寇鳳岐

(衡水公路工程總公司，河北 衡水 053000)

0 前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，交通量不斷增加，交通渠化日益嚴重，重載超載現(xiàn)象日益突出，加之老化現(xiàn)象，使瀝青路面的使用壽命大為降低［1］。同時產(chǎn)生大量的廢舊瀝青混合料，大量的廢舊瀝青混合料不僅浪費資源，而且污染環(huán)境，因此瀝青混合料熱再生技術(shù)應(yīng)運而生，國內(nèi)學(xué)者對瀝青混合料熱再生技術(shù)進行了大量的研究，但都集中在常規(guī)路用性能方面［2，3］。對熱再生瀝青混合料的耐久性能尤其是抗凍融循環(huán)性能和抗老化性能研究較少，而瀝青混合料的耐久性能直接關(guān)系著其使用性能和經(jīng)濟效益［4］，因此研究熱再生瀝青混合料的耐久性十分重要?；诖?，本文通過試驗，以現(xiàn)場熱再生為例，研究了熱再生瀝青混合料的耐久性能，對促進熱再生瀝青混合料技術(shù)的進一步應(yīng)用，提供理論參考。

1 原材料

礦料選用玄武巖，其各項技術(shù)指標均滿足規(guī)范要求。瀝青選用70#基質(zhì)瀝青，其技術(shù)指標如表1。瀝青混合料級配選用AC－16，配合比見表2。

表1 瀝青的基本技術(shù)指標

表2 廠拌熱再生新拌瀝青混合料合成級配

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 凍融劈裂試驗

采用劈裂試驗測定不同凍融循環(huán)次數(shù)下熱再生瀝青混合料的劈裂抗拉強度和劈裂勁度模量，并與新瀝青混合料作對比，研究凍融作用對熱再生瀝青混合料耐久性能的影響，試驗結(jié)果見圖1。

圖1 凍融劈裂試驗結(jié)果

從圖1可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，兩種瀝青混合料的劈裂抗拉強度和劈裂勁度模量都逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定，例如當循環(huán)次數(shù)由0 次增大至10 次和15 次時，熱再生瀝青混合料的劈裂抗拉強度由1.06 MPa 減小至0.86 MPa 和 0.84 MPa。這是因為隨著凍融次數(shù)的增多，水結(jié)冰引起的瀝青混合料體積膨脹逐漸增大，對瀝青混合料的損傷逐漸增大，因此劈裂抗拉強度和劈裂勁度模量逐漸減小，而當凍融循環(huán)次數(shù)達到一定值后，水結(jié)冰對混合料內(nèi)部的膨脹力逐漸趨于穩(wěn)定，因此劈裂抗拉強度和劈裂勁度模量也趨于穩(wěn)定。當凍融循環(huán)次數(shù)相同時，熱再生瀝青混合料的劈裂抗拉強度和劈裂勁度模量都小于新瀝青混合料，說明雖然熱再生瀝青混合料的承載能力不如新瀝青混合料，但再生劑的加入對舊瀝青混合料有較大程度的改善。

2.2 小梁低溫彎曲試驗

對不同凍融循環(huán)次數(shù)后熱再生瀝青混合料和新瀝青混合料進行小梁低溫彎曲試驗，研究凍融作用對熱再生瀝青混合料低溫抗裂性能的影響，試驗結(jié)果見圖2。

從圖2可以看出，兩種瀝青混合料的彎拉強度和彎曲勁度模量都隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多逐漸減小，而最大彎拉應(yīng)變總體卻隨凍融循環(huán)次數(shù)的增多逐漸增大，其中熱再生瀝青混合料在凍融循環(huán)次數(shù)為10 次時最大彎拉應(yīng)變最大，例如當凍融循環(huán)次數(shù)由0 次增大至10 次和15 次時，熱再生瀝青混合料的最大彎拉應(yīng)變由 4 700 με 增大至 5 000 με 和4 900 με，分別增大了6.4%和4.3%。當凍融循環(huán)次數(shù)相同時，熱再生瀝青混合料的彎曲勁度模量雖然小于新瀝青混合料，而最大彎拉應(yīng)變和彎拉強度卻大于新瀝青混合料，說明熱再生瀝青混合料有更好的低溫抗變形能力，這與再生劑的作用有關(guān)。

圖2 小梁低溫彎曲試驗結(jié)果

2.3 長期老化后劈裂試驗

對兩種瀝青混合料經(jīng)長期老化后進行劈裂試驗，并與老化前作對比，研究老化作用對熱再生瀝青混合料耐久性能的影響，試驗結(jié)果見表3。

表3 長期老化后試驗結(jié)果

從表3可以看出，對于兩種瀝青混合料，經(jīng)長期老化后劈裂抗拉強度和破壞勁度模量都有所增大，而破壞應(yīng)變減小，瀝青混合料的低溫變形能力變差，這是因為老化過程中瀝青中的輕質(zhì)組分蒸發(fā)，瀝青結(jié)合料變硬變脆，模量增大，低溫時彈性形變能力減弱，因此混合料的變形性能變差。老化后熱再生瀝青混合料的破壞彎拉應(yīng)變降低18.1%，新瀝青混合料的破壞彎拉應(yīng)變降低12.3%，說明老化對熱再生瀝青混合料低溫性能的影響大于新瀝青混合料。

3 結(jié)論

1)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，兩種瀝青混合料的裂抗拉強度和劈裂勁度模量都逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定，凍融循環(huán)10 次和15 次時，熱再生瀝青混合料的劈裂抗拉強度相差0.02 MPa;當凍融循環(huán)次數(shù)相同時，熱再生瀝青混合料的裂抗拉強度和劈裂勁度模量都小于新瀝青混合料。

2)兩種瀝青混合料的彎拉強度和彎曲勁度模量都隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多逐漸減小，而最大彎拉應(yīng)變總體卻隨凍融循環(huán)次數(shù)的增多而增大，相同凍融循環(huán)次數(shù)下，熱再生瀝青混合料的最大彎拉應(yīng)變大于新瀝青混合料，說明熱再生瀝青混合料具有較強的低溫抗變形能力。

3)長期老化后，兩種瀝青混合料的劈裂抗拉強度和破壞勁度模量增大，而破壞應(yīng)變減小，其中熱再生瀝青混合料破壞彎拉應(yīng)變的降低幅度大于新瀝青混合料，說明老化對熱再生瀝青混合料的影響大于新瀝青混合料。

［1］車 法，蔣雙全，李混印.現(xiàn)場熱再生瀝青混合料性能試驗研究及評價［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報，2010，32(14):65 －69.

［2］紀小平，鄭南祥，楊黨旗，等.基于復(fù)合粘溫曲線的熱再生瀝青混合料拌合溫度研究［J］.中國公路學(xué)報，2010，23(5):36 －21.

［3］薛彥卿，黃曉明.廠拌熱再生瀝青混合料力學(xué)性能試驗研究［J］.建筑材料學(xué)報，2011，14(4):507 －511.

［4］郭乃勝，尤占平，趙穎華，等.溫拌瀝青混合料耐久性能［J］.中國公路學(xué)報，2014，27(8):17 －22.