基于厂拌热再生技术的高速公路RAP制备及其性能

杨梓钰 张碧

摘 要：我国每年会产生大量的废旧沥青，造成资源的极度浪费，为了节约资源，使用厂拌热再生技术能够实现废旧沥青回收再利用。于是文章将研究基于厂拌热再生技术的高速公路RAP制备及其性能。由于废旧沥青的性能不符合规范要求，所以需要对其进行改善，从而提高其性能。通过加入新沥青、再生剂等材料能够实现改善作用，但是其中每种材料的掺量不同就会造成RAP性能不同，于是文章通过实验研究，对制备高速公路RAP的各种材料掺量进行分析，从而设计中性能较好的RAP，最后对制备好的RAP进行性能研究，结果表明文章制备的RAP能够满足路用性能。于是能够降低废旧沥青资源的浪费，有助于推动社会可持续发展。

关键词：厂拌热再生技术;RAP;制备;性能

中图分类号：U416.26;U418.6                 文献标识码：A                 文章编号：1001-5922（2021）04-0193-04

Abstract：My country will produce a lot of waste asphalt every year， resulting in extreme waste of resources. In order to save resources， the use of central plant hot recycling technology can achieve waste asphalt recycling and reuse. Therefore， the paper will study the preparation and performance of highway RAP based on central plant hot recycling technology. Since the performance of waste asphalt does not meet the requirements of the specification， it needs to be improved to improve its performance. The improvement effect can be achieved by adding new asphalt， regenerant and other materials， but the different content of each material will cause different RAP performance， so the paper analyzes the content of various materials for the preparation of highway RAP through experimental research. Therefore， the RAP with better performance is designed， and the performance of the prepared RAP is finally studied. The results show that the RAP prepared in this paper can meet the road performance. Therefore， the waste of waste asphalt resources can be reduced， which helps promote the sustainable development of society.

Key words：central plant hot recycling technology; RAP; preparation; performance

由于我國高速公路的不断发展，产生了大量废旧沥青，将会对资源造成较为严重的浪费，而且还会造成环境污染[1-2]。于是人类研发了一种厂拌热再生技术，能够对废旧沥青进行回收再利用，并且这种方式已经在欧洲等地区广泛使用，具有较好的应用效果[3-4]。于是我国也开始使用厂拌热再生技术，从而实现节约资源、保护环境的目的。厂拌热再生技术就是在废旧沥青中加入新沥青、新集料和再生剂等物质，从而提高废旧沥青的路用性能，使其能够满足规范要求，于是就可以在高速公路建设中进行使用[5-6]。再生RAP制备过程中，不同组成材料的掺量不同将会影响到RAP的性能，于是文章为了得到性能较好的RAP，对其组成材料的掺量进行分析，从而得到最优的掺量[7-8]。通过基于厂拌热再生技术制备高速公路RAP，能够将大量废旧沥青进行回收再利用，从而节约资源、保护环境，符合当代发展的要求。

1 RAP制备原材料

1.1 新沥青

选择一种沥青，然后按照试验规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求，对其进行各种指标的测试，检测结果如表1所示。

1.2 废旧沥青路面材料

使用某高速公路中上层铣刨的旧沥青混合料，基于厂拌热再生技术的高速公路RAP中其主要作用的就是旧沥青和旧集料。在制作再生RAP过程中，加入的废旧沥青路面材料为35%，然后对其旧沥青和旧集料进行性能检测，结果如表2和表3所示。

由于旧沥青和旧集料受到各种因素的影响，比如汽车重压和自然环境等，从而导致沥青和集料性能大幅度降低[9]。从表3中可以看出，旧沥青的性能已经不能满足于规范要求。因为旧沥青老化程度比较严重，软化点增大、针入度降低，而且其延度损失非常大，所以旧沥青性能显著降低，低温性能也比较差。但是通过调查可知当旧沥青的针入度大于15时，还可以对其进行再利用，从而避免资源浪费现象。

1.3 新集料

基于厂拌热再生技术，对旧沥青进行再生，通过实验之后使其性能满足规范，于是为了提高沥青稳定性效果，需要在其中添加新矿料，从而能够和旧沥青形成比较好的粘结力。不同类型新集料具有不同的应用效果，在RAP料的制作过程中，使用碱性石料具有不同的应用型效果，能够满足规范要求。由于石灰岩属于碱性石料，于是在制备高速公路RAP时，选择该材料作为新集料。石灰岩的粗集料大小在4.75～9.5mm和9.5～16mm，细集料大小范围在0～5mm，矿粉是石灰岩矿粉。通过对新集料和矿粉进行性能检测，新集料中包含粗、细集料，检测结果表明其性能满足规范要求。

1.4 再生剂

制备RAP文章使用的再生剂为RA-25型再生剂，然后文章通过不同试验方法对再生剂的粘度等指标进行测试，其结果如表4所示。

由于再生剂的参量不同，制备的RAP性能也会存在差别，于是文章通过使用常规检测方法，得到再生剂的初步参量。然后再将再生剂和旧沥青进行混合静置，最后对其进行检测发现，加入再生剂能够提高旧沥青的综合性能，且当再生剂参量为旧沥青的5%时，此时能够将旧沥青的使用性能达到规范要求。于是文章在制备高速公路RAP时添加再生剂的量为旧沥青的5%。

2 基于厂拌热再生技术制备高速公路RAP

2.1 配合比设计流程

基于厂拌热再生技术的高速公路RAP配合比设计流程和普通沥青混合料大致相同，其设计流程如图1所示。首先对旧沥青的特性进行分析和评价，然后确定旧沥青的掺配比例，还需要对配置高速公路RAP添加的新沥青和新集料用量和类型进行选择和分析[10]。从而最终确定出 基于厂拌热再生技术的高速公路RAP配合比。

2.2 矿料配合比设计

进行矿料配合比设计时，将AC-20C作为设计目标，旧沥青的掺配比设计为35%，通过计算之后，制备高速公路RAP料所需的各种用量比例是旧沥青：（10～20）mm：（5～10）mm：（0～5）mm：矿粉=35：15：20：27：3，经过验算之后，其目标级配满足规范要求。表5即为矿料目标配合比设计。

2.3 确定最佳沥青用量

为了确定出最佳沥青用量，文章选择了5个不同的用量，分别为2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%，制成马歇尔试件。然后实验的拌制过程为：首先在165℃的拌锅中将入新集料进行搅拌一分钟，然后再将新沥青加入其中进行搅拌一分钟，再在其中放入矿粉进行搅拌，于是将刚刚搅拌好的混合料从拌锅中移出作为备用;再将旧沥青进行搅拌一分钟之后放入5%再生剂进行搅拌90s;最后将之前准备好的混合料放入其中进行搅拌90s，即可制成马歇尔试件。然后对试件的性能指标进行测试，得到的结果如表6所示。

通过表6的实验结果，能够观察到毛体积相对密度、空隙率、饱和度等值在不同新沥青用量情况下的变化趋势，能够得到最佳沥青含量的最小值为2.9%，最大值为3.6%，于是在通过实践经验，文章将基于厂拌热再生技术的高速公路RAP制备中加入3.2%的新沥青，此时新沥青为最佳用量。RAP在使用过程中会受到诸多因素的影响，比如施工控制的变异、气候环境等，于是可以将新沥青的掺量控制在3%到3.3%之间即可。

3 基于厂拌热再生技术的高速公路RAP性能

通过上述分析可知高速公路RAP的配备比例，包括新沥青的掺量、矿料配合比等，于是即可得到基于厂拌热再生技术的高速公路RAP，为了能够验证该RAP的使用性能，需要对其进行路用性能检测。由于实验条件限制，智能进行室内试验，一般情况下，对RAP性能进行室内检测时使用冻融劈裂试验、马歇尔残留稳定度试验和车辙试验，目的在于检测RAP的水稳定性和高温稳定性。最后检测的的实验结果如表7所示。

从表7中可以看出，对RAP进行的三个检测项目结果均满足规范要求。所以文章基于厂拌热再生技术制备的高速公路RAP具有良好的改善作用，能够满足沥青的路用性能，所以可以将其应用到公路建设中。于是通过对旧沥青的加工处理，得到了能够应用到实际道路建设工程中沥青，实现了旧沥青的回收再利用过程，达到了节约资源的目的。

4 结语

通过上文基于厂拌热再生技术的高速公路RAP制备及其性能研究，能够发现在RAP配备过程中，比较关键的工艺在于对各种组成材料性能的分析，另外还有沥青和旧集料的指标和级配检测。在旧沥青中加入再生剂有助于改善沥青的性能，能够提高其流变指数。使得旧沥青能够进行再生利用，并且满足相关规范要求，最主要是新沥青和再生剂的用量，于是文章分别对其进行研究，得到两者的最佳用量，最后对配备好的RAP进行性能分析，发现其能够满足公路建设工程使用要求。通过对废旧沥青进行回收加工再利用，从而能够使其满足公路使用要求，于是得到了节约资源的作用，对环境保护也起到一定作用，正好符合我国社会可持续发展理念、节能环保理念。

参考文献

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[2]杨磊.废旧沥青再生利用试验研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2008.

[3]于玲，刁家栋，杨彦海，等.沥青路面厂拌热再生技术的使用性能评价与研究[J].中外公路，2014，034（02）：263-268.

[4]熊出华，凌天清，张永兴，等.厂拌热再生技术在成渝高速公路维修工程中的应用[J].中外公路，2008（02）：197-201.

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[9]张金喜，李娟，朱毅军.道路废旧沥青混合料再利用实验分析[J].北京工业大学学报，2007（02）：170-173.

[10]孙立斌，霍宏志，许晓东.沥青混合料热再生配合比设计[J].吉林建筑工程学院学报，2012，29（01）：31-34.