旧沥青混凝土厂拌热再生技术应用浅探

谢 鹏

（常州市公路管理处 常州 213164）

1 沥青路面再生技术研究推广的必要性

在经历了“十五”“十一五”的公路建设高峰后，沥青路面已经成为我国道路的主要形式。沥青路面的设计寿命一般为15～20年，由于前期施工水平及后期交通量和车辆荷载的不断增长，许多公路处于超负荷工作状态，路面破坏日趋严重，越来越多的沥青路面进入大中修维护期。按照传统工艺施工，将会产生大量的废旧沥青混合料，不仅堆放占用大量土地，而且影响环境；同时，新石料的大量开采导致森林植被减少，水土流失，严重破坏生态环境；另一方面，国际市场石油沥青作为不可再生资源，其成本越来越高。如果能对旧沥青混凝土进行再生利用，不仅节约了堆放场地，而且能节约大量的沥青和石料，经济效益和社会效益明显，一旦形成可持续发展的良性循环，对建设资源节约型和环境友好型公路有着显著作用。

按照《江苏交通运输“十二五”发展规划纲要》要求资源节约、环境友好型行业建设进展，要求和2005年相比废旧路面循环利用率超过40%，加大资源节约利用力度，重点突破路面及路基养护再生利用技术，干线公路沥青路面循环利用率达100%。

2 沥青路面厂拌热再生技术优势

按照再生混合料拌制和施工温度的不同，沥青路面再生可以分为热再生和冷再生；按照施工场合和工艺的不同，沥青路面再生可以分为厂拌再生和就地再生。因此沥青路面再生技术主要有厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生和现场冷再生4种。有资料表明，在所有的再生方式中，厂拌热再生技术是目前世界上应用最为广泛的沥青路面再生方法。据统计美国公路部门每年回收超过8 000万t的混合料，其中超过33%用于厂拌热再生。因此，厂拌热再生是非常有发展前途，也是应该重点发展的再生技术。

沥青混凝土厂拌热再生是指将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中筛分，根据路面不同层次的质量要求进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。厂拌热再生技术具有以下优点：

（1）节约资源、降低费用，社会效益和经济效益明显。

（2）可以改善旧路面结构，提高路面的使用性能。

（3）施工工艺与传统热拌沥青混合料基本相同，便于推广。

（4）路用性能达到热拌沥青混合料标准，尤其在抗车辙性能方面还超过热拌料。

3 沥青路面厂拌热再生关键技术

（1）拌和设备改造。主要功能：新骨料可以筛分，且新旧材料都有计量称重系统控制配给，生产的沥青混合料质量较好；旧料的加热控制更为平稳；由于有一套专门为加热RAP而设计的干燥筒和燃烧器，保证了被加热RAP中的沥青不老化，并配有专门的热回收料储存仓和称量斗，理论上使RAP的添加比例最高可达50%。

（2）老化沥青、旧沥青混合料性能评价。①RAP中老化的沥青的性质；②RAP的用量；③热再生沥青混合料配合比设计方法。再生沥青指标见表1，厂拌热再生配合比设计流程见图1。

表1 再生沥青指标（70号）

图1 配合比设计流程

4 沥青路面厂拌热再生施工工艺

厂拌热再生施工包括现场旧料的回收、破碎，拌和，运输，摊铺，碾压等几个步骤，与常规的沥青混合料施工相比，主要增加了旧料的回收处理，沥青混合料的拌和工艺发生了较大的变化。下面主要谈谈这2方面的施工体会。

（1）回收沥青路面材料（RAP）的铣刨和破碎。厂拌热再生的第一步是刨除需要再生的沥青路面，本工程厂拌热再生用的RAP为原老路上面层沥青面层的材料。

将RAP材料运至拌和场后，进行破碎，沥青路面回收料的结块主要是沥青颗粒的粘结作用，其破碎不同于石料破碎。采用锤式破碎设备进行破碎，同时进行筛分，产量可达100t／h。

按尺寸分级，采用13.2mm×13.2mm筛孔将RAP材料分成粗细2部分，并采用29mm的大尺寸筛网将破碎不彻底超大颗粒部分进行二次破碎。旧料经破碎机破碎筛分后分成2种规格料堆场地待用，超粒径部分经皮带送回破碎机再次破碎、筛分，或废弃处理。

RAP材料经破碎、筛分后，可达到生产所需的尺寸及级配，RAP材料在破碎和筛分后送至拌和楼生产，贮存时间不宜过长。夏季施工一般根据工程需要随用随轧，防止RAP在使用时含水量过大或因太阳暴晒而使RAP结块，影响其加热效果和搅拌均匀性。施工时要注意：

①分段开挖铣刨，铣刨时逐段落、逐车道、分层次进行，铣刨料分类堆放。

②保持基本相同的RAP获取方式，使铣刨机对旧骨料的破坏程度基本相同，减少其级配差异性。

③在RAP材料进料仓中增加破拱装置，并于每天拌和工作结束后将RAP材料仓放空。

④堆放各种矿料的地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染。各品种材料间应用墙体隔开，以免相互混杂。

⑤RAP材料坚持每500t检测1次，以确定RAP的沥青含量、矿料级配、含水量等，并据此进行混合料配合比调整。

（2）再生沥青混合料的拌和。经改装后的间歇式沥青混合料拌和机，产量满足现场正常速度摊铺需要，另配有80t的热贮料仓。全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的逐盘打印装置。热再生设备所有料斗、罐仓都装配了高精度电子动态计量器，在RAP料干燥筒集料出口处设测温装置。

厂拌热再生的拌和楼采用2个冷料仓进料，分别向热再生设备进粗细RAP，经热再生设备加热后，再按配合比比例将加热后的RAP材料与设计比例的拌和楼热料仓新集料、新加沥青投放到拌和锅中拌和。为了保证集料拌和均匀，热再生沥青混合料的拌和时间略长于正常生产时间，保证集料充分被沥青裹覆，无花白料现象。

RAP进入拌缸后，先和热的新集料搅拌10～15s，然后加入新沥青，搅拌时间不少于40s。拌和时间以生产的沥青混合料拌和均匀，无花白料为准。总拌和时间比普通热拌沥青混合料延长5s左右，一般控制在55s左右。

其他添加剂的投放在混合料干拌过程中进行。应按照掺量计算出每次拌和所需用量，采用塑料袋装。

RAP材料的加热温度一般控制在140～160℃，集料加热温度一般在190～210℃。再生混合料出料温度比相同热拌沥青混合料高5℃，沥青混合料正常出料温度在175～185℃。沥青混合料的施工温度控制范围见表2。

表2 热再生沥青混合料的施工温度 ℃

（3）再生沥青路面的运输、摊铺和碾压。再生沥青混合料的运输、摊铺和压实工艺与普通全新混合料基本相同，施工温度适当提高。

（4）检测数据。所有常规试验检测数据均满足沥青路面施工技术规范的要求。

5 沥青路面厂拌热再生实例

S338常州（江阴至青城）段全长14.05km，全线为一级公路标准。该段道路于2003年利用部分老路拓宽改造建成通车，至今运行已超过10年。由于交通量与日俱增，重载车辆、超限车辆日益增多、近几年夏季高温气候条件的变化等多种因素，路段相继出现了车辙、裂缝等病害，特别是部分路段车辙较深，极大地降低了道路的使用性能，影响了行车舒适性及安全性。根据上级部门安排，2013年6月起开始对该段落进行路面大修养护。本次改造主要是把原沥青混凝土路面铣刨后重新铺筑新的沥青面层，标高横坡保持老路标准，路面结构为8cmSup－20＋4cm Sup－13，其中本项目沥青下面层采用SUP－20厂拌热再生沥青混凝土，经试验确定铣刨料掺加量为混合料总量的20%，并添加了0.4%的高模量改性剂路孚8 000。在各参建单位的努力下，该工程在8月底完成主体工程施工，经试验检测下面层再生混合料的动稳定度结果达到10 000次／mm以上，同比普通的沥青混凝土抗车辙效能提高约60%左右，是设计规范指标的5倍，极大地提高了路面的抗车辙性能。

本次大修项目沥青下面层采用SUP－20厂拌热再生沥青混凝土约10 400m3，铣刨料掺加量为20%，节约石料6 000t、沥青280t，减少二氧化碳排放16 272kg。同时工程造价降低约271万元，取得了良好的经济效益和社会效益。

近几年的工程实践中，沥青混凝土厂拌热再生技术已经得到广泛运用。

6 沥青路面厂拌热再生技术展望

厂拌热再生技术中废旧沥青混合料（RAP）掺量普遍在20%左右，得到的再生料沥青混合料具有较好的性能，但是RAP的利用率相对较低。在研究中将RAP掺量提高到60%和70%，通过添加再生剂和新沥青，以及温拌技术等进行合理的再生沥青混合料设计，并通过合理的再生手段使再生沥青混合料的性能能够达到规范标准，这是今后一段时间的发展方向。