厂拌热再生沥青混合料的水稳定性研究

2022-07-28张显安夏建芳BadjonaYawavi

四川水泥 2022年7期

张显安夏建芳 Badjona Yawavi

（1.湖北交通工程检测中心有限公司，湖北武汉 430223；2.长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 410114）

0 引言

沥青路面翻修时会产生大量的废旧料，为了能有效地回收利用废料，国内外学者纷纷开展再生技术研究。受旧料路用性能、热拌加工、施工过程中的质量控制、空隙率和交通荷载等因素的影响，HRMA 黏附性较低，再生路面容易发生水损害，进而诱发其他各种各样的病害[1]。马登成[2]采用级配控制方法，通过调整RAP各档料的掺量，研究了再生沥青混合料水稳定性，结果表明，就地热再生沥青混合料的水稳定性良好。王争愿[3]采用浸水马歇尔试验、劈裂冻融试验对冷拌再生沥青混合料的水稳定性进行研究，发现随着RAP 掺量的增加,残留稳定度逐渐减小,且降幅越来越大。当RAP掺量为70%时，再生沥青混合料的水稳定性能接近规范下限[4]。目前，学者们主要分析了不同旧料掺量下HRMA 的水稳定性能[5,6]，但新沥青的掺量与再生剂的掺量对HRMA水稳定性能的影响研究较少。

因此，本文综合考虑了HRMA中RAP掺量、油石比和再生剂掺量，通过浸水马歇尔试验对HRMA 的水稳定性进行研究，评价HRMA的水稳定性。

1 原材料

1.1 沥青

采用的新沥青为SBS改性沥青（I-D），根据《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）[7]测试沥青的基本性能，基本参数见表1。

表1 SBS改性沥青的基本性能指标

1.2 RAP

本文采用抽提法测定RAP中的沥青含量，在进行抽提前，根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521-2019）[8]中的要求，对RAP的含水率进行了测定。并根据上述规范的要求，对RAP 中的各成分进行分析。其中RAP的矿料级配类型见表2。

表2 RAP矿料级配

2 浸水马歇尔试验

本文新集料采用的是辉绿岩，再生剂是EVOFLEX8182，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）[7]的T0729-2011 方法成型试件并进行浸水马歇尔试验。

2.1 不同RAP掺量对HRMA水稳定性的影响分析

由图1可知，新拌沥青混合料的残留稳定度比20%、30%和50%RAP 掺量下的HRMA 的小。即沥青混合料中加入RAP，沥青老化程度的增加，从而造成沥青黏度的增加，故水稳定性提高了。当掺入RAP后，HRMA的残留稳定度都满足规范要求的85%。随着RAP掺量的增加，HRMA的水稳定性能不断减小。这是由于旧沥青老化以后表面变硬，残留稳定度变小。

图1 浸水马歇尔试验结果对比

2.2 不同油石比对HRMA水稳定性的影响分析

在图2 中，当RAP 掺量及再生剂掺量一定时，HRMA 的残留稳定度明显高于新拌沥青混合料。在30%RAP 掺量和最佳再生剂掺量时，当油石比从5.15%增大到5.75%时，HRMA 的残留稳定度分别为88.01%、91.94%和95.86%。说明，随着油石比增大水稳定性越好。即无论哪种RAP 掺量下，油石比的提升可提高HRMA的水稳定性能。

图2 不同油石比下浸水马歇尔试验

2.3 不同再生剂掺量对HRMA水稳定性的影响分析

由图3可知：当RAP掺量较低时，即20%和30%时，HRMA的水稳定性能随再生剂掺量的增加而变好。对于残留稳定度超过100%的问题，有研究表明，在水浴条件下沥青的老化程度有一定的排序，沥青老化的作用超过了水的侵蚀作用时，会出现残留稳定度值大于100%的现象。而当RAP掺量为50%，随着再生剂的增加，残留稳定度减小。