直投式厂拌温再生技术研究

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《广东公路交通杂志》2016年第5期

摘要：

采用温拌再生技术和RAP路面回收料常温直投的方式，生产的温再生沥青混合料具有良好的路用性能，并且该技术具有良好的经济社会效益。通过广东西部沿海高速公路温拌再生试验段的实际情况，对直投式厂拌温再生施工工艺进行分析探讨。

关键词：

直投；温再生；质量控制

0引言

结合沥青混合料热再生技术及温拌技术，将外加剂、新矿料、新沥青、废旧沥青混合料在低于热再生20℃~30℃左右的温度下进行拌和再生，达到节能减排、减少沥青及再生剂的老化、扩大旧料的利用比例，能集中体现节能减排与废物利用的优势。这种工艺直接将旧料投入拌缸，无需加热，既节省了设备改造成本，又可以避免旧料加热过程中温控困难，容易过度老化等问题。因此，在节能减排上比普通的再生技术又有了更大的改善。本文根据广东省公路的实际特点和需求，对直投式厂拌温再生沥青混合料施工工艺进行探讨分析，为该技术在省内的运用提供依据。

1回收沥青混合料（RAP）

1.1RAP料的回收、破碎、筛分

优先采用铣刨机铣刨回收RAP，使用前经破碎、筛分处理，使RAP的均匀性得到进一步提高，破碎时最好配合再生沥青混合料生产的需要量，现破碎现用，RAP的堆放时间应尽量短，避免存放期间造成RAP结块。不同来源、不同类型将RAP分堆存储，应存放在雨棚内，防止雨水侵入。RAP回收沥青混合料应该对含水率、砂当量、矿料级配、沥青含量和集料性质等评价，可采用沥青抽提仪或者燃烧法进行。

1.2RAP中的旧沥青性能

RAP旧沥青抽提采用阿布森法或旋转蒸发器法，主要对旧沥青针入度、软化点、延度（15℃）、60℃动力粘度四个指标进行试验，判断沥青老化程度。

1.3温拌再生剂

本文采用的温拌再生剂是一种路用表面活性剂，在混合料拌合之前，将温拌再生剂加入至沥青罐中，充分搅拌保证温拌再生剂均匀分散于沥青中。这种温拌再生剂的原理是通过温拌再生剂分子的表面活性剂降低了沥青与石料表面之间的表面张力，改善了沥青与石料“天然不浸润“的状态，使原本难以在石料的极性表面上充分展开的沥青非极性液体，变得对石料表面可以有“润湿”的特性。通过化学手段，实现了在较低温度下的沥青拌和生产工艺。

2温拌再生沥青混合料配合比设计

2.1原材料要求

2.1.1沥青路面回收料（RAP）

RAP料应当按照RAP回收料管理方法严格执行，对含水率、砂当量、矿料级配等保持监测，同时，回收旧沥青，并测定旧沥青的针入度、软化点、延度（15℃）、60℃动力粘度，作为配合比设计的依据。

2.1.2新沥青及新集料

新沥青及新集料应满足规范设计要求，若设计的再生沥青标号为70，则所使用的新沥青针入度为70（0.01mm）或者90（0.01mm），若设计的再生沥青标号为50，则所使用的新沥青针入度为50（0.01mm）或者70（0.01mm）。

2.1.3RAP掺配比例直投式

厂拌温再生的设计，由于旧料不加热，混合料的最终温度取决于新料加热的温度，为保证温拌所需的温度，旧料的掺加量不宜超过30%，根据旧料颗粒、新集料、矿粉筛分结果以及规范级配范围，确定各集料比例；若旧料级配较好，则可以酌情增加旧料掺配比例，否则应降低掺配比例。

2.1.4温再生沥青的配制检验

根据拟定的RAP料掺配比例和旧沥青性能，初定几个不同掺量的温拌再生剂比例，进行再生沥青指标试验，对照相关指标要求，选定温拌再生剂掺配比例。实际上，在混合料中新旧沥青的融合，旧沥青是未完全融合的，会造成指标超出预计的情况，即再生剂的掺量过高，使沥青过软，影响高温性能，特别是结合广东地区的气候条件，这是对路面的路用性能不利的。为了对这种情况进行修正，在实际配制温拌再生沥青时，可以对旧沥青的实际掺配比例适当降低或者在控制混合沥青的技术指标要求时，使针入度、延度等指标尽量靠近下限。

2.2温再生沥青混合料配合比设计

温拌再生沥青混合料配合比设计采用马歇尔设计方法，按照“热拌设计，温拌验证”的方法进行。首先按照热拌再生的试验方法确定最佳沥青用量等参数，然后用温拌的试验条件重新进行混合料试件的制作，并验证性能，具体试验温度如表1。实际上，“热拌设计”的目的在于准确找出再生沥青混合料体系的最佳沥青含量，最佳级配等，而“温拌验证”的目的在于验证该再生沥青混合料体系在温拌条件下生产时，能否达到预期要求。若混合料性能验证试验结果不能满足规范设计要求，则需调整级配，重新确定最佳油石比，直至设计结果达到性能要求。

3温再生沥青混合料的施工质量控制

3.1温再生沥青混合料的拌合

厂拌温再生沥青混合料可以选用间歇式拌和设备或连续式拌和设备进行拌制生产，拌和设备必须具备RAP料的配料计量装置。由于采用冷料直投和温拌技术，结合拌合楼的加热干燥能力、集料含水率、再生沥青混合料的级配、新沥青的粘温曲线等综合确定拌合楼控制温度，控温如表2所示，并且干拌时间和总拌和时间比普通热拌沥青混合料延长5~10s和15s。

3.2温再生沥青混合料运输、摊铺、碾压和养护

厂拌温再生沥青混合料的运输与全新混合料的要求完全相同。摊铺、碾压温度由粘温曲线确定。摊铺和碾压的其他要求，应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的规定。

3.3施工质量控制验收

再生沥青混合料必须满足规范的要求，当RAP来源发生变化时，重新进行适用性评价。再生沥青路面施工质量控制和验收参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）和《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1-2004）执行。

4试验段铺筑情况

西部沿海高速公路厂拌温再生中面层试验路段总长度346m，宽度3.55m，厚度为5cm。混合料采用GAC-20+30%RAP厂拌温再生沥青混合料。经过温再生沥青混合料配合比设计，最终确定生产配合比为：RAP：11~22mm：6~11mm：3~6mm：0~3mm：矿粉：水泥：油石比=30%：30%：10%：5%：23%：1%：1%：4.3%，温拌再生剂掺量为旧沥青的3%，RAP料筛分规格为4.75~19mm和0~4.75mm，由于0~4.75mm这档料偏细，粉尘含量高，为了保证再生料质量，只使用4.75~19mm规格进行配合比设计。厂拌温再生沥青混合料采用安迈4000型间歇式拌和设备拌制，生产前进行试拌试铺，确定拌合时间、加热温度等参数，并对拌合好的混合料进行摊铺，了解混合料的质量情况。经过试拌，确定了拌和楼实测干拌时间为7s，湿拌时间为35s，生产温度按表2进行控制。

4.1厂拌温再生沥青混合料路用性能

再生沥青混合料的路用性能是评价其再生技术和再生工艺的重要指标，因此对温再生混合料的高温稳定性能和抗水损害能力进行了检测，并与热拌再生混合料做了对比分析，试验结果如表3所示。热拌设计时混合料的各项指标与温拌验证时混合料的指标存在一些差异，但均能满足设计要求，温拌再生水稳定性略有提高。

4.2试验段现场检测

为检验厂拌温再生沥青混合料的压实效果，对试验路段进行了钻取芯样检测，检测结果见表4，渗水系数检测结果见表5。表5从芯样厚度检测结果来看，3个芯样的厚度均满足设计要求，平均值为5.03cm，压实度满足设计要求。从表5可以看出，渗水系数也能满足设计要求。检测结果说明温再生混合料可以满足规范设计要求。

5结语

温拌再生技术作为一种新型的路面旧料的利用方式具有广阔的前景，而旧料直投的生产工艺与温拌再生技术结合，在环境的日益恶化与资源、能源的巨大压力下，具有明显的优势，而且其施工工艺也较热再生简单，尤其是节省了设备改造成本。这种直投式温再生施工技术是一种值得行业推广的新型再生技术，本文对温再生施工技术进行了总结，为行业内再生技术的发展提供借鉴。

参考文献：

［1］公路沥青路面施工技术规范JTGF40-2004［S］．北京：人民交通出版社，2004．

［2］公路沥青路面再生技术规范JTGF41-2008［S］．北京：人民交通出版社，2008．

［3］刘立志.RAP材料厂拌热再生混合料质量控制研究［D］.重庆：重庆交通大学，2103.

［4］任栓哲．沥青路面厂拌热再生及其设备关键技术研究［D］．西安：长安大学，2008．

［5］姚岢，黎侃.厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术［J］.广东公路交通，2011（增刊）：21-25.

作者:范磊 熊健 张永红 单位:广州新粤交通技术有限公司