AC-20厂拌热再生沥青混合料的研究与应用

导读:我国公路网和高速公路网规模位居世界前列，大批量高等级路面服役能力减弱，即将进入养护维修周期。如果采用传统方法，多数翻挖、铣刨的沥青混合料将被废弃，不仅造成环境污染

来源：未知发布日期：2019-09-23 17:32【大中小】

我国年均干线公路的大中修和改建里程超过4万公里，路面养护维修所产生的大量废旧铣刨料已经成为制约公路行业可持续发展的重要问题，势必要通过积极推广应用再生技术进行资源重复利用。国家交通运输部在《“十三五” 公路养护管理发展纲要》提出的绿色发展的理念：绿色发展探索养护管理新模式。厚植资源节约、集约高效、节能减排、生态环保、自然和谐的绿色发展理念，推动公路养护管理实现高效低碳发展，大胆探索养护管理新模式，推动公路养护市场向资源节约型、环境友好型转变。同时提出实行绿色养护生产，高速公路、普通国省道路面铣刨料回收率分别达到100%、98%，循环利用率分别达到95%、80%以上。近年来，我国高速公路建设事业发展迅速，早期修建的高速公路相继进入养护维修阶段。在汽车荷载和自然环境的作用下，沥青逐渐老化，由于集料细化及路面结构层的变化，沥青路面的路用性能逐年下降，但大面积的维修沥青路面会产生大量的铣刨料，不仅污染环境更是对资源的浪费。本文依托G6京藏高速公路兰州段养护维修工程（一、二期），通过对旧沥青路面材料的调查和性质研究，分析了厂拌热再生的适用性。

公路沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面材料（RAP）运至沥青拌合站，经过破碎、筛分等方法处理后，按一定比例与新沥青材料、新集料（必要时还可以加入再生剂）重新拌合成再生混合料，并满足一定的路用性能，将其重新铺筑于路面的一整套工艺。由于对旧路面材料进行重复利用，在施工过程中，路面的几何线性及厚度能够很好地保持。总结起来，沥青路面材料的循环利用有下列有点优势：降低养护施工成本、节约集料和沥青胶结料、保护环境、节约能源，更重要的是再生后的沥青路面与新铺的沥青路面性能相当，厂拌热再生技术的基本原则一是不盲目追求RAP 的掺量，二是不用或者尽量少用再生剂。为了保证厂拌热再生的技术控制、工程质量，满足设计和业主的要求，我公司与甘肃省畅陇养护研究院达成合作协议，由其全程提供技术支持。我公司已在2016年G6 京藏高速公路养护维修工程兰州段（一期）、2017年G6京藏高速公路养护维修工程兰州段（二期）成功应用厂拌热再生技术，并取得了良好的社会效益和经济效益。

1　厂拌热再生材料要求

沥青路面所用的沥青、集料、矿粉质量必须符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中的相关要求。厂拌热再生沥青混合料所用粗集料不仅包括铣刨料中原有的粗料，主要还是新加入粗集料，新加入粗集料应当选用石质坚硬、干燥、洁净、不含风化颗粒的碎石，其技术要求需满足。对不合格的集料严禁使用，对进场粗集料每500T检验一次。应采用石灰岩碱性石料磨细而得的矿粉。用于厂拌热再生的铣刨料要洁净、干燥，无沥青粘结的砂石料不得多于铣刨料质量的5%，并且含泥量不得大于1%，用于拌和的铣刨料尺寸应小于26.5mm。确保铣刨料（RAP）级配稳定，需将其筛分处理，分为0-6mmRAP、 6-11mmRAP、11-20mmRAP三档，由于回收沥青路面材料中旧沥青老化较为严重，旧沥青含量较低，为确保再生混合料质量稳定，铣刨料的加入量约占厂拌热再生沥青混合料质量的20%～30%。

2　厂拌热再生沥青混合料配合比设计要求

旧沥青铣刨料组分分析对旧沥青铣刨料进行抽提、筛分，以此得出旧铣刨料中沥青的含量及矿料组成，作为目标配合比设计依据。
回收沥青性能指标分析将抽提出来的旧沥青溶液（不得掺入矿粉）按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0726试验方法进行回收，并测定旧沥青的软化点、延度和针入度。通常，路面服役年限越久，回收沥青的针入度越小，软化点升高，延度变低；一般沥青在使用初期前3-5年老化较快，之后随年代增加老化速率趋于缓和。
热再生沥青混合料级配确定按再生混合料技术指标要求来确定旧料掺配比例，鉴于甘肃地区紫外线强，日照时间长，旧料掺配比例不宜大于总质量的30%，根据旧料颗粒、新集料、矿粉筛分结果以及级配范围，确定各矿料比例。
新加沥青材料掺量确定选择五种不同新沥青掺配比例，成型马歇尔试件，并进行马歇尔试验，按常规配合比设计方法确定新沥青材料最佳用量。

生产配合比设计与验证试验

3　厂拌热再生沥青混合料的技术要求

厂拌热再生上海昌吉沥青混合料按照马歇尔试验方法确定最佳沥青用量，通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂等试验，确定最佳沥青用量条件下混合料各项性能验证，各项技术要求。

4　厂拌热再生沥青混合料的施工要求

厂拌热再生沥青混合料的施工与普通沥青混合料施工基本相同，只是再生沥青混合料的拌和较为复杂，需要加装一个再生加热滚筒，其他如出料、运输、摊铺、碾压等工作的温度控制、施工要点基本一致。
1）沥青混合料的拌和设备必须要有稳定的加热装置和温度显示装置。在新加入集料和沥青铣刨料等干燥筒出口处、热料仓及拌和楼混合料出口处装有准确温度监控装置。
2）新加集料的加热温度比普通沥青混合料的温度高 20℃左右，但拌和均匀的再生沥青混合料出厂温度必须满足相关技术要求。
3）厂拌再生沥青混合料拌和过程主要包括：铣刨料的预热、新集料的半干拌、混合后加入新沥青湿拌等几个阶段，各阶段的时间控制可参考。

5　厂拌热再生混合料相关说明与注意事项

1）为了确保厂拌热再生沥青混合料质量稳定，再生所需的铣刨料应按不同结构层、来源，进行分堆堆放，以防止串料造成级配不稳定，在雨季对铣刨料应当进行遮盖处理。
2）配合比设计是保证厂拌热再生沥青混合料质量的关键一步，必须严格按照技术要求和设计文件进行，如遇原材料发生变化则要按上述要求重新进行配合比设计，并验证。

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