大摻量RAP廠拌熱再生瀝青混合料水穩(wěn)定性研究

程 永柴子欽翟 勇朱建勇陳 龍

（1貴州省融達(dá)公路橋梁工程有限責(zé)任公司 畢節(jié) 551700 2重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

大摻量RAP廠拌熱再生瀝青混合料水穩(wěn)定性研究

程 永1柴子欽2翟 勇1朱建勇1陳 龍1

（1貴州省融達(dá)公路橋梁工程有限責(zé)任公司 畢節(jié) 551700 2重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

本研究基于RAP摻量為40%-70%間隔為10%的廠拌熱再生瀝青混合料，進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)，凍融劈裂實(shí)驗(yàn)來研究大摻量RAP大摻量RAP廠拌熱再生瀝青混合料水穩(wěn)定性。研究表明：隨著RAP摻量不斷增大再生混合料最佳油石比呈線性增加，殘留穩(wěn)定度，凍融劈裂強(qiáng)度比逐漸降低，且在RAP摻量相同情況下加再生劑則再生混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比均有所增加，表明再生劑對(duì)再生混合料的水穩(wěn)定性有明顯改善作用。

大摻量；RAP；再生混合料；水穩(wěn)定性

引言：

隨著我國(guó)道路建設(shè)進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)及使用年限的逐年增長(zhǎng)，我國(guó)瀝青路面建設(shè)開始進(jìn)入大、中修期。為了響應(yīng)國(guó)家十二五節(jié)能減排戰(zhàn)略，廢舊瀝青混合料應(yīng)當(dāng)循環(huán)利用。我國(guó)公路的服務(wù)時(shí)間往往未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，很大一部分原因是由于瀝青路面的水穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致路面耐久性不夠，產(chǎn)生水損害破壞，水損害已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)瀝青路面主要病害之一。所以，研究再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性有其重要意義。

1原材料性能：

1.1 瀝青

新瀝青采用90＃道路石油瀝青，舊瀝青通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回收的瀝青混合料進(jìn)行抽提獲得。經(jīng)過前期試驗(yàn)對(duì)比分析，確定再生劑用量為舊瀝青的7%時(shí)可可明顯改善路用性能且滿足規(guī)范要求。新舊瀝青主要技術(shù)指標(biāo)如下表1。

表1 新舊瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

1.2 集料

新集料為石灰?guī)r，舊集料來自貴州省某二級(jí)公路上面層原級(jí)配為AC-13混合料油石比為4.8%新舊集料主要技術(shù)指標(biāo)如下表2。

表2 新舊集料主要技術(shù)指標(biāo)

2配合比設(shè)計(jì)

2.1 配合比設(shè)計(jì)

本研究RAP來自貴州省某二級(jí)公路上面層原級(jí)配為AC-13混合料油石比為4.8%，生瀝青混合料合成級(jí)配類型為AC-20F，以RAP摻量為40%、50%、60%、70%分別進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。見圖1

圖1 不同RAP摻量下的級(jí)配曲線

由圖1可知不同RAP摻量的再生瀝青混合料的合成級(jí)配曲線都《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求的范圍內(nèi)。

2.2 最佳油石比：

研究采用馬歇爾試驗(yàn)方法確定最佳油石比OAC，選用 5個(gè)級(jí)別的油石比分別為4.0%，4.5%，5.0%,5.5%,6.0%；70%RAP摻量采用4.5%,5.0%,5.5%,6.0%，6.5%油石比制作試件進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，馬歇爾的性能指標(biāo)最終確定最佳油石比如下表。

表4 不同RAP摻量下再生混合料最佳油石比

4水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

瀝青混合料水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)包括：1.）評(píng)價(jià)瀝青與礦料的黏附性。2.）評(píng)價(jià)瀝青混合料浸水以后的力學(xué)性能。

本研究采用浸水馬歇爾試驗(yàn)與凍融劈裂試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)方法參照J(rèn)TG E20-2011中T0729-2000和 T0709-2000進(jìn)行）兩種方法對(duì)再生瀝青混合料在加再生劑和不加再生劑的兩種情況下的水穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比研究。

4.1 浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)

浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果如圖2。

圖2 不同RAP摻量加和不加再生劑情況下殘留穩(wěn)定度

（1）舊料摻量越大，再生混合料殘留穩(wěn)定度比呈下降的趨勢(shì)。

（2）相同舊料摻量下，添加再生劑的再生混合料殘留穩(wěn)定度比高于未加再生劑的再生混合料，說明再生劑能夠有效改善再生混合料的水穩(wěn)定性。

4.2 凍融劈裂實(shí)驗(yàn)

通過凍融劈裂實(shí)驗(yàn)來研究混合料的水穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3.

圖3 不同摻量下凍融劈裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）舊料摻量從40%到70%，凍融劈裂殘留強(qiáng)度比逐漸下降，究其原因分析：舊料摻量越大，老化瀝青含量越高，老化瀝青塑形變形能力較差，在凍脹應(yīng)力過程中，易導(dǎo)致混合料開裂。

（2）相同舊料摻量，加再生劑再生混合料殘留強(qiáng)度比高于未加再生劑再生混合料。這說明再生劑能夠很好的改善再生混合料的水穩(wěn)定性。

5小結(jié)：

（1）隨著舊料摻量從 40%～70%增大，加與不加再生劑兩種再生混合料殘留穩(wěn)定度比和凍融劈裂強(qiáng)度比都呈下降趨勢(shì)，說明舊料增多不利于再生混合料水穩(wěn)定性。

（2）相同舊料摻量下，加再生劑的混合料殘留穩(wěn)定度比和凍融劈裂強(qiáng)度比高于不加再生劑的再生混合料，這說明再生劑有助于提高再生混合料水穩(wěn)定性能。

（3）隨著舊料摻量從 40%～70%增大，加與不加再生劑兩種再生混合料殘留穩(wěn)定度比差值和凍融劈裂強(qiáng)度比差值呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，這是由于舊料摻量較大時(shí)，再生劑用量增大，添加再生劑的混合料性能優(yōu)勢(shì)更加突出。

[1]國(guó)務(wù)院辦公廳.十二五節(jié)能減排綜合性工作方案[R].2011

[2]黃頌昌，徐劍，董平如,等.JTG F41-2008，公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S]北京：人民交通出版社，2008.

[3]呂偉民.瀝青混合料設(shè)計(jì)原理與方法[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2001.

[4]鄧曉青.廠拌熱再生瀝青混合料配比設(shè)計(jì)研究[D]，長(zhǎng)安大學(xué)碩士課題，2007.

[5]張輝.瀝青路面熱再生技術(shù)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2006.

U45

B

1007-6344（2016）09-0051-01

程永，貴州金織，1965-，高級(jí)工程師，柴子欽，河北邢臺(tái)，1990-，研究生，704027381@qq.com