沥青路面就地热再生混合料配合比设计研究.pdf

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1、垫坚』塑堑垡坠星塞窒坚堑坠—————————一一江酉建堑窒逼王猩沥青路面就地热再生混合料配合比设计研究■易忠平●重庆市璧山区公路管理所，重庆402760摘要：就地热再生技术能够最大程度的实现旧沥青路面的重复利用，具有显著的经济、环境效益。本文结合公路养护工程对就地热再生混合料配合比进行设计，通过室内试验分析再生剂掺量对沥青性能的影响，最后对再生混合料的路用性能进行验证。实践表明，经配合比设计后的再生混合料可以恢复一定的路面性能。关键词：就地热再生养护工程配合比再生剂我国高等级公路建设已发展近30年，目前大量公路已达设计年限，进人大中修

2、阶段。而在沥青路面维修的过程中会产生大量的废旧路面材料，如不加以利用将会造成极大的浪费【lJ。在众多养护技术中，沥青路面就热再生技术因其具有施工快、旧料100％利用、节能减排的特点，越来越多的在养护工程中应用[2。]。因此，本文结合重庆市璧山区公路养护工程案例，对就地热再生混合料进行配合比设计并验证其性能。1工程概况璧山区璧青路已投入运营多年，经过多年的使用，路面产生了主要以纵缝、车辙为主的病害。通过对该公路进行路面状况评定，双向车道的路面破损指数PCI值均属于良等级水平，其中，上行路面状况属于次、差等级的占上行路面总病害的38．1％

3、，下行路面状况属于次、差等级的占下行路面总病害的43．3％。经专家论证，采用就地热再生技术对路面进行功能性修复。2试验分析2．1RAP料性能分析对原路面各标段进行取样分析，测得RAP料的沥青含量为4．7％，并对抽提后的RAP矿料进行筛分，试验结果如表l所示。由表1可知，原路面RAP料的级配基本在规范范围之内，仅0．075mm一档的通过率高于级配上限，表明原路面在使用过程中，并没有在车辆累积荷载的作用下产生明显的破碎现象。表1RAP料沥青含量及筛分曲线以下筛孔尺寸(mill)通过率／％项目0．0750．150．30．61．182．364

4、．759．513．216RAP料9．210．813．415．624．734．65075．396．2100级配范围4—85一157—2010—2815—3824—5038—6868—8590一1001002．2再生剂对旧沥青性能的影响将抽提后的溶液进行旋转蒸发试验，分离旧沥青和三氯乙烯，对回收后的旧沥青添加再生剂，分别测定添加再生剂前后沥青的针人度、延度和软化点，分析再生剂对旧沥青性能的改善效果。其中，在旧沥青中添加的再生剂含量为3％，试验结果如表2所示。表2沥青三大指标测试类别针入度／0．1nun延度／era软化点／"CIt：l沥青2

5、5．84．471．11％再生剂35．615．866．43％再生剂47．127．458．O5％再生剂58．339．449．2规范要求40—60>20≥60生剂掺量的研究还持有争议，且再生剂对沥青混合料的长期性能的影响还有待进一步研究，因此结合国内其他就地热再生工程再生剂的添加情况，最终确定再生剂的掺量为2．5％。2．3再生混合料配合比设计本项目粗集料为10～15mm、5～10ram灰绿岩，细集料采用3～5mm、0—3mm石灰岩。结合工程实际经验以及RAP料中旧矿料筛分结果，选择JTGF40—2004中规定的级配范围作为本次级配设计的工程

6、设计级配范围，合成级配与RAP料级配基本一致。确定热再生沥青混合料矿料级配为：0—3mm：3—5ram：5—10ram：10～15mm：RAP料中日矿料=5：3：l：l：90。再生混合料合成级配曲线见表3。表3再生混合料级配合成以下筛孔尺寸(nlm)通过率／％项目o0750．150．30．61．182364．759．513．216合成级配7．4t0．513．518．4”．836．246．877．396．2100级配范围4～85—157—2010—2815—3824—5038—6868—85Ⅺ～100100根据马歇尔试验法设计再生沥青混

7、合料的最佳沥青含量，分别取新沥青混合料中沥青含量为3．5％、4％、4．5％、5％、5．5％，与RAP料拌和后进行马歇尔试验，计算得出新沥青混合料中最佳沥青含量为5．O％，即再生沥青混合料最佳沥青含量为4．55％。表4为再生前后混合料的各项性能的试验结果。表4再生混合料性能试验结果混合料试验项目稳定度流值劈裂强度陵留稳定度动稳定度类别空隙率／％／kN／o．1rain／MPa／％／(次·∞一1)RAP料7．5518．0724．161．9575．2212051再生混合判5．6314．5725．831．5987．0510353规范要求4～6≥

8、815—40≥85≥2800由表4可知，再生混合料较RAP料空隙率减小，残留稳定度增加，稳定度、劈裂强度、动稳定度虽较RAP料有所下降，但其值仍处于较高的范围，表明经配合比设计后的再生混合料可提高原路面的水稳定性，并具有