论厂拌热再生技术在公路养护中的应用

苏学自

前言

沥青路面的建设在我国开始于20世纪90年代，沥青路面的大规模开工在一定程度上造成了国内砂石和沥青的短缺，一些老化沥青路开始进入返修阶段，大量的废料得不到合理处理对生态环境造成了严重影响。沥青路面废料的回收再利用成了路面工程建设中的研究重点，文章以厂拌热再生工艺在公路养护施工中的方法、流程。对再生材料的混合比例的控制，最后证明了厂拌热再生技术在公路养护中的重要作用。

所谓厂拌热再生技术是指在公路施工过程中，对原有路面的沥青材料进行回收，返回拌合场进行集中的再生热搅拌沥青混合的过程，厂拌热再生技术避免了原有沥青材料的处理不当造成的环境污染问题，降低了新建公路的施工成本，厂拌热再生材料质量稳定、技术成熟适应性强。

某道路工程投入时间过长，导致路面结构强度不足，路面老化、横纵缝隙较多，严重路段出现了沉降、网裂的问题。为了对路面强度进行强化处理。对原路面进行铣刨出来，5cmAC—13，（SBS改性沥青）上面层+AC—20（SBS改性沥青）厂拌热再生沥青混合料下面层+20cm水泥稳定碎石补强，文章主要对混合材料的再生配合比例界质量控制进行研究。

一、旧沥青混合料的性能

有些工程路面破损严重，已经达不到回收利用的标准。本次工程中选用车道中面层铣刨而来的废料，对其进行分类处理，选取最具代表性的废料进行性能评估。首先进行废旧沥青混合料的实验，实践表明路面沥青颗粒会随使用年限的增加而变细，表现为大颗粒和小颗粒，或者更细颗粒，为了对收集材料进行细分，采用燃烧法则对其进行筛选，实验结果如下表。

图1 沥青废料混合级配及油石比实验结果

筛孔/mm 2

6.5 19 16 1

3.2 9.5 4.7

8 2.3

6 1.1

8 14.3 0.3 0.1

5 0.0

78

通过率（%） 100 100 95 92 81 48 3.3

6 25.1 15 14.5 11.7 8.7

原设计上限 100 100 92 85 72 55 4.3

6 28 20 15 11 7

原设计下限 100 90 78 65 54 35 5.3

6 14 9 6 4 3

原设计中值 100 98 85 75 64 45 6.3 21 14.5 10.5 7.5 5

油石比（%） 2.15 沥青含量（%） 2.01

从收集的旧料实验结果可以看出，与AC—20级配比较结果看出，长时间高负荷的运行导致旧料中大颗粒物不断减少，较细的旧料通过量明显增加，对旧料进行收集和混合设计时加入颗粒较大的粗骨料进行重新配比。其次对沥青的性能进行监测，采用离心法对收集的沥青进行回收实验。结果表明，路面经过长期的使用，沥青经过使用性能已经严重衰减，其针入度和延伸度明显降低。针入度依然能够满足再生技术的技术要求。所以这种材料适合进行再利用。加入一定的新沥青即可改善原有混合材料的性能。

二、再生沥青配比选择

由于再生沥青的配料与新的沥青配料不同，所以在混合料的配比上也存在一定的差异，但是其配比的思路和程序基本与新沥青的配比相符合。马歇尔实验方法适合对再生的沥青进行配比实验。文以AC—20作为设计目标。不同组成矿的级配如下图，通过实验各种材料的使用比例为，旧料：（17—25）：（10—17）：（5—12）：（2—5）：（0—4）：矿物粉=21%：22%：23%：17%：12%：5%：24%：3%。

再生沥青混合料配比程序与新沥青的配比基本相同，首先是以经验值3.5%为中间值，并不包含收回的沥青材料。按照1%的等比例制作比例为2.1%、2.0%、3.5%、3.8%、4.5%五个沥青用量的实验用品。最终进行马歇尔实验，实验结果确定的再生混合料最佳油石头比为4%，当油石比为4%时候运用马歇尔实验的结果为毛体积密度2.427g/cm3、理论密度2.533g/cm3、稳定度13.92kN、流值34.0（0.1mm）。矿物间缝隙和沥青饱和度相差较大，分别为13%和70%。在对混合进行最后的水稳定性和高温稳定性检测，检测结果显示，残留稳定和动稳度分别为89%和4233/mm，两项数据都在允许范围内，这表明了当混合料的油石比例为3%时候再生混合物是可以生成合格沥青的。

三、生产配合比选择

实验按照实际应用比例进行供料、干燥处理、筛选和取样，计算结果显示，再生回收料为∶1#仓（15～26.5）∶2#仓（11～17）∶3#仓（6～10）∶4#仓（4～5）∶5#仓（1～3）∶矿粉=21%∶14%∶25.5%∶14%∶6%∶25.5%∶2.5%。以实际需要的最佳配比为基础，上下浮动0.25作为马歇尔试件，最终确定的比例为当油石比为3.5%。这时的指标反应正常，沥青饱和度69.5%、毛体积密度2.225g/cm3、理论最大密度2.553g/cm3、矿料间隙率15.5%、稳定度13.76kN、流值为30.0（0.1mm）、空隙率为4.15%。以实验数据进行实际操作实验，对沥青进行取样测试，完全能够达到指标要求，说明生产配额比例符合生产要求。

四、质量控制原则

厂拌热再生沥青的再生过程有五個原则，第一在进行路面铣刨之前，要严格根据路面的使用沿线，沥青的含量质量和沥青的级配情况进行数据收集，选取部分代表性路段进行收回，对于已经经过二次返修和处理的路段，建议不要选用该处旧料。第二要根据第一阶段所收集的数据进行勘测，确定路面的厚度和铣刨的厚度，保证所有的不能进行再次回收的物品不会进入旧料范围，例如结构层的材料和其它杂物。另外对于铣刨机器的运行速度也要进行一定控制，保持在每分钟3—5米比较合适。第三对于颗粒物小于2.66mm的统一过筛，因为长期的道路磨损混合料的中的混合料已经由粗料向稀料进行了转变，有些已经不能再作为混合料使用了。第四，分类处理不同类别的回收料，不能对其进行混合处理，混合料的堆放高度不能影响机械设别的操作和停留。第五水分处理要恰当。对其进行水分处理时候要保持水分控制在一定范围内，水分过高会对路面的加热效率造成损耗，容易引起混合材料性能的不稳定。

结束语

公路通车年限的增加，沥青路面的老化现象将会越来越严重，旧料的回收难度也会增加，旧料需要配合一定的新沥青才能满足高等路面的性能要求。对回收的废料进行质量控制，选择适当的标号和混合材料的搅拌温度都是影响混合料能够产生再生材料的关键。对于公路旧料的回收再利用降低了公路维护的成本提高了经济效益和社会效益，是一项值得广泛推广的技术。