老旧沥青路面再生技术的应用

张攀 栾雨澄

（1.烟台市招远公路建设养护中心，山东 烟台 265400；2.山东路源公路工程处，山东 烟台 265400）

一、厂拌热再生

厂拌热再生技术是将回收的旧沥青路面材料（RAP）运至沥青拌和站，经破碎、筛分，以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂（必要时添加）等拌制成热拌再生沥青混合料铺筑路面的技术。

（一）厂拌热再生沥青混合料配合比设计

回收的旧沥青路面材料主要利用它的沥青及骨料。不同的旧沥青路面材料（RAP）使用年限、环境、结构层次等因素各不相同，沥青老化的物理和化学性质变化较大，原始级配种类较多，因此不同的RAP料表现出的性能不同，每次应用之前都需要分析所用的RAP料。

1.RAP料中的旧石料检测。根据工程经验，将RAP料机械破碎后，筛分成10mm～20mm和0mm～10mm两档。分别取两档具有代表性的试样，抽提筛分试验，得到两档RAP料的级配情况，并对旧石料的性能进行检测，为RAP总添加量、两档RAP的掺配比例、再生混合料的级配设计提供依据。

2.RAP料中的回收沥青检测。通过回收沥青的针入度、软化点、延度的指标，分析其老化程度，并得到两档RAP料的沥青含量，为热再生配合比设计时的新沥青选择、新沥青加入量、再生剂（必要时）掺量提供依据。

3.热再生沥青混合料配合比设计。热再生沥青混合料配合比设计与正常生产的混合料配合比设计步骤相同，采用目标配合比设计——生产配合比设计——生产配合比验证三阶段设计。设计过程中，为保证再生混合料的质量，根据热再生设备加温能力RAP掺配比例、RAP的性能检测结果，以及拌和效率应综合考虑。确定混合料最佳沥青含量时，由于添加的RAP含有旧沥青，需要计算再生沥青混合料新沥青的加入量，试验时一般以预估的最佳沥青用量为中值，按照±0.5%的间隔，按5个不同沥青用量减去原旧料中的沥青含量，得出新加入的沥青量成型试件。按照《公路沥青路面施工技术规范》中的马歇尔法确定最佳沥青用量。

（二）热再生沥青混合料的性能分析

为检验再生沥青混合料的路用性能，在实际生产中对其高温性能（动稳定度试验）和抗水损害性能（冻融劈裂试验）等进行了检测，并与普通混合料做了对比试验。

结果表明，相同级配类型的混合料，掺配一定比例旧料的混合料其动稳定度要高于普通混合料的动稳定度，其抗车辙能力较好；其冻融劈裂比也满足规范要求。其他各项试验指标均可达到规范对普通全新沥青混合料的技术要求。

（三）厂拌热再生的经济、环保效益

1.经济效益方面。与普通沥青混合料相比，再生混合料在原材料成本上得到有效降低。以AC-20C热再生下面层为例，按照回收路面材料RAP沥青含量4.0%（细RAP：粗RAP=15%：5%），沥青单价4900元/吨计算，每使用1吨RAP，可节约沥青成本为4900×4.0%×1=196元；碎石单价38元，合计每使用1吨RAP，可节约材料成本224元。去掉RAP的铣刨、运输、破碎筛分、加热等成本，每利用1吨RAP可节约成本175.5元，经济效益明显。

2.环保效益方面。经验表明，目前最为成熟的RAP掺配率为20%左右，每生产10万吨热再生混合料可节省石料开采2万余立方米，节约沥青用量820余吨。厂拌热再生技术解决了废旧路面材料堆放问题，减少了石材开采，降低了沥青消耗，有显著的环保效益。

二、乳化沥青厂拌冷再生技术

乳化沥青厂拌冷再生技术是用铣刨后的废旧沥青混合料（RAP），按照一定的级配和乳化沥青、新集料、矿粉、水泥、水重新拌和，再使用到路面的基层或面层中。当前冷再生混合料主要应用在路面基层。

（一）乳化沥青厂拌冷再生混合料的配合比设计

经过多年乳化沥青厂拌冷再生的工程应用，普遍认为乳化沥青厂拌冷再生原材料的检测主要有：破碎筛分后RAP的级配、新集料的级配检测，乳化沥青、水泥、矿粉各指标检测。

乳化沥青是由基质沥青与乳化剂混合调制而成，基质沥青的技术性能直接影响乳化沥青的质量。在原材料的检验中要特别关注基质沥青的跟踪检测。基质沥青的检测指标按照普通沥青规范要求检测。

目前冷再生混合料的配合比设计采用马歇尔法进行，根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中的级配范围，选择适合的工程设计级配范围，确定再生混合料的掺配比例。通过击实试验，确定最大干密度和最佳含水量。采用马歇尔法成型试件，通过检测空隙率、劈裂强度、干湿劈裂强度比等指标，确定最佳乳化沥青用量。然后检验配合比高温稳定性和水稳定性，检测是否符合设计及规范要求。劈裂强度是评价混合料性能的最重要指标之一，其大小直接决定了冷再生混合料的路用性能和使用寿命，施工过程中如果级配、乳化沥青等发生变化，应该重点关注这一指标的变化。

混合料配合比设计时要注意观察乳化沥青的化学活性和旧料的化学活性是否匹配，乳化沥青和RAP料的配伍性能好，混合料拌和后裹覆均匀、无花白料、和易性好、不离析。

（二）乳化沥青厂拌冷再生技术的优点

乳化沥青厂拌冷再生混合料具有一定的柔韧性和良好的抗疲劳性，用其取代半刚性基层可以有效地防止反射裂缝、减小温度裂缝。采用冷再生混合料铺筑的基层，通过长时间地跟踪观察，发现冷再生基层能够明显减少沥青路面的反射裂缝，为后期养护节约成本。

（三）乳化沥青厂拌冷再生的经济、环保效益

1.经济效益方面。乳化沥青厂拌冷再生混合料成本为240元/吨，相比300元/吨的ATB-25混合料成本，降低20%左右，具有较好的经济效益。

2.环保效益方面。每生产乳化沥青冷再生混合料20吨，可利用回收RAP17万吨左右，节约矿山开采10万立方米左右。乳化沥青冷再生能大量减少石材开采，具有显著的环保效益。

三、结语

成熟的热再生技术废旧材料利用率在20%～30%，该项技术节约沥青的成本较为明显；冷再生技术有较高的废旧材料利用率，一般在85%～90%，环保性能显著。两种再生方法的对比，为大中修工程中老旧沥青路面回收再生利用方式的选择，提供了经济效益、环境保护效益方面的依据，通过比选可以优化再生沥青路面的结构组合设计，做到既经济又环保。

老旧沥青路面再生利用能够解决路面大中修工程中遇到的旧料多、环保严、新料贵等困难，变废为宝、节约资源，符合国家绿色、环保、低碳、生态的发展理念，有显著的经济效益、社会效益和环境效益。