沥青路面热再生试验检测研究

徐胜洪、潘魏

（景德镇市昌盛公路工程试验检测有限公司，江西景德镇 333000）

0 引言

沥青路面作为道路交通系统的重要组成部分，承受着车辆荷载、气候变化和自然环境的严峻考验。长期以来，由于沥青路面的老化、龟裂和损伤等问题，道路维护和修复工作一直备受关注。在沥青路路面养护工作中，沥青路面热再生试验检测作为评估热再生效果和质量的重要环节，通过科学的试验方法和精确的数据分析，全面评估热再生工艺对沥青路面性能的影响。通过该检测，可以客观地评估热再生工艺在改善路面质量、延长使用寿命方面的效果，并为道路维护和管理提供科学依据。但是结合现状可了解到，在沥青路面热再生试验检测工作开展时，由于受到技术、环境以及材料相关因素影响，试验检测工作质量有待提升，因此需要重视试验检测方法的更新，及时做好方案优化调整，为沥青路面热再生试验检测工作奠定基础。

1 沥青路面热再生试验检测意义

针对沥青路面的维护与修复，热再生技术作为一种有效的手段备受关注。但是，在实际应用过程中，为了确保热再生工艺的有效性和可行性，沥青路面热再生试验检测是不可或缺的环节。对于沥青路面工程而言，开展热再生试验检测意义如下：

1.1 评估热再生工艺的效果

沥青路面热再生试验检测能够全面评估热再生工艺对路面性能的影响。通过检测和分析路面材料的物理、力学性能，如抗压强度、弯曲强度、抗剪强度等指标，可以判断热再生后路面材料的质量和耐久性，这有助于确定热再生工艺的有效性，为改进工艺参数提供依据。

1.2 优化热再生工艺参数

通过沥青路面热再生试验检测，可以获取关于热再生过程中的温度、时间、加热方式等参数的数据。这些数据能够帮助工程师分析热再生工艺的优劣，优化工艺参数的设置，以达到更好的修复效果。通过不断地试验和检测，可以逐步改进热再生工艺，提高路面维修的质量和效率。

1.3 验证热再生工艺的可行性

沥青路面热再生试验检测可以验证热再生工艺在实际应用中的可行性。通过模拟实际路面的情况，进行试验和检测，可以评估热再生工艺对路面平整度、密实性和耐久性等方面的影响，有助于确定热再生工艺是否适用不同类型和不同程度的路面损伤，为工程实践提供科学的依据[1-2]。

2 沥青路面热再生试验检测技术应用案例

2.1 工程概况

某建于20 世纪90 年代的沿海高速公路项目将多个城市进行连接，是当时国家重点交通基础设施项目。该公路全长82km，采用沥青混凝土路面结构形式，规定车辆行驶速度为120km/h。随着投入运营时间的不断延长，区域经济发展加速，该公路车辆行驶数量增多，公路负荷增大，尤其是在大型重载车辆行驶碾压下，路面沥青结构层出现严重的裂缝问题，对于整个道路工程的运行效果产生严重的负面影响。通过设计研究后，决定采用热再生技术对道路实行挖缝、灌缝以及防裂的方式进行修复施工。施工阶段，按照施工图纸标注挖缝宽度以及深度开展作业，最后开展热再生试验工作。

2.2 沥青路面加热

在实际操作中，通常采用加热设备进行加热处理。该工程主要的加热设备包含热风炉、加热板设备等。加热温度在沥青软化点以上，控制在120～180℃的范围内。通过适当的加热温度，可以使沥青达到可塑性，便于进行路面修复和维护工作。此外，加热设备应具备稳定的温度控制系统和适当的加热区域划分，以确保加热的均匀性和精确性。在实际应用中，根据路面损坏的程度和需要调整修复范围。在该工程中，加热设备与路面的距离控制在1m 范围内，方便加热车辆操作。

2.3 掺加再生剂及沥青材料

铣刨机和加热机在工作时（见图1），需要进行协调前后行驶。当铣刨机的铣刨鼓下降时，同时进行再生剂和新沥青材料的喷撒操作。通过这样操作能够有效处理沥青路面的软化问题，并确保混合料的均匀性。同时，按照流动性测试、抗剪强度测试相关要求，在道路的中间位置喷撒软化沥青，形成混合料集中带，为后续的路面铺筑工作提供便利。

图1 加热机

2.4 旧沥青混合料试验分析

对道路工程结构进行分析，发现裂缝问题比较严重，要进行深度为5cm 的铣刨处理，并且在试验室通过离心分离法进行旧沥青材料收集，用4.75mm 筛孔进行过滤。对筛网上面剩余材料分为三个部分进行试验。首先，通过加热碾碎以后，抽取其中的部分材料进行抽提试验，同时过筛三次验证测算浆过率的平均值。该试验总结发现旧沥青混合料存在严重的老化问题，无法达到匹配性能的标准，应根据要求加入相应的新沥青材料，保证性能满足工程的标准，将收集出来的旧沥青材料温度加热到25℃、15℃进行延度分析，得出表1 参数[3-7]。

表1 旧沥青试验三大指标数值

旧沥青材料的针入度以及延度都不能达到标准要求，软化点超出标准参数值，表示存在严重老化情况，应及时改进才能满足工程的应用标准。

2.5 再生沥青混合料试验分析

2.5.1 再生试验分析

在现场进行沥青混合料路面修复处理，目前广泛应用的方法是加入再生剂恢复旧沥青材料的性能。在现场分析的环节中，对上一步获得的数据进行试验分析，发现加入再生剂可以促进沥青材料性能提升，且加入比例符合国家标准规定，使沥青混合料的性能达到稳定状态。在具体试验中，加2%的再生剂，检测针入度、延度、软化点等指标，发现旧沥青材料含量越高，新制作的沥青混合料性能就会越差，所以需要增大再生剂的加入比例。经过进一步试验发现，当加入再生剂的比例达到4%之后，沥青混合料的性能即可满足施工的要求。

2.5.2 再生沥青混合料级配分析

再生沥青混合料检测参数合格后，按照规定程序进行沥青混合料级配计算。根据项目施工经验研究数据以及该工程大修要求等，做好配合比参数的计算分析，最终测定使用的矿料比例之和是100%，沥青与再生剂没有计算在内。通过试验分析，这种配合方案完全符合《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521—2019），各项参数都达到规定要求，并且可以大幅度提升旧沥青材料的使用率，具备节能环保性。

2.6 渗透试验分析

再生沥青混合料的使用受温度、时间、浓度影响，所以要对这三个参数进行试验分析，测定上述各项指标，组织人员进行监督和管理，发挥出沥青混合料的优势，使每项参数和性能指标都符合工程标准要求，给现场施工提供技术支持[8-9]。

2.6.1 试验方法设计

完成新的沥青混合料制作工作后，对于形成的旧沥青材料黏合剂薄膜需要进行分层处理观察。内层和外层的差异需要通过现场情况具体分析，进行材料的监督和检测，以确保不会对施工效果产生不利影响。在此基础上，可以进一步进行材料比例的调整，以满足材料性能的要求。在试验过程中，需要把再生剂与石料、旧矿粉料进行充分的搅拌处理，以确保它们能够充分混合并形成合格的沥青材料。再生剂的加入可以有效提高旧沥青的再生性能，使其具备与新沥青材料相当的性能指标。同时，石料、旧矿粉料的处理和搅拌工艺也需要仔细控制，以保证混合料的均匀性和稳定性。试验过程中，应严格按照相关标准和规范进行试验和检测，确保沥青混合料的质量和性能符合工程要求。通过对再生剂与石料、旧矿粉料的充分搅拌处理，可以使其在混合料中得到均匀分散，并与其他成分充分融合，形成具有一致性和稳定性的沥青材料。在沥青混合料制作过程中，需要严格控制材料的比例，以确保各成分之间的协调和平衡。通过合理的材料比例调整，可以优化沥青混合料的性能，使其满足工程要求，提升路面的耐久性和使用寿命。

2.6.2 试验工艺情况

第一，旧沥青材料在常温环境中，不加入添加剂。

第二，旧沥青材料加热温度达到110℃以上，不使用再生剂。

第三，旧沥青材料在常温条件下进行生产加工，加入R1100 再生剂。

第四，旧沥青材料加热温度超过110℃，加入R1100 再生剂，形成沥青混合料，不加入新的沥青材料。要根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521—2019）要求，选择不同情况进行施工。通常来说，应该先加入再生剂，进行35s 的搅拌处理。

2.6.3 施工要点及解决方法

该项目现场施工作业面狭长，很多区域都有着特殊要求，且存在明显差异，这就要结合现场的施工需要，进行混合料的改进和调整，符合工程要求后才能投入施工，以确保工程的质量和性能合格。在处理旧沥青混合料时，确保各种比例达到均匀性要求至关重要，因为不合格的比例分布会对施工质量造成不利影响。为了解决这一问题，需要加大再生沥青（RAP）的检测工作量，结合项目施工路段的实际情况进行铣刨处理，并将路段进行分段试验检测。

通过对试验结果进行分析，可以确定最佳的配合比参数，从而保证混合料的质量和均匀性。在某些情况下，常规的热拌沥青施工技术可能无法满足要求。针对这种情况，需要结合实际情况选择新料的级配参数，并加强对材料类型和用量的控制。随后，再次进行试验检测，通过对试验结果的分析，确定各种材料的加入比例。这样的细致控制和调整能够促进路面修复效果的提升，并确保路面在使用过程中具有更好的性能和耐久性[10]。

3 结语

综上所述，在沥青路面热再生试验检测的过程中，通过使用先进的设备和科学的方法，能够全面评估沥青路面的性能和质量，为路面维护和改善提供重要的依据和指导。通过检测沥青路面的软化点、延度等关键指标，可以了解沥青的热稳定性、可塑性以及变形特性。这些检测结果可以帮助评估路面材料的适应性和耐久性，为制定合理的维护策略和工程方案提供依据。在试验检测过程中，需要严格遵循标准规范和操作要求，确保测试的准确性和可靠性。通过定期进行设计审查和质量控制，及时发现和纠正设计中的问题，并确保设计符合要求和标准。同时，掺加再生剂也是重要的一环，根据试验检测指标和实际需要，合理选择和控制再生剂的类型和数量，以达到预期的效果和性能要求。对于热再生技术应用，还应继续加强试验检测技术研究和实践，不断完善试验检测方法和标准，以促进该技术的良好发展，为交通运输领域的可持续发展作出贡献。