RAP料中沥青含量与混合料级配分析方法

梅朝 高菲

摘 要：本文通过分析离心抽提法和燃烧法的优缺点，研究适合分析热再生中RAP料（回收沥青混合料）沥青含量与矿料级配的方法。结果表明燃烧法误差更小，但是热再生需要通过离心抽提法得到回收沥青，所以实际中应该两种方法综合使用。

关键词：沥青混合料;回收沥青混合料;沥青含量;级配

1 引言

随着我国公路建设热潮飞速发展，我国公路已经陆续进入大中修养护期[1]。沥青路面再生技术是目前国内外常用的路面预防性养护技术之一，该技术是对沥青路面进行回收，添加一部分新集料、新沥青后进行拌和压实，形成路用性能较好的再生沥青混合料[2]。RAP料（回收沥青混合料）性能分析是热再生技术的关键性步骤[3]。目前国内常用分析沥青混合料中沥青含量与级配的试验方法主要为离心抽提法和燃烧法。本文分析离心抽提法和燃烧法的机理，通过试验评价两种方法的优缺点。

2 离心抽提法与燃烧法特性对比

2.1离心抽提法

离心抽提法是测量沥青含量的传统方法，《沥青及沥青混合料试验规程》[4]中规定了该方法的详细步骤。RAP料沥青含量该方法是以氯化物、笨等溶剂将沥青混合料分离为沥青溶液和矿料，再从沥青溶液中提取出沥青，从而计算得到沥青含量。缺点是部分矿粉也会溶解在沥青溶液中，造成沥青含量偏大;并且矿粉也不可避免的混合在从沥青溶液中提取的沥青中，对后续沥青性能的测试也会有影响;另一方面，抽提溶剂多为三氯乙烯等对人体有危害且污染环境的化学制品，不符合绿色发展理念[5]。

2.2燃烧法

燃烧法是2011年加入《沥青及沥青混合料试验规程》的试验方法。沥青主要成分是碳氢化合物，在高温燃烧条件下会分解为气体，从而将沥青与矿料分离开来。该方法需要特制燃烧炉和精密天平。缺点是矿料在高温条件下也会分解，所以沥青含量会偏大，试验结果需要修正，同时高温条件下也会产生崩解的矿料，造成级配测试不准确[6]。

3 离心抽提法与燃烧法试验分析

3.1原材料及试验设备

沥青采用中海油SBS改性沥青，2.36mm以上集料采用辉绿岩，2.36mm以下集料采用石灰岩。矿料级配按照《公路沥青路面施工技术规范》[7]的要求，采用AC-13型级配，如下表所示。

根据马歇尔试验确定最佳沥青含量为4.9%，故制作沥青含量为4.9%的AC-13沥青混合料模拟RAP料。

离心抽提法采用GSY-V型全自动沥青抽提仪、三氯乙烯作为溶剂。燃烧法采用LH-1型燃烧炉。

3.2离心抽提法试验结果

取制作好的沥青混合料分成2组，每组2kg，再取不含沥青的集料2kg做空白对照试验。沥青含量测试结果如下：

可以看出，两组沥青含量测试结果均高于原设计的4.9%，两组数据相差较大，沥青含量平均值为5.22%，说明抽提过程中矿料有所损失，损失质量被计入沥青中。

将两实验组与空白组抽提后的集料进行筛分，得到矿料级配如下，其中测试级配为两组试验的平均值。

可以看出测试级配、空白组均与原设计有偏差，0.075mm以下的矿粉损失较大，说明在试验中部分矿粉混进沥青溶液中，试验效果一般。

3.3燃烧法试验结果

同样取制作好的沥青混合料分成2组，每组2kg，再取不含沥青的集料2kg做空白对照试验。沥青含量测试结果如下：

可以看出第1组沥青含量高于原设计的4.9%，说明矿料有所损失，而第二组沥青含量小于原设计，原因可能是沥青未充分燃烧。同时燃烧法测试精度要明显优于离心抽提法。

将燃烧后两实验组与空白组抽提后的集料进行筛分，得到矿料级配表，其中测试级配为两组试验的平均值。

可以看出沥青燃烧之后，测试集配、空白组级配与原设计相差不大，误差主要集中在1.18mm以下的细集料和矿粉上，但是总体级配曲线与原设计基本一致。说明燃烧法试验精度较高，得到的沥青含量较准确，矿料级配也与原设计更相符。

4 结语

1.燃烧法操作更为简单，试验精度高，重复性和再现性误差小，且试验后级配变化程度小，基本可以当做原矿料级配分析，另外，燃烧法不使用化学制剂，有利于环境保护。

2. 离心抽提法可以得到混合料中的沥青，进行沥青性能的分析，所以在沥青含量测试中需要将离心抽提法和燃烧法结合使用。

3. 离心抽提法得到的沥青不可避免混有矿粉，导致测试沥青性能的误差，后续研究应进一步了解如何消除矿粉对抽提沥青性能的影响。

参考文献：

[1] 黄明锋. 浅析旧沥青混合料再生工艺及利用[J]. 江西建材， 2014（9）：151-152.[2] 张永明，宋晓燕，李正中等.沥青路面热再生综述[C].见：第三届（2009）国际路面养护技术论坛论文集，2009.83-85[3]张清平.沥青路面现场热再生技术研究[D] .长沙：长沙理工大学， 2011.

[3] JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]. 2011[4] 王淑萍，刘生海.评价测定沥青混合料中沥青含量的几种方法[J]. 东北公路， 2000（2）：26-27

[5]石红星，吕伟民.沥青混合料中沥青含量的几种测定方法[J]. 中外公路， 1999（2）：48-50[6] 吴立强. 燃烧法测定沥青混合料中沥青含量在威乌高速公路中的应用[J]. 華东公路， 2008（1）：17-20[7] 苏忠高.燃烧法与离心法测定沥青混合料中沥青含量试验研究[J]. 福建建设科技， 2005（1）：46-46.[8] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S]. 2004

作者简介：梅朝（1991.11），男，汉族，籍贯：湖北省英山县，硕士研究生，工程师，从事路线设计方向.