厂拌再生Sup20沥青混合料路用性能的研究

沥青厂拌再生技术已经成为公路行业研究的热点，一方面对于原有沥青路面铣刨料能够再生利用，降低能耗，利于环保，另一方面能够保证同样路用性能的条件下，施工控制方便，降低施工成本。对于厂拌沥青再生技术在江苏省的应用，由于江苏省的重载和交通渠化特点，沥青路面破坏最明显主要为车辙变形与应力破坏。而美国SHRP研究成果superpave技术，由于粗集料颗粒之间互有良好的嵌挤作用，因此具有非常好的抵抗荷载变形的能力，厂拌再生和superpave技术的结合符合江苏省沥青路面的实际情况。本文以sup20沥青厂拌再生为例，通过相关配合比设计与施工注意的一些事项，以期对再生Sup20沥青混合料在江苏省的运用具有借鉴意义。

1 依托项目简介

江苏省S237省道高邮段工程，起自宝应、高邮交界处的子婴河，开始平行于京沪高速公路向南布线，至江都境内。工程技术标准为双向四车道一级公路，设计车速100km/h，路面面层宽11.25×2m，横坡为2.0%。路面结构层次为:1cm沥青下封层+6cm中粒式沥青混凝土SUP20下面层+4cmSUP13混凝土上面层。本次沥青厂拌再生Sup20沥青混合料的施工的桩号为:K127+760-K131+500左幅和K127+290-K131+500右幅。

2 厂拌再生Sup20配合比设计

2.1 原材料

本次沥青采用金陵石化70#重交通沥青，沥青的各项技术性能指标满足要求。集料采用镇江茅迪石灰岩碱性石料，并选用立方体颗粒的碎石。粗集料的针片状指标不大于10%，含泥量指标小于1%，细集料砂当量为74.5%，均满足要求。矿粉为镇江高资矿粉矿粉，该矿粉干燥，洁净，其0.075mm筛孔的通过量达到了80%以上，各项指标均满足技术要求。

2.2 再生料掺入比例的确定

对旧料进行抽提试验，提取旧沥青与新沥青混合后进行沥青胶结料的试验，按旧沥青混合料和新鲜集料的比例分别为20∶80，25∶75和30∶70 换算成旧沥青:新鲜沥青分别为 21.4∶78.6，26.8∶73.2，32.1∶67.8，进行沥青胶结料的三大指标试验，试验结果见表2-1。

表2-1 沥青胶结料试验结果

从表2-1 可看出，旧沥青:新沥青为21.4∶78.6、26.8∶73.2 时的沥青三大指标均满足要求。综合考虑沥青胶结料试验结果和经济性，确定选用旧沥青混合料:新鲜集料=25∶75掺配比例进行混合料配合比设计。

2.3 设计集料结构的选择

依据Superpave设计的一般方法，在选择设计集料结构时，首先调试、选出粗、中、细三个级配，根据集料的性质(密度和吸水率)计算出三个级配的初始用油量。然后用初始用油量成型试件，根据试验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料其他体积性质，矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)、矿粉与有效沥青之比(F/A)等。通过试验和分析，选定级配2为设计级配，配合比为 0～30mm 旧料:1#:2#:3#:4#:矿粉 =25.0%:21.0%:24.0%:12%:17.0%:1.0%，新加沥青用量为 3.08%。其对应的混合料体积指标见表2-2。

表2-2 混合料体积性质表

3 厂拌再生Sup20路用性能

(1)沥青混合料高温稳定性。从马歇尔试验结果和车辙试验结果来看，混合料的稳定度和动稳定度远远大于规范的要求，这可以说明厂拌再生sup20沥青混合料具有良好的高温性能。(2)沥青混合料抗水损害性。从浸水马歇尔试验结果和冻融劈裂试验结果来看，厂拌再生sup20混合料可满足年降雨量大于1000mm地区的水稳定性要求。

表3-1 车辙试验结果汇总表

表3-2 浸水马歇尔试验结果

表3-3 冻融劈裂试验结果

4 现场施工质量控制

厂拌再生sup20沥青混合料施工顺序基本和传统密级配沥青混凝土相似，主要重点是加强碾压组合。在本标段施工中严格按照规范的要求进行施工，在施工中主要需要注意了以下几点:

(1)沥青混合料的拌制。集料的加热温度为170℃，沥青的加热温度为160℃，沥青混合料出厂温度控制在145-165℃。沥青混合料的拌和时间的确定，必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。总拌和时间为55S，其中干拌5S，湿拌时间为28S。拌和楼热料仓各种料计量准确，生产过程全部采用计算机控制，能逐盘打印沥青混合料的生产情况。(2)沥青混合料的运输。沥青混合料运输车的运量较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方有两辆运料车等候卸料;运料车有蓬布覆盖设施，能够做到保温和避免污染环境，在运输过程中严禁油渍和混合料撒落，做到文明施工;连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10-30cm处停住，没有撞击摊铺机。卸料过程中运料车挂空挡，靠摊铺机推动前进。(3)沥青混合料的摊铺。沥青混合料到场温度不低于145℃。摊铺前将熨平板预热至120℃。摊铺机熨平板拼接紧密，不存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。摊铺采用两台摊铺机进行梯队作业，通过走钢丝找平方式来控制路面厚度及平整度，松铺系数初步采用经验值1.2来控制。两台摊铺宽度分别为5.25m、6.0m，夯锤震级均为4.5级，摊铺机的摊铺速度按2m/min进行试铺，摊铺机缓慢、均匀、不间断地摊铺;机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。(4)沥青混合料的压实成型。2台钢轮压路机前静后振各2遍+1台XP302胶轮压路机和1台XP301胶轮压路机静压共8遍+1台钢轮压路机静压2遍，松铺系数为1.2。为保证压实度和平整度，初压要在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。碾压段的长度以控制在30米内，初压严禁使用轮胎压路机，以确保面层横向平整度。沥青混合料在装料过程中能移动以减少沥青混合料离析，做到高温紧跟碾压，碾压过程中未出现混合料推移现象。

5 结束语

(1)本次厂拌再生sup20沥青混合料最终确定的配合比为:0～30mm 旧料:1#:2#:3#:4#:矿 粉 =25.0%:21.0%:24.0%:12%:17.0%:1.0%。沥青用量为 4.2%(新鲜沥青用量为 3.08%)，通过旋转压实和马歇尔试验验证，其空隙率、VMA、VFA(饱和度)等均能满足要求;通过车辙试验得到其动稳定度满足要求;由浸水马歇尔、冻融劈裂试验知，该级配抗水害性能满足要求。(2)沥青混合料出料温度控制在145-165℃，沥青混合料摊铺机摊铺速度为2m/min，碾压组合采用方案:2台钢轮压路机前静后振各2遍+1台XP302胶轮压路机和1台XP301胶轮压路机静压共8遍+1台钢轮压路机静压2遍，松铺系数为1.2。(3)从本文的试验结果来看，厂拌再生sup20沥青混合料是值得推广的一种新材料。

[1]JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]黄建跃，刘先淼.谈发展沥青再生技术的几个关键问题[J].公路，2003.

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