改性沥青路面就地热再生添加剂的研究与应用

葛超

摘 要：随着国家大力推广沥青路面就地热再生，就地热再生的路面性能已成为研究热点。本文通过项目室内外试验，对就地热再生工艺中的再生剂和SBR胶乳进行了分析与评价。结果表明，对于改性沥青路面，SBR胶乳能显著提高抗车辙性能和抗疲劳开裂性能，且对于水稳定性和低温抗裂性等方面比再生剂具有更好的性能。

关键词：就地热再生;SBR胶乳;再生剂;再生沥青路面;抗车辙性

中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）22-0121-02

0 引言

近年来，我国陆续实施了多种公路养护工程，但对资金和能源的消耗巨大。随着国家对建设“两型社会”发展的需求，要求高质量、低成本的道路技术与材料。沥青路面就地热再生技术正是解决此问题的关键技术之一，该技术可一次性实现对路表一定深度范围内的路面再生。目前，就地热再生技术已经在我国多个省份进行了应用。

就地热再生施工中，通常选用再生剂使老化沥青恢复活力。然而，常用的再生剂并不适用于老化的改性沥青。目前，SBR胶乳是再生剂的理想替代品。虽然目前我国大多数就地热再生工艺仍采用再生剂，但SBR胶乳在再生改性沥青混合料方面已得到重视。本文的研究目的是通过项目室内外试验，分析与评价两种用于改性沥青就地热再生工艺的添加剂——再生剂和SBR胶乳。

1 项目室内试验

1.1 沥青结合料试验

选取两个试件分别加入再生剂和SBR胶乳，并保证充分混合，分别测试原沥青、老化沥青、含再生剂的老化沥青和含SBR胶乳的老化沥青的性能，结果如表1所示。

根据测试结果在表1可知：SBR胶乳在恢复老化改性沥青的延度、高温和低温性能等方面具有较好的性能，也提高了结合料的粘度。相比之下，再生剂却容易降低结合料的高温性能。

1.2 再生沥青混合料性能分析

（1）高温稳定性试验。采用流变测试的方法以评估再生混合料的抗车辙性。试验温度设定为60℃，在波长为0.1s的半正弦波形中重复施加动态载荷，间隔0.9s建立永久变形的模型如式1所示。

εp=aN+b                                 （式1）

εp为永久变形;N为荷载次数;a，b斜率和截距。

式1中，蠕斜率a可反映混合料的高温抗变形能力，斜率a越小，高温性能越好。通过多次测试可得出数据：掺加再生剂的旧料εp为34965με，而掺加SBR胶乳的旧料εp为42365με。经计算，掺加再生剂的旧料a为5.251，掺加SBR胶乳的旧料a为3.345，可知掺加SBR胶乳的再生混合料具有更好的高温性能。

（2）水稳定性试验。该测试用于确定混合料抗水分损害的能力。以冻融劈裂强度比（TSR）用作评价指标，其计算依据如式2所示。

TSR=×100                            （式2）

式2中，RT1为未冻融循环的第一组试件的平均抗拉强度，MPa;RT2为冻融循环后的第二组试件的平均抗拉强度，MPa;TSR为冻融劈裂强度比，%。

经测试，加入再生剂和SBR胶乳的TSR分别为83.3和88.2，说明SBR胶乳再生混合料冻融劈裂比更高，具有更好的高温抗车辙性。

（3）低温性能试验。选用小梁弯曲试验以确定再生混合料的低温抗裂性能。测试结果如表2所示。

表2测试结果可知，SBR胶乳在低温环境下能显著提高旧料的抗裂性。

2 试验路铺筑

室外试验通过试验路铺筑、后期跟踪检测等方法来确定就地热再生添加剂的优劣。施工路段选择青银高速济南绕城北线段下行K104+000～K110+700，施工长度为6.7km，其中4.5km的路面再生使用再生剂，1.7km的路面再生使用SBR胶乳。铣刨表面层的深度为4cm，旧路面混合料的组成与实验室设计的混合料相同。

2.1 再生路面质量检测

对两种不同添加剂进行就地热再生的试验段进行质量检测，检测结果如表3所示。

由表3可知，两种添加剂方案的路面再生技术指标均符合技术规范的要求，再生后的路面质量良好，说明再生剂或SBR胶乳作为添加剂均是合理可行的。

2.2 试验段跟踪检测

对试验段进行跟踪检测，分析两种添加剂方案的实际路用性能。收集近三年的试验段平整度指数、车辙深度，汇总数据并计算平均值，形成曲线。图1为平整度指数平均增长曲线，图2为车辙深度平均增长曲线。

由图1、图2可知：与使用再生剂的就地热再生路面相比，使用SBR胶乳的再生路面具有更小的永久变形能力，且车辙深度增长较小，具有较好的抗车辙性能。

3 结语

本文对改性沥青路面就地热中使用的两种添加剂（再生剂和SBR胶乳）性能进行了分析与比较。通过室内外试验，对两种添加剂的改性沥青就地热再生混合料的性能进行了评价和比较，研究结果如下：

（1）室内试验表明，SBR胶乳在提高老化改性沥青结合料的延展性和低温性能方面表现出比再生剂更好的性能，并增加了结合料的粘度。

（2）通过再生混合料性能测试，SBR胶乳能显著提高RAP的抗车辙、抗水损伤、抗低温开裂等，在再生混合料中具有较好的应用性能。

（3）通过室外试验表明， SBR胶乳对于就地热再生后的路面具有更好的抗车辙性能。

参考文献

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