魏茂林

（重慶合川工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)， 重慶 401520)

0 引言

針對(duì)瀝青路面服務(wù)一定時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)部分病害而影響其服務(wù)水平，按照每12年進(jìn)行重新鋪筑（實(shí)際使用年限低于設(shè)計(jì)年限），每年產(chǎn)生的廢舊瀝青混合料（RAP）超過2000萬噸，我國(guó)的公路建設(shè)還在高速發(fā)展，因此RAP的產(chǎn)生速度也是增加的。RAP主要是瀝青膠結(jié)料與集料組成，目前數(shù)量巨大的RAP得不到充分利用，RAP直接填埋處理不僅污染地下水還浪費(fèi)了RAP中的瀝青和石料。因此提高RAP在新建道路的應(yīng)用，減少不可再生資源的開采，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，也能降低工程投資。RAP在再生瀝青混合料中的摻量越高帶來的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益越明顯，但RAP不同于普通瀝青混合料，因此應(yīng)在原有瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)其配合比進(jìn)行深入研究。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

RAP的利用首先是由美國(guó)在1915年提出，90年代，美國(guó)再生瀝青混合料研究與應(yīng)用發(fā)展迅速，期間分別發(fā)表了《路面廢料再生指南》、《瀝青路面熱拌再生技術(shù)手冊(cè)》、《瀝青路面冷拌再生技術(shù)手冊(cè)》。到20世紀(jì)末，美國(guó)對(duì)RAP的利用研究達(dá)到相對(duì)成熟水平，此時(shí)RAP在新建道路中的利用率超過50%。日本對(duì)RAP的再利用非常重視，1976年開始RAP再生研究，日本政府也非常支持廢舊瀝青混合料的再利用，對(duì)舊瀝青混合料再生公司進(jìn)行資金補(bǔ)助，目前其舊瀝青混合料使用率達(dá)100%。在歐洲，以德國(guó)的再生技術(shù)發(fā)展最為迅速，特別是對(duì)機(jī)械要求較高的就地?zé)嵩偕夹g(shù)，德國(guó)借助發(fā)達(dá)的機(jī)械工業(yè)在就地?zé)嵩偕矫姘l(fā)展迅速。

我國(guó)對(duì)RAP的再生利用研究相對(duì)滯后，1982年同濟(jì)大學(xué)負(fù)責(zé)了“瀝青混凝土再生利用技術(shù)”項(xiàng)目，研究根據(jù)各地不同的RAP情況進(jìn)行了差異化分析。1985年我國(guó)采用廢機(jī)油和柴油等再生渣油路面作為下面層，并取得了不錯(cuò)的效果。20世紀(jì)末期，我國(guó)道路交通建設(shè)呈井噴式發(fā)展，此階段RAP再生技術(shù)被忽視，此段時(shí)間RAP的利用研究處于停滯。2002年京津塘高速公路采用就地?zé)嵩偕┕げ⑷〉幂^好再生效果。2003年，廣佛高速公路采用了廠拌熱再生技術(shù)并且有較好使用效果。2004年，山東省為解決舊路平整性和抗車轍性能不足的問題進(jìn)行高速公路就地?zé)嵩偕?008年我國(guó)頒布《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》，規(guī)范中對(duì)RAP料的分類與指標(biāo)、再生混合料性能與設(shè)計(jì)、施工方法等都提出了明確要求，這為我國(guó)RAP的利用提供了保證。

隨著建設(shè)速度的放緩和大量已建項(xiàng)目達(dá)到使用年限，越來越多的道路需要養(yǎng)護(hù)，大量RAP在舊路銑刨過程中產(chǎn)生，RAP的再生利用成為道路科研工作者研究的熱點(diǎn)。

2 再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)研究

舊瀝青混合料來自于二級(jí)路大修過程中銑刨的RAP料，作為再生瀝青混合料的舊料首先要確定該回收舊料的級(jí)配組成與瀝青含量。

（1）RAP集料級(jí)配

RAP的集料級(jí)配通過溶劑抽提分離法確定，首先將RAP破碎均勻，加入溶劑將RAP中的就瀝青膠結(jié)料與石料分離，之后通過離心機(jī)分離，將分離后的石料放于烘箱在110℃烘干23小時(shí)。隨后將烘干后的石料篩分，確定RAP中集料的級(jí)配組成，如圖1。

圖1 RAP與規(guī)范要求級(jí)配曲線

圖1中可明顯看出RAP中的級(jí)配明顯偏細(xì)，一般設(shè)計(jì)級(jí)配為中間曲線，而RAP的級(jí)配曲線偏于上限，偏離了最佳級(jí)配組成，在9.5mm的粒徑是超過了規(guī)范上限的。新級(jí)配的調(diào)整中應(yīng)該使新級(jí)配位于級(jí)配中值附近?？傮w來說，粗集料數(shù)量減少，細(xì)集料含量增加，級(jí)配變化降低瀝青混合料性能。為了保證再生瀝青混合料性質(zhì)需要加入粗集料含量較高的新集料，調(diào)整再生瀝青級(jí)配滿足規(guī)范要求。

（2）RAP瀝青含量

采用阿布森法回收RAP中的老化瀝青，含有老化瀝青的三氯乙烯溶液為了降低溶劑蒸餾過程中瀝青的二次老化，采用真空旋轉(zhuǎn)整流去除溶劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RAP中瀝青含量3.5%。

通過回收瀝青膠結(jié)料含量分析與三大指標(biāo)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，瀝青膠結(jié)料含量明顯降低，這是因?yàn)樵诼访娼煌?，路面水的作用下，瀝青膠結(jié)料流失。受瀝青老化的影響，瀝青膠結(jié)料三大指標(biāo)降低明顯。

（3）配合比設(shè)計(jì)

再生瀝青混合料集料設(shè)計(jì)的目的是調(diào)整RAP中不合理的級(jí)配，調(diào)整方法是加入再生瀝青混合料中減少的粗集料，通過計(jì)算綜合調(diào)整新級(jí)配滿足規(guī)范要求。對(duì)于RAP摻加比例預(yù)估通過公式2.1進(jìn)行。

式中k為RAP比例；bi為RAP中各篩孔篩余；ci為目標(biāo)級(jí)配各篩孔篩余。

RAP的摻量根據(jù)礦料級(jí)配和經(jīng)濟(jì)效益綜合確定，新集料根據(jù)RAP摻量和目標(biāo)級(jí)配確定，再生劑根據(jù)RAP含量確定，新瀝青根據(jù)RAP，再生劑和油石比確定。

P-新瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Qi-新集料質(zhì)量分?jǐn)?shù)，R再生劑在再生瀝青混合料中質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Pb-再生瀝青混合料最佳油石比，a-RAP比例，Pob-RAP中瀝青含量，r-再生劑與RAP中瀝青比例，Xi-新集料各篩孔篩余，Ni-目標(biāo)級(jí)配各篩孔篩余，Pi-RAP中各篩孔篩余。

3 結(jié)論

通過研究得到再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)主要包括：確定銑刨出的RAP集料原有級(jí)配以及RAP中瀝青含量，最后采用公式計(jì)算出RAP、再生劑、新集料、瀝青的摻配比例。