废旧沥青混合料热再生在低等级路面养护中的应用

高金平

【摘 要】随着公路养护维修铣刨产生的废旧材料，如何最大限度地发挥沥青路面废料的再生利用效果，减少废旧沥青混合料对环境污染，缓解资源压力，进而适应公路养护行业发展要求。

【关键词】废旧材料;再生;利用

中图分类号： TU528 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）02-0179-002

【Abstract】How to maximize the recycling effect of asphalt pavement waste，reduce the environmental pollution of waste asphalt mixture and relieve the pressure of resources，with the waste materials produced by milling and planing for highway maintenance and maintenance，And then adapt to the development requirements of highway maintenance industry.

【Key words】Recycling and;Utilization of waste;Materials

0 前言

为了尝试废旧筑路材料在低等级公路路面中的再生利用，我段在X043线什千路k21+000-k26+000段实施废旧油皮热再生推广应用。

1 原路段概况

（1）县道043线什千公路为三级公路，由于该路等级较低，路面面层为沥青碎石结构，厚度3-5cm，无水泥稳定类基层结构，仅有厚度为15cm左右的砂砾垫层，路面结构层薄弱。 拟实施改造路段为沥青碎石路面，病害显现为局部沉陷、坑槽及翻浆，现沥青路面存在严重龟网裂，给沿线村民的出行及生活带来不便。经检测，该段弯沉平均值188.55（0.01mm），弯沉代表值302（0.01mm）。初步判断，该段路基整体强度不足，且偏弱。原路段路面面层为沥青碎石结构，厚度3-5cm，且路面病害呈扩大趋势，养护范围仅能确保公路的基本通行，无法有效阻止原有沥青路面的大面积砂化。

2 实施方案

经过现场初步拟定本项目实施范围为K21+000～K26+000段，长度共计5公里。根据实地调查，依据原路路况，并综合考虑沿线村庄及人口分布、路况调查、弯沉检测，结合公路等级、交通量及资金等综合因素，确定实施方案为将其它公路铣刨面层产生的沥青混合料回收至拌合料场，经筛分，抽提测定油石比、矿料级配组成及旧沥青的性能指标后，按新的沥青再生混合料进行配合比设计，确定旧沥青混合料的沥青、集料等新材料的添加比例，利用现有滚筒式拌合设备，加热拌制新的沥青路面材料后，按照热铺法铺筑在已处治好病害的旧路上铺筑再生沥青面层。

施工流程

为确保路面整体强度，首先利用原路面及其他路面铣刨回收废旧材料，采取全深式二灰冷再生技术，经设计、配比得到再生二灰稳定混合料，通过摊铺、整形及压实，准备强度符合技术要求的路面基层，从而保证路面结构的整体性和承载能力。

3 厂拌热再生面层标准试验

本项目的重点在于废旧沥青混合材料的再生利用，结合我段现有沥青拌合设备，提出厂拌热再生沥青混合料的施工方案，具体为：在回收的旧沥青混合料中添加部分新碎石骨料和沥青，在加热的情况下重新拌合。热再生面层配合比设计应按照如下步骤进行：现场取样（灵台西屯拌合场废旧面层料堆）→混合料配合比设计（添加部分新碎石及沥青）→配合比检验（试验段铺筑）。

3.1 取样

废旧沥青混合料的取样在灵台段西屯拌合料场回收料堆进行，取样方法参照《公路工程集料試验规程》（JTG E42）粗集料料堆取样法，取样前应去除表面15-25cm深度范围内的集料。根据需要，取得足够的废旧沥青混合料。

3.2 回收沥青废旧混合料检测

依据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008），对沥青废旧混合料进行抽提筛分，抽提沥青含量为3.11%。

3.3 热再生沥青混合料配合比设计

依据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）要求，将沥青废旧混合料（RAP）抽提后的集料和新添加细集料、粗集料进行掺配试验。确定掺配比例为10-20mm碎石：0-3mm石屑：RAP混合料=25%：10%：65%，使掺配后矿料满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG  F40-2004）中AC-20要求。再选用3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五个油石比（包括RAP中沥青和新添加沥青）进行马歇尔试验，确定最佳油石比OAC为4.6%。并进行配合比马歇尔试验验证，稳定度、流值、孔隙率、沥青饱和度等指标均满足JTG  F40-2004《公路沥青路施工技术规范》规范要求。

4 施工过程控制

混合料在拌合和生产过程中，为了计量准确，应该先对回收废旧沥青混合料加热，再进行计量拌合。拌和温度的控制与传统的热拌沥青混合料相比，热再生混合料拌合受到温度的影响更大。如果回收料温度加热不足，难以保证回收料松散和沥青活性，如果温度过高，又会造成沥青的变质，直接影响使用性能，因此，拌和温度必须控制精准。同时，旧回收料的含水率直接影响到再生沥青混合料的出料温度，应尽可能的减少回收料的含水率，保证沥青混合料的出料质量。根据配合比设计报告换算新添加沥青、集料等比例进行试拌，拌合后进行马歇尔验证试验，并进行调整，各项指标满铺筑规范要求后按验证配合比进行拌料。

（1）透层油可选用乳化沥青，洒布量为乳化沥青用量0.8-1.2Kg/m2。

（2）铺筑前对基层或旧路面的厚度、密实度、平整度等各項指标进行检查和标高复测，测量人员只需根据基线支点在断面图的位置计算出相应的标高，标出松铺厚度，并按此标高在现场挂好钢丝。按预定的铺装方案。放出摊铺机行走标线和控制摊铺机熨平板高度。

（3）摊铺作业：摊铺机保持缓慢、均匀、连续不断地进行摊铺，摊铺速度以控制在2～6m/min的范围内为适宜。如果发现混合料有离析、波浪、裂缝、拖痕等现象时，要分析产生原因，并进行处理。

（4）压实：高温初压。采用双钢轮压路机静压2遍，每个轮迹与相邻轮迹重迭1/2轮宽，紧跟震动压路机，复压2遍，胶轮压路机先慢后快进行碾压，确保碾压密实和铺筑效果。初压速度宜为1.5-3Km/h，复压和终压速度宜为2-4Km/h。厂拌热再生沥青混合料摊铺、碾压过程与热拌沥青混合料完全相同，其质量控制指标也相同。主要检查指标为平整度，表征抗滑性能的构造深度、渗水系数和压实度。

（5）接缝施工：新铺层与经过压实后的冷铺层进行搭接采取垂直的平接缝，搭接宽度约为3-5cm，摊铺新面铺层时，对已铺层带接缝边缘进行切割垂直，新铺面层与已铺层松铺厚度相同。

5 沥青路面厂拌热再生利用技术的优缺点及应用前景

（1）性能优良。通过试验数据发现，厂拌热再生混合料的性能与传统热拌沥青路面（HMA）混合料性能接近，完全可用于沥青路面的表层。与其它再生技术相比，厂拌热再生混合料变异性小，质量有保证，经过严格的配合比调整，再生沥青混合料能确保技术指标不低于用全部新料拌制的沥青混合料，路用性能可以满足路面的使用要求。

（2）施工成本降低，具有很好的经济性。厂拌热再生沥青路面可以重复使用旧沥青路面材料，减少新材料的用量，节约自然资源，减少废料处理问题并降低相关费用，具有较高的经济性，实际测算每吨节约115元。

（3）拌合设备改造简单。再生热拌沥青混合料的运输、摊铺和碾压设备及施工工艺与传统的热拌沥青混合料基本相同，只需要对现有的拌和设备作较小的改动，且可以满足再生热拌沥青混合料拌合质量要求及环保要求。

（4）环保优势明显。沥青路面厂拌热再生技术作为一种节能环保的新技术，可以起到循环利用沥青路面材料，保护环境，最大限度地降低环境污染，充分利用废旧料，有效降低新加材料的使用量。

缺点

（1）为了避免出现拌和楼中混合料的加热温度过高，厂拌热再生混合料对拌合过程温度要求较高。

（2）一般地，厂拌热再生混合料中回收的沥青混合料（RAP）用量较少，仅为混合料总量的15%-35%，产量和生产效率受RAP用量的影响。

6 结语

沥青路面厂拌热再生技术作为节能环保的新技术，可以有效地完成路面预防性养护，降低养护成本，逐步根据路面实际情况，逐步使用、积累总结废旧沥青厂拌热再生面层在路面养护维修施工过程中数据。使用废旧沥青厂拌热再生技术得以很好的应用，同时加强施工作业过程，加强质量控制与管理，既可以有效地提高养护作业施工效率，改善公路路面的使用功能，也能够节省资金、促进环保，为“节能减排”和“四新”应用积极推广。