瀝青路面熱再生技術(shù)在高速公路養(yǎng)護工程中的

1、 PAGE - 7 -瀝青路面熱再生技術(shù)在高速公路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用(朱玉娥 安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司)摘要：將回收瀝青路面材料（RAP）運至瀝青拌和廠（場、站），經(jīng)破碎、篩分，以一定的比例與新集料、新瀝青、再生劑（必要時）等拌制成熱拌再生混合料鋪筑路面的技術(shù)，稱為廠拌熱再生技術(shù)。瀝青路面熱再生技術(shù)是節(jié)約資源、保護環(huán)境的有效途徑，是公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。為扶持、鼓勵和推廣應(yīng)用瀝青路面熱再生技術(shù)，發(fā)揮其經(jīng)濟效益和社會效益，合肥徐州高速公路養(yǎng)護工程引進并應(yīng)用了該項技術(shù)，根據(jù)施工后各項技術(shù)指標檢測及目前車輛運行情況顯示具有較好的路用性能。關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面 養(yǎng)護工程 熱再生 設(shè)

2、計 施工一、瀝青路面熱再生設(shè)計1、一般規(guī)定瀝青路面廠拌熱再生工程實施前，應(yīng)對原路面歷史信息、原路面技術(shù)狀況、交通量、工程經(jīng)濟等方面的內(nèi)容進行調(diào)查和綜合分析，為再生設(shè)計提供依據(jù)。原路面調(diào)查的內(nèi)容應(yīng)完整，并進行系統(tǒng)分析和準確評價，一般包括原路面的結(jié)構(gòu)、材料、路況、路面通車營運期間的養(yǎng)護資料和路面檢測資料，并結(jié)合施工資料、竣工資料，分析病害成因。原路面狀況調(diào)查內(nèi)容一般包括：路面狀況指數(shù)PCI，國際平整度指數(shù)IRI，路面強度系數(shù)SSI，車轍深度，下承層的承載能力，原路面結(jié)構(gòu)厚度。通過對原路面狀況的調(diào)查、原路面材料的取樣和試驗、路面病害成因分析，為再生設(shè)計提供依據(jù)。2、回收瀝青路面材料分析必須在對回收瀝

3、青路面材料（RAP）充分調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程要求、公路等級、使用層位、氣候條件、交通情況，充分借鑒成功經(jīng)驗，選用符合要求的材料，進行再生混合料設(shè)計。廠拌熱再生時經(jīng)過預(yù)處理的回收瀝青路面材料（RAP）應(yīng)按照下表的各項技術(shù)指標進行檢測。熱再生時RAP檢測項目與質(zhì)量要求材 料檢測項目技術(shù)要求試驗方法RAP含水率實測RAP級配實測瀝青含量實測砂當量（%）55RAP中的瀝青針入度（0.1mm）20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程（JTJ 052）60粘度實測軟化點實測15延度實測RAP中的粗集料針片狀顆粒含量、壓碎值實測公路工程集料試驗規(guī)程（JTG E42）RAP中的細集料棱角性實測注：RAP摻配

4、比例小于20%時，RAP中的瀝青性能指標可不檢測，RAP中的粗集料可只檢測針片狀含量。3、瀝青再生劑應(yīng)根據(jù)回收瀝青路面材料（RAP）中瀝青老化程度、瀝青含量、回收瀝青路面材料（RAP）摻配比例、再生劑與瀝青的配伍性，綜合選擇再生劑品種。瀝青再生劑宜滿足下表的要求。熱拌瀝青混合料再生劑質(zhì)量要求檢驗項目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500試驗方法60粘度 cSt50175176900901450045011250012501375003750160000T 0619閃點220220220220220220T 0633飽和分含量（%）303030303030T 0618芳香芬

5、含量（%）實測實測實測實測實測實測T 0618薄膜烘箱試驗前后粘度比333333T 0619薄膜烘箱試驗前后質(zhì)量損失 %443333T 0609或T 061015密度實測實測實測實測實測實測T 06034、集料、石灰、礦粉等新添加材料的質(zhì)量要求新添加粗、細集料以及熱再生混合料中新舊集料混合后的集料混合料質(zhì)量應(yīng)滿足現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求。單一粗細集料質(zhì)量不能滿足要求，但集料混合料性能滿足要求的，可以使用。石灰作為再生結(jié)合料或者活性添加劑時，可以采用消石灰粉或者生石灰粉，石灰技術(shù)指標應(yīng)符合現(xiàn)行公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。石灰在野外堆放時間較長時應(yīng)覆蓋防潮。再生瀝青混合料中使用的填料

6、的質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)滿足現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）的要求。5、廠拌熱再生瀝青混合料的配合比設(shè)計廠拌熱再生瀝青混合料的配合比設(shè)計應(yīng)通過目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗證三個階段，確定回收瀝青路面材料（RAP）的摻配比例、新材料的品種及配合比、礦料級配、最佳瀝青用量。依據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）、公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范（JTG F41-2008）、大粒徑透水性瀝青混合料（LSPM）柔性基層設(shè)計與施工指南，對廠拌熱再生柔性基層、下面層、中面層、上面層瀝青混合料進行了材料組成設(shè)計和性能研究。合徐南高速公路原路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計為4cmAC-13上面層

7、，5cmAC-20中面層，6cmAC-20下面層，18cm水穩(wěn)基層。由于合徐南高速公路許多路段近些年大量采用了微表處、霧封、超薄磨耗層等預(yù)防性養(yǎng)護處理措施，導(dǎo)致路面上面層銑刨料級配變化較大，難以滿足瀝青熱再生級配設(shè)計要求，因此本次設(shè)計未采用上面層銑刨料，僅將中、下及基層銑刨料分檔堆放，然后取樣經(jīng)過試驗分析，對回收瀝青路面材料（RAP）進行評價，然后依據(jù)規(guī)范要求進行配合比驗算。瀝青熱再生混合料的配合比和混合料性能匯總?cè)缦卤恚?各類型熱再生混合料配合比和技術(shù)性能匯總混合料類型基層LSPM-30下面層AC-20C中面層AC-20C上面層AC-13C規(guī)范要求新添加油石比/總油石比()1.8/3.13.

8、1/4.33.2/4.53.5/4.8礦料配合比(%)下面層銑刨料30中面層銑刨料303030基層銑刨料101010石灰?guī)r集料20-30mm40石灰?guī)r集料10-20mm202533石灰?guī)r集料5-10mm1712石灰?guī)r集料0-3mm171325玄武巖集料10-15mm12玄武巖集料5-10mm31礦粉122析漏比率(%)0.080.2飛散比率(%)19.3020動穩(wěn)定度(次/mm)7250705178982800低溫彎曲破壞應(yīng)變2818262529582500浸水馬歇爾殘留強度比(%)90.496.493.395.485凍融劈裂殘留強度比（%）89.189.991.288.780滲水系數(shù)（mL/

9、min）透水18250LSPM要求透水，其他120根據(jù)混合料設(shè)計指標和標準，將中、下面層設(shè)計空隙率控制在4.0%左右，最佳油石比3.2%，總油石比4.5%；將上面層設(shè)計空隙率控制在4.0%左右，最佳新加油石比3.5%，總油石比4.8%；LSPM-30基層設(shè)計空隙率控制在13%-18%，最佳新加油石比1.8%，總油石比3.1%。二、瀝青路面熱再生施工控制工藝1、混合料拌制拌和設(shè)備為2000型拌和設(shè)備（拌和方式為間歇式熱拌），此設(shè)備增加回收瀝青路面材料（RAP）烘干加熱系統(tǒng)。2個回收瀝青路面材料（RAP）冷料倉，一個回收瀝青路面材料（RAP）的配料裝置和計量裝置，同時相應(yīng)增強拌和設(shè)備的除塵能力。拌

10、和要求：（1）料倉內(nèi)的回收瀝青路面材料（RAP）含水量應(yīng)不大于3%；（2）提高新集料的加熱溫度，新集料的加熱溫度控制在190-210左右。（3）回收瀝青路面材料（RAP）加熱時不得直接與火焰接觸。（RAP）加熱后的溫度控制在100度左右。（4）干拌（RAP與新集料的拌和時間）時間一般比普通熱拌瀝青混合料延長510s，施工時設(shè)定為20秒；總拌和時間比普通熱拌瀝青混合料延長15s 左右（設(shè)定總拌和時間為60秒）。（5）再生混合料出料溫度應(yīng)比普通熱拌瀝青混合料高515（后場按180度控制）。（6）廠拌熱再生瀝青混合料拌制的其它要求，應(yīng)符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）對熱拌瀝青混合料

11、路面的規(guī)定。2、攤鋪和壓實1）熱再生瀝青混合料的攤鋪溫度宜比熱拌瀝青混合料高515。實際攤鋪時按170度控制，其他要求，符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）對熱拌瀝青混合料路面的的規(guī)定2）由于增大了攤鋪溫度，相應(yīng)提高了熱再生瀝青混合料的壓實溫度。后場采用的碾壓組合為130型壓路機靜壓一遍，振壓2遍，XP-260膠輪搓揉碾壓3遍，壓實的其他要求符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）對熱拌瀝青混合料路面的規(guī)定。3、養(yǎng)生和開放交通廠拌熱再生瀝青路面的養(yǎng)生和開放交通，應(yīng)符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）對熱拌瀝青混合料路面的規(guī)定。4、施工質(zhì)量控制廠拌熱再生瀝青

12、混合料路面的施工質(zhì)量管理，應(yīng)符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40）對熱拌瀝青混合料路面的規(guī)定，在施工過程中須對回收瀝青路面材料（RAP）進行檢查。施工過程中RAP質(zhì)量檢查材 料檢查項目要求值檢查頻率RAPRAP級配符合設(shè)計要求每天1次RAP的含水率（%）3每天1次5、現(xiàn)場取芯驗收結(jié)果廠拌熱再生路面的取芯結(jié)果如下：下面層檢查結(jié)果檢 查 項 目檢 查 結(jié) 果試件空隙率(%)7.13.85.26.96.95.2試驗室標準密度的壓實度（%）97.2100.699.297.597.497.9最大理論密度的壓實度（%）92.996.294.893.193.193.5中面層檢查結(jié)果檢 查 項 目

13、檢 查 結(jié) 果試件空隙率(%)5.28.76.07.57.55.4試驗室標準密度的壓實度（%）99.595.598.496.896.899.0最大理論密度的壓實度（%）94.891.394.092.592.594.6上面層檢查結(jié)果檢 查 項 目檢 查 結(jié) 果試件空隙率(%)4.26.54.07.0試驗室標準密度的壓實度（%）98.996.699.296.0最大理論密度的壓實度（%）95.893.59693大粒徑檢查結(jié)果理論密度2.5832.5832.5832.583室內(nèi)密度2.182.182.182.18芯樣密度2.092.2422.1732.165芯樣孔隙率19.113.215.916.2芯

14、樣壓實度95.8102.499.699.36、混合料性能驗證采用瀝青混合料滲水試驗方法對最佳油石比的車轍板試件進行了滲水試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)計的LSPM-30混合料各試樣均在10s內(nèi)全部滲完，表明設(shè)計的LSPM-30混合料具有良好的滲透性能。分別用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗評價了設(shè)計的LSPM-30混合料的抗水損壞性能，殘留穩(wěn)定度和劈裂強度比均滿足熱拌改性瀝青混合料的試驗技術(shù)標準。用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗評價了設(shè)計的AC-20C、AC-13C混合料的抗水損壞性能，殘留穩(wěn)定度和劈裂強度比均滿足熱拌改性瀝青混合料的試驗技術(shù)標準。表明設(shè)計的混合料具有優(yōu)良的抗水損壞性能。采用瀝青混合料車轍試驗方法

15、對最佳油石比的車轍板進行了車轍試驗，結(jié)果表明設(shè)計的AC-20C、AC-13C混合料具有優(yōu)良高溫抗車轍性能。采用瀝青混合料低溫彎曲試驗方法對最佳油石比的小梁試件進行了低溫彎曲試驗，結(jié)果表明設(shè)計的AC-20C、AC-13C混合料具有優(yōu)良低溫抗裂性能。采用瀝青混合料滲水試驗方法對最佳油石比的車轍板試件進行了滲水試驗，結(jié)果設(shè)計的AC-20C、AC-13C混合料基本不滲水。結(jié)語：熱再生瀝青路面施工技術(shù)既有效的節(jié)約了資源，又避免了環(huán)境污染，發(fā)揮了經(jīng)濟效益和社會效益。但是從取芯的結(jié)果顯示，由于回收瀝青路面材料（RAP）的級配存在一定的變異，施工過程中熱拌再生瀝青混合料的級配也相應(yīng)存在變異性，施工質(zhì)量不易控制。因此，熱拌再生瀝青混合料的施工應(yīng)重點控制回收瀝青料的質(zhì)量：控制銑刨的速度，以保