RAP摻量對熱再生瀝青膠結(jié)料粘度的影響

（云南省公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，云南 昆明 650021）

在瀝青路面熱再生過程中，拌和設(shè)備的加熱效率對RAP摻量影響很大，目前，市場上常用的熱再生拌和設(shè)備主要是通過熱空氣加熱RAP，這種方法避免了明火加熱對RAP中舊有膠結(jié)料的老化破壞，但加熱效率較低，生產(chǎn)效率不高。同時，隨著RAP摻量的增加，瀝青膠結(jié)料的粘度也在增加，為了保證拌和效果，則需要提升拌和溫度。為降低瀝青膠結(jié)料粘度，筆者從RAP中回收瀝青膠結(jié)料，并摻入新的基質(zhì)瀝青及降粘劑，分析了瀝青膠結(jié)料粘度的變化過程。

一、RAP中瀝青膠結(jié)料的老化分析

國外有研究對不同使用年限的瀝青路面進(jìn)行瀝青取樣后，通過檢測相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)：瀝青的老化程度與深度成正相關(guān)，深度越大，老化程度越?。幌嗤疃认?，瀝青路面的使用時間越長，瀝青的老化程度越高。

此外，國內(nèi)學(xué)者對沈大高速的瀝青路面老化情況進(jìn)行了10年的跟蹤觀測，在分析了瀝青膠結(jié)料的相關(guān)檢測結(jié)果后得出：隨著使用年限的增加，瀝青路面中的瀝青膠結(jié)料會逐漸發(fā)生變化，使用年限越長，飽和分、芳香分含量越少，瀝青質(zhì)、膠質(zhì)越多。

二、RAP中瀝青膠結(jié)料粘度分析

本文選取了云南省某二級公路的回收瀝青路面材料，該二級公路的上面層為AC-16瀝青混凝土，采用茂名70#A級道路石油瀝青拌和鋪筑，至今已通車7年左右。

通過三氯乙烯抽提法對回收瀝青路面材料RAP中的瀝青膠結(jié)料進(jìn)行抽提試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，RAP中瀝青膠結(jié)料含量為4%，且老化較為嚴(yán)重，針入度衰減較大，軟化點(diǎn)增加，135℃布氏粘度約為茂名70#A級道路石油瀝青的1.4倍。

回收后的瀝青膠結(jié)料指標(biāo)與茂名70#A級道路石油瀝青對比情況見表1。

表1.RAP中瀝青膠結(jié)料指標(biāo)與茂名70#A級道路石油瀝青指標(biāo)對比

三、摻入新瀝青后的粘度變化

根據(jù)不同RAP摻量下混合料中瀝青膠結(jié)料的比例情況，將回收瀝青路面材料的膠結(jié)料和茂名70#A級道路石油瀝青進(jìn)行摻配，摻配后的瀝青膠結(jié)料各項(xiàng)指標(biāo)如表2所示。從表2可以看出，隨著RAP摻量的增加，摻配后瀝青膠結(jié)料的135℃布氏粘度指標(biāo)呈上升趨勢，說明RAP摻量越高，自身已老化的瀝青在膠結(jié)料中的占比越大，進(jìn)而影響135℃布氏粘度。

表2.不同RAP摻量下混合料中瀝青膠結(jié)料135℃布氏粘度值

由于瀝青混合料拌和溫度的高低主要取決于瀝青膠結(jié)料的粘度，隨著RAP摻量的提高，再生瀝青混合料對拌和、碾壓等各施工環(huán)節(jié)的溫度要求也就越高。但無限制地提高拌和溫度也會產(chǎn)生問題，一是不利于提高施工效率，二是直接導(dǎo)致瀝青膠結(jié)料老化。因此，在RAP摻量不斷提高的情況下，一定要控制好再生混合料的溫度，避免對混合料路用性能造成不利影響。

通過研究發(fā)現(xiàn)，想要增加瀝青熱再生中RAP的摻量，一定要妥善處理好兩個問題：一是RAP材料的加熱問題，二是必須控制拌和溫度。由于瀝青膠結(jié)料的粘度會影響拌和溫度，因此，可以在瀝青膠結(jié)料中添加一定量的降粘劑，降低膠結(jié)料粘度，進(jìn)而降低拌和溫度，對施工控制和質(zhì)量控制帶來積極影響。

四、加入降粘劑后瀝青膠結(jié)料的粘度變化

為減少RAP摻量增加對瀝青膠結(jié)料粘度的影響，本文選用了LKW型瀝青降粘劑。為方便對比，LKW型瀝青降粘劑的摻量定為基質(zhì)瀝青質(zhì)量的0‰、1‰、2‰、3‰、4‰，摻配后瀝青膠結(jié)料135℃布氏粘度值的變化情況如表3所示。

表3.再生瀝青膠結(jié)料摻入LKW型瀝青降粘劑后135℃布氏粘度值（Pa·s）

從表3可以看出，隨著RAP摻量的提高，LKW型降粘劑的摻量越大，135℃布氏粘度值就越低。在RAP摻量為50%、LKW型降粘劑摻量在3‰時，膠結(jié)料的135℃布氏粘度值基本與茂名70#A級道路石油瀝青相當(dāng)。

五、結(jié)語

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004），瀝青混合料拌和溫度的確定主要受瀝青膠結(jié)料粘度的影響，膠結(jié)料粘度越大，所需要的拌和溫度也就越高。實(shí)踐證明，在瀝青膠結(jié)料中加入降粘劑后，膠結(jié)料的135℃布氏粘度值明顯降低。因此，在瀝青混合料熱再生過程中，通過添加降粘劑，可有效解決RAP摻量越高，施工難度越大的問題。