SMA沥青路面现场热再生设计研究★

李 严

(江苏省无锡交通高等职业技术学校，江苏 无锡 214000)

1 就地热再生技术介绍

就地热再生(HIR)是通过现场加热、翻松、拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧沥青路面的100%就地再生利用的路面再生技术。就地热再生可以对原路面材料进行100%循环再用，且施工过程中具有无需铣刨、收集和运输废旧沥青混合料等优点。此外，就地热再生施工速度快，效率高，通常采用单车道施工，对道路运营影响程度低。

2 工程概况

本文主要基于沪宁高速公路路面的再生进行研究，沪宁高速是江苏省建设的第一条高速公路，主要病害为车辙、横向裂缝和少量修补，采用就地热再生技术对路面病害进行养护，施工前原路面结构为4 cm SMA-13+8 cm SUP-20+8 cm SUP-25+基层。

3 SMA现场热再生混合料设计

通过原路面现场取样，分析沥青含量、老化程度及级配变化等状况。针对RAP(旧沥青混合料)抽提筛分结果，并结合室内试验结果，进行SMA现场热再生混合料设计，确定各种材料的配比。

3.1 RAP评价

对原路面沥青混合料RAP进行回收试验，测试旧沥青的指标，并对添加3%再生剂的再生沥青进行测试，结果如表1所示。老化沥青的软化点满足地方标准，针入度、延度降低不能满足要求，动力粘度远大于规范标准。由此可见，旧沥青已产生了一定的老化现象，通过添加旧沥青质量3%的再生剂后，再生沥青的各项指标均得到不同程度改善，针入度和延度提高，软化点和动力粘度降低，表明再生剂使老化沥青的性能得到了一定程度的恢复。

为了分析RAP的级配及沥青含量，对RAP进行抽提筛分试验，如表1所示。

结果表明：

1)RAP中4.75 mm及以上筛孔的矿料通过率均大于设计值和级配中值，且4.75 mm筛孔的通过率超出了级配上线，表明RAP中的粗骨料发生了一定的破碎，级配有所细化，可通过添加一部分新沥青混合料，用以微调原级配。

2)RAP的油石比为5.9%，低于设计值0.1%，表明原路面在车辆荷载及外界环境作用影响下，RAP中的沥青有所损耗。

3)木质素纤维的用量为3‰，与新建时设计的纤维用量一致，表明混合料中的木质素纤维并未损失。

3.2 级配设计

表1 沥青再生及RAP抽提筛分结果

根据各种矿料的通过百分率，调整矿料合成级配，使再生沥青混合料的级配满足SMA-13级配范围要求，最终确定的新SMA混合料各矿料用量比例为1号∶2号∶4号∶矿粉=53.3%∶26.7%∶10.0%∶10.0%，纤维用量为3‰，合成级配如表2所示。

表2 新SMA-13混合料的矿料级配范围

3.3 最佳油石比确定

采用5.6%,5.9%和6.2%三种油石比，进行马歇尔体积指标测试，结果如表3所示。

表3 体积指标测试结果

结果表明，油石比为5.9%时，各项体积指标均满足设计要求且较好。因此确定取5.9%为再生SMA-13混合料的最佳油石比。

3.4 高温稳定性和低温抗裂性

进行60 ℃车辙试验和-10 ℃低温弯曲试验，结果表明，再生混合料动稳定度和低温破坏满足SMA-13的技术要求(见表4)。

表4 高温稳定性和低温抗裂性试验结果

4 结语

通过混合料矿料级配设计及性能试验验证，再生混合料级配和性能均满足SMA沥青混合料的矿料级配及性能要求，确定的SMA再生混合料配合中，新添加SMA-13，油石比5.9%，骨料1号∶2号∶3号∶4号∶矿粉=53.3∶26.7∶0∶10∶10，新料添加比例为85%～90%，再生剂用量3%。

[1] 马 涛，黄晓明.SMA路面现场热再生技术研究[D].南京：东南大学博士论文，2010.

[2] 刘 贵，任晓杰．沥青路面再生技术概述[J].黑龙江交通科技,2004，27(111)：2.

[3] 钱立峰,戴合理,李 严.就地热再生技术在润扬大桥车辙治理中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2010(4)：69-70.

[4] 黄颂昌，彭明文，徐 剑.国内外沥青路面再生技术应用[J].公路交通科技(应用技术版)，2006(11)：30.