现场热再生技术在高速公路车辙处治中的应用探讨

周少华

摘 要：以G78陕昆高速公路汕街段（汕头至揭阳）沥青路面上的车辙病害防治工程为研究背景，研究了该厂拌热再生技术在沥青罩面工程中的实际应用。经试验段的性能情况进行了检测分析研究后发现，即使是选择了针入度相对较低、老化程度相对较高的废弃物作为新型材料RAP，只要充分保证其集料量和密度，确保其不会产生异变的必要条件前提下，经过一定的配合比来设计的问题还是存在，这样就可很好地满足我国社会高速发展道路的行驶性能。本文主要介绍了沥青路面工业厂家热拌式再生技术实际应用中的配套比设计要点和有关注意问题。

关键词：高速公路;现场热再生技术;车辙处治

0 前言

根据统计，截至2016年底，广东省境内的高速公路里程已经高达7 673公里，其中沥青路面占7 000多公里。预计在未来几年内，全省平均每年可以生产的旧沥青原料进行混合料（RAP）将量级超过200万吨。为了有效地处理在进行沥青路面养护时所产生的垃圾和废弃物，落实广东交通集团提出的环境保护和绿色建筑工程理念[1]。因此，本项目在充分借鉴国内其他热拌再生技术项目经验的基础和前提下，依托善街高速公路沥青道面车辙病害防治工程，开展植物拌和热再生技术的应用推广研究。

1 RAP旧料的基本性能

1.1 RAP中的旧沥青性能测定

为了一个更加便于企业进行后期厂拌热再生沥青混合料配合比的设计和生产开发过程中的配合比调整，降低企业在生产管理的过程中能够减小RAP旧矿料级配对混合料掺量的变异性影响，进一步研究提高企业对旧料RAP的掺量[4]。本工程将路磨回收废旧RAP材料划分为9.5 mm～19 mm和0 mm～9.5 mm两个等级，经过破碎和筛分，进行了再生混合料的配合比设计。本项目在RAP含量分别为20%、30%和40%时，仅使用9.5 mm～19 mm RAP和9.5 mm～19 mm RAP，使用0 mm～9.5 mm RAP。

在厂房现场拌制的全新再生老化沥青技术混合料配套比例和设计方案完成确定工作前，首先可能需要针对两档不同RAP料的新再生沥青混合技术含量和其中的老化现象严重度情况可以分别作出详细分析和综合评估。本试验项目主要依据（JTQE20-2011）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，对旧材料RAP及新材料沥青进行专用沥青抽提处理试验，回收新材料沥青[2]。根据《公路沥青路面再生技术规程》JTQF41-2008对所有经过提取处理出来的旧公路沥青石块进行了可再生利用性能试验测试[3]。

1.2 RAP中回收旧沥青指标检测结果

考虑到在旧料中的沥青针入度要求远低于基质沥青针入度的≥20（0.1 mm）的技术要求，因此在研究分析本工程项目中可以突破自己以往所研究的采用不同基质沥青的工程管理经验，首次提出了采用SDS（I-D）改性瀝青技术作为新型沥青来对其进行积极配合比设计。

1.3 RAP中的矿料级配参数测定

以此来避免骨料实测密度和吸水性偏差在进行燃烧实验时由于骨料被烧蚀和分解而引起的减少。因此，在本项目中，利用从菜籽集料中提取的废集料来测定菜籽集料的密度和吸水率。将从RAP料中提取可以进行分离提取得出的各种矿料在其中采取钢丝网集料篮法或采用大容量集料瓶法进行检测集料密度相关数据并对其进行系统化的性能指标进行数据分析和质量检测前，应该特别注意是否需要将抽提剂在试验室中得到的各种老集料用中性洗涤剂反复进行淘洗和用水浸泡，以有效地迅速消除抽提剂在试验技术研究的复杂过程中在管理中使用三氯乙烯对于存在老集料中的混凝土具有表面不亲和疏水性的集料薄膜及其制作过程造成的各种不同集料中的含量可以测定不同的集料密度。

1.4 RAP料沥青含量及矿料密度检测结果

本次的研究重点项目中，为了保证能够有效减小两种RAP中老化集料的温度变异性以及研究给其应用带来的不良影响，分别挑选9个连续铣削切刨塑料破碎机产品在开发生产过程管理应用节点以及开发生产过程应用中的两种RAP老化集料情况进行了综合调查--取样+抽提和再筛分。计算各种不同筛分方法合格率的三种可能性包括变异系数、平均值和标准差。根据筛分对比图和筛分孔径的变化系数，发现9.5 mm和0 mm～3 mm的筛分孔径是关键粒径，通过计算筛分孔径的变化系数来控制关键粒径的通过率，可以尽量最大限度地减少工拌热再生沥青混合料在空气中的挥发性。因此在企业进行粒径配合比的设计和生产技术的配合比调整时，对于企业普遍采用的粒径通过率采用平均值，只需要定期进行抽样监测系统来检查它们是否能够超过对变异波动影响的范围。对于临界粒径，需要根据其标准差和变异系数来剔除具有特殊偏差（以平均标准差为界），然后选择通过率的平均值来确定配合比。

2 再生沥青混合料配合比设计

2.1 RAP沥青含量及集料筛分级配

本次公路建设项目质量管理中心在生产和经营发展使用过程中必须能够正确使用和得到的沥青碎石及其他沥青原料基础设施工作技术性能规程研究集料试验都必须是严格依据《公路建设工程集料试验设计规程》（JTQE42-2005）与《公路系统工程施工沥青及沥青混合料试验规程》（JTQE20-2011）相紧密结合的基础操作性能规程技术要求标准来组织实施。它的施工性能必须完全满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTQF40-2004）。

根据我国JTQF41-2008《高速公路沥青路面再生技术规范》的规定，结合广东省的热带季风气候条件特点，本工程选择工拌热再生沥青混合料，重点考虑的问题是如何提高沥青混合料在耐高温、防水损坏等方面的综合利用率。本次项目可采用的沥青混合料配合比的设计研究是利用马歇尔试验方法，其中一个是确定了沥青需要进行的混合料矿料级配和最优化沥青使用量的总体发展思路与普通沥青混合料的设计工作思路有所相同。

2.2 目标配合比设计阶段

以GAC-16级自动配电装置机型为此举例，机制式的砂轮式除尘机的效率按照设计可达到50%。在配合比设计过程中，沥青、矿料和RAP的加热温度分别为160℃、190℃、140℃、165℃、170℃、160℃、165℃和195℃。先将RAP料与集料混凝土干拌90 s后再加入中国沥青湿拌90 s，最后通过在其中加入矿粉及水泥混凝土的搅拌90 s，取样的方法进行了实施马歇尔研究试验。不同于普通沥青混合材料的设计过程，在确定最优沥青石比时，仍然要求监测到所用原材料沥青含量波动的平均值。

2.3 混合料路用性能检测

混合料性能可以按照《公路建设工程作为集料试验工作规程》（JTQE42-2005）进行。经检测，该混合料各项性能指标符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTQF40-2004）的要求。

3 结语

从本项目建筑路面处理技术工程中的高含量RAP-混合热回收沥青混合料技术应用可以看出，高含量RAP-混合热回收沥青混合料可以作为高档建筑路面上层。而且实现此项技术目标的重点是采用合理的再生技术和严密的配合比进行设计，严格控制其在摊铺时的施工质量，使得再生沥青拌和混合材料的道路使用性能充分地满足了高等级路面的需求。

参考文献：

[1]徐佳骏.宁宿徐高速公路车辙病害处治技术研究[D].扬州大学，2018.

[2]张冰清.玉元高速公路元江段车辙产生的原因及处理措施[J].筑路机械与施工机械化，2018（1）：62-66.

[3]卢超，蒋龙松，丁彬.复合高模量EME14混合料在高速公路车辙处治中的应用[J].现代交通技术，2017（5）：13-15.

[4]范萌，蒋龙松.现场热再生技术在高速公路车辙处治中的应用探讨[J].北方交通，2016（12）：77-81.