張 煒

(貴州省銅仁桃源公路檢測(cè)有限責(zé)任公司，貴州 銅仁 554300)

1 舊瀝青性能

瀝青使用時(shí)產(chǎn)生老化指的是瀝青中不同組分的比例出現(xiàn)明顯變化。在瀝青當(dāng)中主要包含四個(gè)組分，其中，芳香分會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)，而膠質(zhì)將進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)闉r青質(zhì)；老化時(shí)，飽和分實(shí)際含量不會(huì)產(chǎn)生太大的變化，所以在四個(gè)組分當(dāng)中，膠質(zhì)與瀝青質(zhì)實(shí)際含量都顯著增加，導(dǎo)致瀝青老化以后明顯變硬和變脆，減小瀝青的黏性。基于此，對(duì)再生混合料進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)原瀝青實(shí)際老化程度進(jìn)行分析。先對(duì)舊混合料實(shí)施抽提試驗(yàn)，使瀝青與礦料相分離；使用高速離心機(jī)對(duì)抽提液當(dāng)中的礦粉進(jìn)行分離，再對(duì)沒(méi)有礦粉的抽提液實(shí)施旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，以此分離出瀝青和三氯乙烯，實(shí)現(xiàn)對(duì)舊料中瀝青的有效提取。完成舊瀝青提取后，對(duì)其軟化點(diǎn)、針入度與延度進(jìn)行試驗(yàn)，具體的試驗(yàn)結(jié)果為：(1)針入度(25 ℃)/(0.1 mm)：回收瀝青實(shí)測(cè)結(jié)果為41，初始瀝青指標(biāo)為68；(2)延度(15 ℃)/cm：回收瀝青實(shí)測(cè)結(jié)果為10，初始瀝青指標(biāo)為65；(3)軟化點(diǎn)/℃：回收瀝青實(shí)測(cè)結(jié)果為55.0，初始瀝青指標(biāo)為45.0。在確定配合比前，必須對(duì)舊瀝青材料的技術(shù)性能進(jìn)行分析，為之后的配合比設(shè)計(jì)工作奠定良好基礎(chǔ)。

2 原混合料級(jí)配

對(duì)完成抽提試驗(yàn)后得到的礦粉實(shí)施篩析試驗(yàn)，相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 原礦料級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果

從表1結(jié)果可以看出，舊料級(jí)配依然處在級(jí)配范圍之內(nèi)，這說(shuō)明路面不斷使用時(shí)，礦料并沒(méi)有產(chǎn)生移位與破碎。

3 再生劑與摻配比例

瀝青再生實(shí)際上就是其老化逆過(guò)程。在舊瀝青當(dāng)中添加適量再生劑，減少瀝青質(zhì)實(shí)際含量，增強(qiáng)軟瀝青質(zhì)具有的溶解能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青相溶性有效改善，保證瀝青延度與針入度，恢復(fù)到原有性能狀態(tài)。對(duì)再生劑而言，要有一定流變性與滲透親和力。

再生劑的摻加量也會(huì)對(duì)再生效果造成影響。結(jié)合以往施工資料，確定初始瀝青標(biāo)號(hào)。以70#瀝青為例，在確定具體的再生劑摻加量過(guò)程中，需將使瀝青恢復(fù)至最初狀態(tài)為基準(zhǔn)進(jìn)行。在實(shí)際的分析過(guò)程中，可將推薦摻加量作為依據(jù)，從3%的摻加量開(kāi)始，以2%為間隔確定三個(gè)摻加量：當(dāng)再生劑的實(shí)際摻加量為3%時(shí)，針入度/(0.1 mm)為64，軟化點(diǎn)為49.0 ℃，15 ℃溫度條件下的延度為34 cm；當(dāng)再生劑的實(shí)際摻加量為5%時(shí)，針入度/(0.1 mm)為72，軟化點(diǎn)為47.0 ℃，15 ℃溫度條件下的延度為66 cm；當(dāng)再生劑的實(shí)際摻加量為7%時(shí)，針入度/(0.1 mm)為89，軟化點(diǎn)為45.5 ℃，15 ℃溫度條件下的延度為83 cm。從以上結(jié)果可以看出，當(dāng)再生劑的摻加量為5%時(shí)，瀝青性能可以恢復(fù)至原標(biāo)號(hào)；而當(dāng)再生劑的實(shí)際摻加量為7%時(shí)，瀝青性能可以恢復(fù)至更高的標(biāo)號(hào)。另外，通過(guò)對(duì)再生劑的添加，還能改善瀝青黏度。以延度發(fā)生的變化為依據(jù)，當(dāng)再生劑的摻加量為5%時(shí)，瀝青延度可以恢復(fù)至66 cm，和最初水平已經(jīng)十分接近；而當(dāng)再生劑的摻加量為7%時(shí)，瀝青延度可以恢復(fù)至83 mm?？紤]到原始瀝青標(biāo)號(hào)為70#，所以可將再生劑的實(shí)際摻加量確定為4%。

4 配合比設(shè)計(jì)與性能分析

結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，混合料瀝青實(shí)際用量需要比新拌和料略高。在本次研究過(guò)程中，不僅使用再生劑對(duì)舊瀝青性能進(jìn)行改善提高，還摻加了一定量的新瀝青，其標(biāo)號(hào)為90#。添加新瀝青的主要目的在于對(duì)舊瀝青黏度進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保舊瀝青保持穩(wěn)定。采用燃燒法實(shí)測(cè)舊混合料當(dāng)中瀝青實(shí)際含量，實(shí)測(cè)結(jié)果為4.8%，綜合考慮新瀝青實(shí)際摻加率，確定再生混合料當(dāng)中初始瀝青使用量等于5%。

在大多數(shù)改建工程當(dāng)中，都將熱再生混合料進(jìn)行全部再利用。由于在銑刨時(shí)舊料會(huì)產(chǎn)生損失，所以對(duì)于再生混合料，其配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中需按照比例添加新拌和的混合料。當(dāng)初始瀝青使用量等于5%時(shí)，根據(jù)0.3%的間隔對(duì)再生混合料實(shí)時(shí)配制，然后采用馬歇爾試驗(yàn)的方法確定再生后混合料對(duì)應(yīng)的最佳瀝青實(shí)際使用量。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

以馬歇爾試件對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)結(jié)果之間的關(guān)系，對(duì)瀝青用量的平均值進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果作為新混合料最佳瀝青用量對(duì)應(yīng)的初始值，然后結(jié)合當(dāng)?shù)靥岢龅南嚓P(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定瀝青用量的最大值和最小值，最后將最佳瀝青用量確定為5.4%。

在確定了最佳瀝青用量以后，需對(duì)再生后的混合料各項(xiàng)性能指標(biāo)予以驗(yàn)證。比如，采用車轍試驗(yàn)檢測(cè)的方法確定動(dòng)穩(wěn)定度，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果為1 089次/mm，同理可確定殘留穩(wěn)定度，其試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果為90%。由以上結(jié)果可以看出，再生后混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到要求。

5 結(jié) 論

通過(guò)以上分析，可得出下列各項(xiàng)結(jié)論：

(1)對(duì)于瀝青路面，其使用性能下降主要和混合料產(chǎn)生老化有關(guān)，而瀝青發(fā)生老化的主要原因?yàn)闉r青當(dāng)中不同組分比例產(chǎn)生變化。在再生施工中，可通過(guò)對(duì)再生劑的適量添加來(lái)增強(qiáng)軟瀝青質(zhì)具有的溶解能力，促使瀝青自身相容性產(chǎn)生變化，起到對(duì)瀝青組分進(jìn)行改善的重要作用，使瀝青自身利用性能得以恢復(fù)。

(2)對(duì)再生混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)先確定適宜的再生劑摻加量。具體的摻加量數(shù)值主要取決于舊料中瀝青初始具有的性能。采用標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾試驗(yàn)?zāi)転榕浜媳仍O(shè)計(jì)提供可靠的參考依據(jù)，保證再生后的混合料各項(xiàng)技術(shù)性能都能達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。