再生瀝青混合料舊料摻量研究綜述

宋 鵬

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 重慶 400074）

0 引言

高等瀝青混凝土道路的使用年限一般為15年，低等路面使用年限更少，為10年左右。目前，90年代建設(shè)的大量瀝青混凝土道路急需有效的養(yǎng)護(hù)和修理，且需要養(yǎng)護(hù)修理的道路隨著時(shí)間的增加會(huì)越來越多。在此過程中，將會(huì)產(chǎn)生大量的舊瀝青路面材料，如果不能對(duì)這些廢舊材料進(jìn)行有效的處理，對(duì)于環(huán)境將是極大的污染，同時(shí)也是一種明顯的資源浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)研究表明，這些舊料經(jīng)過再生之后很多都是符合路用性能的，因此，瀝青再生的重要性也越來越突出。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

瀝青路面的再生利用在1973年石油危機(jī)爆發(fā)時(shí)引起各國(guó)的重視和關(guān)注。舊料再生瀝青得以發(fā)展主要有以下兩方面的原因，一是技術(shù)方面的基礎(chǔ)，大型冷刨設(shè)備的進(jìn)步和大量的使用為舊料再生瀝青提供了原材料。二是對(duì)環(huán)保需求的必然性，舊料的再生利用避免了舊料對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染、使得資源的結(jié)構(gòu)更加合理，對(duì)于降低路面造價(jià)也有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。基于以上原因，舊料再生瀝青得到了各方面的重視，得以快速的發(fā)展，并涌現(xiàn)了很多可觀的成果。

研究得到了RAP料的加入可以增加瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，但是隨著RAP量的增加，路面疲勞開裂的可能性會(huì)隨之增大。從研究結(jié)果來看，RAP的摻量大于60%時(shí)，其性質(zhì)受RAP料的加工情況影響很大。

日本的再生瀝青研究是在1976年開始得到發(fā)展，1993年到2000年間，瀝青舊料的再生率已經(jīng)從78%增加到90%。相關(guān)學(xué)者也對(duì)再生瀝青混合料的性能是否可以達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究[1],,并提出了RAP摻量要考慮再生劑和舊料性能的觀點(diǎn)。

法國(guó)對(duì)于瀝青舊料的研究成果在再生劑劑量與再生效果的關(guān)系方面較多[2]。在2011年西班牙的“FENIX”項(xiàng)目中，對(duì)RAP的變異性進(jìn)行了研究，并研究了瀝青舊料摻量的提高對(duì)混合料性能的影響。

1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)再生瀝青的研究主要集中再生機(jī)理的研究和摻量性能對(duì)比、再生瀝青的應(yīng)用施工技術(shù)等方面。如徐靜等人從氧化、揮發(fā)、聚合、裂解等方面對(duì)瀝青的老化機(jī)理進(jìn)行了分析和綜述[3]。倪小軍等人對(duì)再生瀝青的配合比設(shè)計(jì)和施工方法做了一定的闡述，舊料摻量集中在30%到50%之間[4]。張繼森等人進(jìn)行了RAP摻量對(duì)瀝青路面性能影響的分析[5]，使用的摻量分別為25%、55%、85%，分析了隨RAP摻量增加，高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性增加，而低溫和滲水性能降低的特點(diǎn)。

2 影響再生瀝青混合料舊料摻量的因素

2.1 舊料性能

不同的RAP集料級(jí)配會(huì)很大程度上影響舊料摻量的合適程度以及舊料摻量范圍的選擇。

2.2 再生劑及新料的選擇

瀝青再生劑的目的主要包含兩個(gè)方面，一是降低老化瀝青的粘度，二是提高再生瀝青的路用性能。

早在 2001年，吳少鵬等人就在研究瀝青路面老化機(jī)理的基礎(chǔ)上[6]，對(duì)瀝青再生劑的種類和摻量進(jìn)行了研究，提出了再生劑摻量在5%到11%的觀點(diǎn)。由此可以得出再生劑的種類和摻量都會(huì)對(duì)老化瀝青的性能產(chǎn)生很大的影響，針對(duì)不同的RAP，選擇合適種類和用量的再生劑對(duì)RAP的摻量提高非常重要。

目前對(duì)于加入新料對(duì)舊料的影響分析較少，值得深入研究。

2.3 瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)

混合料配合比設(shè)計(jì)的合理性會(huì)嚴(yán)重影響道路性能和使用年限?，F(xiàn)行的《公路瀝青再生技術(shù)規(guī)范》并未對(duì)新加瀝青對(duì)舊料的性能影響做出解釋，對(duì)配合比設(shè)計(jì)的要求中，RAP集料摻量為15%～30%，舊料摻配比低。要提高RAP集料的摻配比，需要更加精確的合理的混合料配合比設(shè)計(jì)。

3 存在的問題及發(fā)展方向

通過對(duì)瀝青再生機(jī)理和RAP摻量對(duì)瀝青再生混合料的影響分析知，RAP集料的加入有助于提升高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定，但是不利于低溫性能，滲水性能也會(huì)降低。在再生劑和新瀝青、新料加入的情況下，會(huì)對(duì)低溫性能及滲水性能進(jìn)行改善。在道路使用過程中，各種道路對(duì)混合料的性能要求也不相同，這使得RAP集料摻量的增加具備了理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)。

針對(duì)以上問題，可以對(duì)RAP集料性能做更深入的研究分析，并根據(jù)各地、各路段產(chǎn)生的RAP集料分級(jí)方法進(jìn)行研究。對(duì)于高性能的RAP集料可以進(jìn)行高摻量實(shí)驗(yàn)，選擇最有利于發(fā)揮RAP集料優(yōu)勢(shì)的再生劑，并對(duì)再生劑在實(shí)際道路使用中的耐久性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，增加高RAP集料摻量再生瀝青的實(shí)用性。對(duì)新料對(duì)舊料性能的影響進(jìn)行研究，改善新料對(duì)再生瀝青路面的效果，進(jìn)行更加精細(xì)合理的配合比設(shè)計(jì)，充分展現(xiàn)高舊料摻量再生瀝青路面的實(shí)用性。從而實(shí)現(xiàn)高舊料摻量的再生瀝青混合料實(shí)踐應(yīng)用，并有效的在工程應(yīng)用中發(fā)揮效果。

4 結(jié)語

隨著對(duì)資源和環(huán)境要求的提高，再生瀝青的應(yīng)用會(huì)越來越普及，對(duì)RAP舊料摻量提高的研究也有其必要性，而實(shí)際工程應(yīng)用中我國(guó)再生瀝青混合料的RAP集料摻量普遍偏低。可以從以下方面提高RAP集料摻量：對(duì)舊料的性能研究需要進(jìn)一步深入，包含其性能和特點(diǎn)；對(duì)再生劑的選擇應(yīng)更加規(guī)范化，方便快捷的選出與不同舊料性能最相符的再生劑，提高再生劑的穩(wěn)定性和耐久性；新料對(duì)舊料性能的影響可以深入分析；再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法應(yīng)該更加細(xì)致。綜合以上方法和研究方向，充分發(fā)揮再生瀝青性能，提高RAP集料摻量，更好的實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)。

[1] Makoto P.Kato, Hiroaki Ohshima, Katsumi Tanaka. Content-based retrieval for heterogeneous domains; domain adaptation by relative aggregation points[J]. Tools and Resources, 2012, 56(9):811-820

[2] Dao Xin Wei, Li Bian , Bao Lin Zhu . Research on High Blending Ratio of RAP Hot Recycling Plant[J] . Applied Mechanies and Materials, 2009, 361(363)：1645-1649

[3] 徐靜.瀝青老化機(jī)理綜述[J].石油瀝青，2011，25（4）：1-7

[4]倪小軍.瀝青路面再生利用技術(shù)綜述[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2004，23（5）:39-43

[5] 張繼森.再生瀝青混合料RAP摻量對(duì)使用性能的影響[J].公路工程,2013，38（4）:107-110

[6] 吳少鵬.路用瀝青再生劑的研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào),2001，22（4）:93-97