热拌再生沥青混合料路用性能研究

刘飞

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

我国早期道路路面病害较多，有些沥青道路虽然面层损坏严重，但是基层和路基较为完整，只需要对沥青面层进行维修养护，但是传统沥青路面维修并没有充分利用旧料，而热拌再生技术是将沥青路面混合料铣刨后再加入再生剂以及新的沥青混合料组成再生混合料，经拌和、摊铺、压实成型，充分利用旧沥青材料，节约资源[1]。故本文依托工程实践，在试验路段采用热拌再生沥青混合料进行施工，对比再生路面与原路面高温稳定性、压实度和低温抗裂性的大小，并结合热拌再生施工工艺，研究热拌再生沥青混合料对路用性能的影响。

1 工程概况

某公路工程起点桩号为K220+000，终点桩号为K1256+000，全线长103.6km，路基宽36m，路基平均填高3.6m，根据对此地段道路水文地质探测结果发现，当地日交通量较大，由于反复的行车荷载和超载、重载现象，导致沥青路面出现破损，因此需要对沥青面层进行处理，否则继续使用将会出现各种病害。本文根据施工规范要求对道路各结构层采取的设计方案如表1所示，并优选基层建筑材料，保证施工质量。

表1 公路路面结构层样式

2 施工工艺

2.1 原材料性能指标检测

（1）基质沥青

本文试验用沥青选择某公司生产的基质沥青，并参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）对其针入度、软化点和延度三大技术指标进行检测，结果如表2所示。

表2 基质沥青技术指标检测结果

（2）集料

选用花岗岩作为集料碎石，并通过试验对其坚固性、压碎值和洛杉矶磨耗值等性能指标进行检测，结果如表3所示。

表3 集料性能指标检测结果

2.2 施工准备

施工前需要对原路面进行清扫，扫除路面杂物以及垃圾，保证施工工作面满足规范要求。清扫完成后，需要进行路面加热，路面加热施工应根据施工时的环境，夏季施工时路面加热温度控制在90~120℃，冬季施工时路面加热温度控制在110~130℃，在路面加热施工前应当对加热设备进行预热处理，以达到理想的加热效果。保证路面预热温度及深度满足施工控制要求。加热完毕对原路面进行铣刨，铣刨出原路面的沥青及集料进行再利用。

2.3 混合料的拌和与摊铺

旧沥青混合料在拌和前应检测其指标是否符合施工要求，检测回收后的旧沥青的针入度、软化点、延度等指标，满足要求后才能投入使用，旧沥青混合料与新沥青混合料拌和，再加入再生剂，旧料与新料的拌和施工过程中应保证沥青混合料的均匀性，保证拌和温度不低于180℃[2]。

混合料摊铺施工前，需要对摊铺机进行预热处理，摊铺机运行速度控制在6km/h，对于降雨量较大的地区，在摊铺工作完成后，可以在再生层再摊铺一层2cm的AC型沥青混合料[3]。

2.4 压实

热拌再生路面压实施工主要包括初压、复压和终压三个阶段。初压采用胶轮压路机静压3遍，复压采用振动压路机压实5遍，终压采用胶轮压路机慢压4遍。压路机不得在中途停留、转向或制动。施工结束后，当再生路面表层温度低于50°C时，即可开放交通[4]。

3 路用性能检测

3.1 高温稳定性

为研究热拌再生沥青混合料对沥青路面压实度的影响，先在原路面左侧轮迹带钻芯取样，芯样直径为10cm、厚度为10cm，并在实验室内检测芯样动稳定度。热拌再生沥青路面施工完成后，在再生后路面K541+100—K541+600、K640+200—K640+800、K890+900—K891+200左侧轮迹带钻芯取样，并在实验室内检测芯样动稳定度，并按照式（1）计算芯样动稳定度。4组芯样动稳定度试验检测结果如表4所示。再生层厚度与动稳定度关系如图1所示。

式（1）中：DS为动稳定度（次/mm）；d1,d2分别为t1,t2时刻对应的变形量（mm）；C1,C2为修正系数，本试验C1,C2取1.0；N为轮碾速度，取50次/min。

表4 四组芯样动稳定度试验检测结果

表4 （续）

由表4可知，再生前原沥青路面动稳定度只有1 427次/mm，不满足规范要求的1 500次/mm，再生后路段K541+100—K541+600动稳定度为3 200次/mm，动稳定度增加率为124.2%；再生后路段K640+200—K640+800动稳定度增加率为112.1%；再生后路段K890+900—K891+200动稳定度增加率为124.7%，原沥青路面动稳定度较低，严重影响路面使用质量，而再生后试验路段动稳定度分别增加了124.2%、112.1%、124.7%，说明实施热拌再生沥青混合料后路面高温稳定性得到明显改善。

3.2 压实度

为研究热拌再生沥青混合料对沥青路面压实性能的影响，本文在试验路段进行热拌再生施工，检测施工前沥青路面左、右两侧轮迹带处的压实度，并检测再生后试验路段K241+100—K241+800、K567+100—K467+800、K751+100—K751+800左、右两侧轮迹带处的压实度，检测次数为3次，结果取平均值，检测结果如表5所示。

表5 试验路段压实度检测结果

由表5可知，再生前原沥青路面压实度只有75.7%，再生后路段K241+100—K241+800压实度为95.1%，压实度增加率为26.8%；再生后路段K567+100—K467+800压实度增加率为23.2%；再生后路段K751+100—K751+800压实度增加率为23.2%，原沥青路面压实度较低，表明该路段可能出现离析，影响路面使用质量，而再生后试验路段压实度分别增加了26.8%、23.2%、23.2%，说明实施热拌再生沥青混合料施工后路面压实度得到明显改善。

3.3 低温抗裂性能

为研究热拌再生沥青混合料对路面低温抗裂性能的影响，本文在试验路段进行热拌再生施工，先在原路面K241+100—K241+800、K567+100—K467+800、K751+100—K751+800左侧轮迹带钻芯取样，芯样直径为10cm、厚度为10cm，切割成半圆。并在再生后试验路段K241+100—K241+800、K567+100—K467+800、K751+100—K751+800左侧轮迹带钻芯取样，在实验室内设置试验温度为-10℃，加速加载速度为50mm/min，对芯样进行低温半圆弯曲试验，检测结果如表6所示。

表6 3条路段再生前后半圆弯曲试验结果

由表6可知，路段K241+100—K241+800再生前芯样断裂能为466.8J/m2，再生后芯样断裂能为511.9J/m2，断裂能增加了45.1 J/m2；K567+100—K467+800再生前芯样断裂能为451.7J/m2，再生后芯样断裂能为500.5J/m2，断裂能增加了48.8J/m2；K751+100—K751+800再生前芯样断裂能为488.3J/m2，再生后芯样断裂能为741.6J/m2，断裂能增加了12.3J/m2；再生后试验路段断裂能分别增加了9.6%、10.8%、2.1%，实施热拌再生沥青混合料后路面低温抗裂性能得到小幅度改善。

4 结论

沥青路面热拌再生技术已经在道路维修养护中广泛运用。本文依托某工程，通过检测再生前后沥青路面高温稳定性能、压实度和低温抗裂性能，结果表明：

（1）再生后试验路段动稳定度分别增加了124.2%,112.1%,124.7%；

（2）再生后试验路段压实度分别增加了26.8%,23.2%,23.2%；

（3）再生后试验路段断裂能分别增加了9.6%,10.8%,2.1%；

（4）采用热拌再生沥青混合料后路面高温稳定性和压实度得到明显改善，而低温抗裂性能得到小幅度改善。