劉琳

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

隨著我國早期已建成高速公路逐漸出現不同程度的病害，公路養(yǎng)護與維修的重要性日益凸顯。相關數據表明，我國每年有15%的路面需要銑刨重鋪，而銑刨下來的舊瀝青混合料每年高達300 多萬t，這些舊混合料若得不到有效利用，將造成極大的砂石和膠結料等建筑資源浪費。另外，廢舊混合料若得不到適當的處理，作為建筑垃圾將造成嚴重的環(huán)境污染[1]。瀝青路面就地熱再生技術通過將銑刨廢料進行處理后與再生劑和新瀝青再次重新拌和，可實現廢舊混合料的再利用，同時節(jié)約資源、保護環(huán)境。

1 再生劑特性與摻量確定

1.1 再生劑的作用

再生劑的作用主要體現如下：在廢舊瀝青混合料中加入再生劑后，可以對原來老化瀝青組分起到調整作用，以保證各組分相匹配；再生劑可以調節(jié)老化瀝青黏度，進而可以和新加入的瀝青和集料更好地融合；再生劑與老化瀝青融合后，通過溶解多余的瀝青質來改善老化瀝青的膠體結構，使瀝青擁有更好的流變性能。

再生劑應具有良好的相容性和流變特性，以便與舊瀝青很好地融合，同時要嚴格控制蠟含量和含水量，且應注意再生劑的加入不能對瀝青中有效成分產生影響[2]。再生劑的選擇要視具體情況而定，其中原瀝青老化狀況、PAP 摻量和瀝青含量等都是應當考慮的因素，如舊瀝青含量高、瀝青嚴重老化時，應選擇小標號和低黏度的再生劑。本研究選用RA102 型再生劑，具體技術指標見表1。

表1 再生劑技術指標

1.2 再生劑用量

再生劑用量關系著再生瀝青的品質，首先在現場熱再生路段對舊路進行取樣，取樣深度為40mm，取樣點應為有代表性的路面。然后，在實驗室抽提舊瀝青混合料，即把瀝青與集料分離開來。最后，對回收舊瀝青進行3大指標試驗，并與該施工路段所用瀝青性能進行對比，以判別瀝青的老化程度，表2為回收舊瀝青的各項檢測指標。

表2 舊瀝青技術指標

由表2可知，老化后的舊瀝青針入度、延度有所下降，軟化點有所上升，在路用性能上即表現為瀝青變硬變脆，抗疲勞破環(huán)和抗溫度裂縫能力下降。

隨后，將不同摻量的再生劑加入舊瀝青中充分攪拌，保證再生劑與瀝青混合均勻，本文選取再生劑摻量分別占舊瀝青質量的3.5%,4.5%,5.5%，并測試再生后瀝青的3大指標。檢測結果見表3。

表3 再生后瀝青技術指標

從表3可以看出，隨著再生劑摻量的增加，再生瀝青的3 大指標發(fā)生了顯著變化，3 種摻量的再生劑對舊瀝青的性能產生不同程度的改善。當再生劑摻量為3.5%時，延度和軟化點滿足70 號瀝青規(guī)范值，而針入度未滿足要求；當再生劑摻量為4.5%時，3 大指標均滿足規(guī)范要求，且針入度較再生劑摻量為3.5%時提升了24.6%，延度提升了32.6%；繼續(xù)增大再生劑摻量至5.5%，盡管3 大指標性能變好，但相較于摻量為4.5%時，針入度、延度僅提升了6.5%和10.7%，增長幅度不大，綜合考慮經濟性，選用4.5%的再生劑摻量。

2 工程實踐

2.1 工程概況

某高速公路全長20km，設計時速120km/h，設計車道為雙向六車道，現已運營多年。經調查勘測發(fā)現，隨著交通量的增加尤其是大型車輛數量的增加，該條高速的部分路段有路面破損及車轍病害出現，影響行車安全與舒適性。為了考慮廢舊資源的再利用，擬對4cm 的細粒式瀝青混凝土銑刨后進行現場熱再生，再生后的瀝青混合料級配為AC-16，施工完成后恢復路面標線。

2.2 原材料檢測

（1）瀝青

本研究針對現場熱再生瀝青混合料進行檢測以獲取良好的高低溫性能，具體對原道路設計時所選用的膠結料SBS改性瀝青各項指標進行檢測，結果見表4。

表4 SBS改性瀝青性能檢測

表4（續(xù)）

（2）集料

對于現場熱再生混合料，新加粗集料應選擇強度高、表面潔凈、棱角性好、耐磨的集料[3]。本研究選用某石料廠加工生產的玄武巖作為集料，對其各項指標進行檢驗，結果如表5所示。

表5 玄武巖性能指標檢測結果

選用的礦粉為石灰?guī)r磨細制備的粉料，礦粉要求潔凈、干燥，且不能有明顯的結團現象，檢測結果如表6所示。

表6 礦粉性能指標

2.3 再生瀝青混合料級配設計

對于銑刨下來的舊瀝青混合料，對其礦料級配進行分析，加入新的礦質集料將瀝青混合料的級配調整至設計級配范圍內。通過舊瀝青混合料篩分試驗后，發(fā)現混合料4.5～9.5mm 粒徑的集料基本未發(fā)生損壞，礦粉含量減少，但總體級配曲線仍在中值曲線附近，表明舊瀝青混合料的骨架架構良好。為保證再生瀝青混合料的高溫抗車轍及低溫抗裂性能，應使級配曲線呈S形，既有一定量的粗骨料形成骨架，又有相當的細集料填充骨架空隙。為此重新加入碎石、石屑和礦粉。調整后的級配見表7，級配曲線如圖1所示。

表7 再生礦料的通過百分率及合成級配

圖1 合成級配圖

2.4 路用性能檢驗

（1）平整度檢測

對熱再生路面通車半年后的平整度進行檢測，并與施工前原路面進行對比，即將3m 直尺沿道路縱向擺在待測路面，以連續(xù)10尺為1測量組，記錄每1尺與路面的最大間隙，計算10尺最大間隙的平均值和標準差，測試結果見表8。

表8 瀝青路面平整度檢測

由表8 可知，施工前每10 尺最大間隙平均值在1.6mm 以上，且標準差偏大，表明路面的平整度不好；經現場熱再生后，路面的最大間隙平均值降至1.1mm以內，標準差也顯著降低，路面平整度得到改善

（2）路面抗滑性能檢測

對于高速公路路面的抗滑性能，本文利用擺式摩擦儀測試路面抗滑擺值（BPN），以評價施工前后路面抗滑能力的改善情況，其檢測結果見表9。

表9 瀝青路面摩擦系數測試結果

抗滑擺值原理是橡膠條在路面劃過固定距離后得到BPN 值，可以較為直觀地反應路表的抗滑性能。由表9可知，施工前該路段路面的擺值在50左右，路面的抗滑性能較差，經就地熱再生后再次測其摩擦系數，BPN 值有了明顯提升且最高達87.5，表明現場熱再生技術可以大幅改善路表抗滑能力。

3 結語

針對目前高速公路翻修過程中廢舊混合料利用率低，砂石資源浪費嚴重等問題，本文研究了瀝青路面現場熱再生技術。首先，確定再生劑用量，綜合考慮經濟性因素，發(fā)現再生劑摻量為4.5%時舊瀝青性能得以大幅改善。然后，對廢舊集料進行篩分處理，并加入新的骨料和礦粉，調整其級配以滿足施工要求。最后，依托實際工程，對比分析再生前后瀝青路面性能變化情況，結果表明，再生后瀝青路面平整度和抗滑能力均有所提升。