTQE42-2005）與《公路系統(tǒng)工程施工瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTQE20-2011）相緊密結合的基礎操作性能規(guī)程技術要求標準來組織實施。它的施工性能必須完全滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTQF40-2004）。

根據(jù)我國JTQF41-2008《高速公路瀝青路面再生技術規(guī)范》的規(guī)定，結合廣東省的熱帶季風氣候條件特點，本工程選擇工拌熱再生瀝青混合料，重點考慮的問題是如何提高瀝青混合料在耐高溫、防水損壞等方面的綜合利用率。本次項目可采用的瀝青混合料配合比的設計研究是利用馬歇爾試驗方法，其中一個是確定了瀝青需要進行的混合料礦料級配和最優(yōu)化瀝青使用量的總體發(fā)展思路與普通瀝青混合料的設計工作思路有所相同。

2.2 目標配合比設計階段

以GAC-16級自動配電裝置機型為此舉例，機制式的砂輪式除塵機的效率按照設計可達到50%。在配合比設計過程中，瀝青、礦料和RAP的加熱溫度分別為160℃、190℃、140℃、165℃、170℃、160℃、165℃和195℃。先將RAP料與集料混凝土干拌90 s后再加入中國瀝青濕拌90 s，最后通過在其中加入礦粉及水泥混凝土的攪拌90 s，取樣的方法進行了實施馬歇爾研究試驗。不同于普通瀝青混合材料的設計過程，在確定最優(yōu)瀝青石比時，仍然要求監(jiān)測到所用原材料瀝青含量波動的平均值。

2.3 混合料路用性能檢測

混合料性能可以按照《公路建設工程作為集料試驗工作規(guī)程》（JTQE42-2005）進行。經(jīng)檢測，該混合料各項性能指標符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTQF40-2004）的要求。

3 結語

從本項目建筑路面處理技術工程中的高含量RAP-混合熱回收瀝青混合料技術應用可以看出，高含量RAP-混合熱回收瀝青混合料可以作為高檔建筑路面上層。而且實現(xiàn)此項技術目標的重點是采用合理的再生技術和嚴密的配合比進行設計，嚴格控制其在攤鋪時的施工質量，使得再生瀝青拌和混合材料的道路使用性能充分地滿足了高等級路面的需求。

參考文獻：

[1]徐佳駿.寧宿徐高速公路車轍病害處治技術研究[D].揚州大學，2018.

[2]張冰清.玉元高速公路元江段車轍產(chǎn)生的原因及處理措施[J].筑路機械與施工機械化，2018（1）：62-66.

[3]盧超，蔣龍松，丁彬.復合高模量EME14混合料在高速公路車轍處治中的應用[J].現(xiàn)代交通技術，2017（5）：13-15.

[4]范萌，蔣龍松.現(xiàn)場熱再生技術在高速公路車轍處治中的應用探討[J].北方交通，2016（12）：77-81.