热再生沥青面层在某工程上的设计与应用

刘增晖

摘要：热再生沥青面层是指在沥青混合料设计时，按一定比例掺加RAP，使其满足规范要求的路面。RAP的掺加可以大大节省沥青和石料，对工程造价和节能环保具有重要的意义。本文基于某工程改建，通过研究不同RAP掺量对热再生混合料路用性能的影响，确定最佳RAP掺量，进而应用于该工程，取得了较好的成果。

关键词：热再生，RAP，路用性能

沥青路面随着使用年限的增长，在行车荷载和环境因素的相互长期作用下，会产生各种病害，比如：车辙、开裂、拥包，水损害等，当沥青路面不满足行驶要求时，需要对路面进行养护维修。路面大中修产生的旧料的处理成为目前面临的主要问题，因此，对RAP材料的再生利用成为我国道路工程的主要研究方向之一。

沥青路面的再生主要分为四大类：厂拌热再生，现场热再生，厂拌冷再生，现场冷再生。热再生的优点在于可以使RAP料中的瀝青重新发挥粘结料的作用，进而减少新沥青的使用，达到节约资源的目标。同时，热再生混合料可应用于较高的层位，可显著降低成本，使RAP料得到充分的利用。

本文依托某热再生项目研究了不同RAP掺量对混合料路用性能的影响，给出了最佳RAP掺量，以供后期工程参考。

1原材料

1.1RAP

1）RAP中沥青含量和沥青性能

本文采用的旧料为某高速公路面层沥青混合料，采用抽提试验确定混合料的沥青含量，试验结果如表1。

为确定RAP中沥青的老化程度，对抽提试验的到的沥青进行回收，并测试其针入度、软化点和延度指标，试验结果如表2。由于沥青的老化，沥青针入度和延度较小，软化点较高。

2）RAP筛分结果

对抽提后的集料加热烘干，待其凉至室温后进行筛分试验，得到RAP的筛分结果见表3。

1.2其他材料

新沥青采用SBSI-C改性沥青，其三大指标见表4。新集料采用石灰岩，集料性能满足规范要求。其各档集料密度测定值见表5。

2热再生混合料配合比设计

2.1热再生混合料级配设计

为确定合理的RAP掺量，本文采用30%，40%，50%三种不同掺量，根据《公路沥青路面施工技术规范》可知，AC13型沥青混合料级配范围如图1。通过调节新料的掺配比例，使其合成级配与目标级配尽量重合。

2.2不同RAP掺量下混合料的最佳沥青掺量

采用马歇尔试验方法成型马歇尔试件，根据试件的体积指标和力学指标变化规律确定最佳沥青用量，不同RAP掺量热再生混合料的马歇尔试验结果见表6。

对比不同RAP掺量下的VV、VMA、VFA可知，随着RAP的增加，热再生混合料体积参数变化无明显规律，但其各项力学指标均满足规范要求。由稳定度结果可知，随着RAP掺量的增加，马歇尔试件的稳定度逐渐增大，说明增加RAP用量可以提高热再生混合料的高温性能。

3不同RAP掺量下热再生混合料路用性能研究

3.1高温稳定性

本文采用车辙试验评价热再生混合料的高温性能，不同RAP掺量下的车辙试验结果见表7。

由上表试验结果可知，掺入RAP后，热再生混合料的高温性能仍然满足规范要求;随着RAP掺量的增加，动稳定度不断提高，混合料的抗车辙能力提高，高温稳定性增加。这可能是RAP中沥青的老化导致其软化点升高，硬度增加，进而提高了混合料的高温性能。

3.2低温抗裂性

沥青混合料在低温条件下易发生开裂，因而在混合料设计时，应检验最佳配合比下的混合料低温抗裂性，本文采用-10℃，加载速率为50mm/min条件下的小梁低温弯曲试验评价热再生沥青混合料的低温抗裂性，以最大弯拉应变作为评价指标，试验结果如表8。

由上表试验结果可知，掺加RAP后，热再生混合料的低温性能仍能满足规范要求;随着RAP掺量的增加，最大弯拉应变先增加后减小，说明在40%掺量下，热再生混合料的抗低温开裂能力最强。

3.3水稳定性

沥青混合料的水稳定性表示沥青混合料的抗水损害能力，本文采用冻融劈裂试验的残留强度比评价热再生沥青混合料的水稳定性能，试验结果如表9。

由上表试验结果可知，掺加RAP后，热再生混合料的低温性能仍能满足规范要求;随着RAP掺量的增加，TSR先增大后减小，但变化值很小，说明RAP掺量对热再生混合料水稳定性的影响并不显著。在本试验中，可确定RAP掺量为40%时，热再生沥青混合料的水稳定性能最好。

4结论

本文对RAP掺量为30%，40%，50%的热再生沥青混合料进行了配合比设计，确定了最佳沥青用量，并对热再生混合料的高温、低温、水稳性能进行了检测，主要结论如下：

1）不同RAP掺量的热再生沥青混合料的高温、低温、水稳性能均满足现行规范对沥青混合料的要求。

2）随着RAP掺量的增加，热再生沥青混合料的高温性能逐渐提高，抗车辙能力增加。

3）但是，随着RAP掺量的增加，热再生混合料的低温性能和水稳定性能都呈现先增加后减小的趋势，这一试验结果有待后续研究。

4）通过对热再生混合料各项性能的检测，本文选取RAP掺量为40%时的混合料配合比应用于项目中，取得了较好的效果。

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