車俊霖

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

瀝青路面再生與傳統(tǒng)的瀝青路面維修方式相比，能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料，節(jié)省工程投資，同時(shí)有利于處理廢料，保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益[1-3]。評價(jià)回收瀝青路面材料（RAP）的路用性能，一方面是為了更好掌握RAP中回收瀝青及回收礦料的性能狀態(tài)，另一方面是為了加大RAP的利用率，做到物盡其用，物有所用。

本文研究甘肅省RAP中老化瀝青及回收礦料的利用性能，并與現(xiàn)行規(guī)范對比，為其回收利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 原材料

1.1.1 回收瀝青路面材料（RAP）

以甘肅省境內(nèi)5條路的回收瀝青路面材料（RAP）為研究對象，進(jìn)行RAP中礦料性能評價(jià)。

1.1.2 老化瀝青

將5條路回收瀝青路面材料（RAP）采用三氯乙烯溶液浸泡后，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法回收其中老化瀝青，進(jìn)行老化瀝青性能評價(jià)。

1.1.3 原樣瀝青

選用殼牌70#瀝青及SBS改性瀝青。

1.2 試驗(yàn)方法

RAP主要包括舊集料和老化瀝青，通過抽提試驗(yàn)，將RAP中的集料和瀝青分離。試驗(yàn)方案見圖1。

圖1 RAP性能評價(jià)指標(biāo)

1.2.1 老化瀝青性能試驗(yàn)方法

對老化瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、15℃延度及5℃延度進(jìn)行測試，并與殼牌70#瀝青及SBS改性瀝青進(jìn)行對比。

1.2.2 RAP中礦料性能試驗(yàn)方法

將RAP中礦料的級配，粗集料針片狀含量、壓碎值、細(xì)集料砂當(dāng)量、棱角性進(jìn)行測試，并與現(xiàn)行JTG F40《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行對比分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 RAP中老化瀝青性能研究

本文選取6個(gè)就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)維修路段的RAP進(jìn)行抽提、回收，對老化瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、15℃延度、5℃延度進(jìn)行測試，并與殼牌70#瀝青和SBS改性瀝青進(jìn)行對比。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 老化瀝青與新基質(zhì)瀝青、新SBS改性瀝青常規(guī)指標(biāo)對比

由圖2可見，除了RAP-3以外，其他5個(gè)RAP中得到的老化瀝青相比基質(zhì)瀝青，主要表現(xiàn)為針入度降低、軟化點(diǎn)升高、延度降低。這是由于瀝青在運(yùn)營過程中經(jīng)拌和、運(yùn)輸及后期自然條件光、熱、水耦合作用，加之行車荷載作用，導(dǎo)致瀝青中輕質(zhì)組分流失，瀝青質(zhì)增多，瀝青粘度增大，變硬變脆[4]。老化后的瀝青會(huì)給就地?zé)嵩偕鷰硪欢ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)，為了提升就地?zé)嵩偕夹g(shù)的長期性能，建議將舊瀝青針入度值由原規(guī)范的大于20（0.1mm）增大至30（0.1mm）。

2.2 RAP中舊集料研究

2.2.1 級配

RAP中的舊集料上粘有一定量的舊瀝青，導(dǎo)致細(xì)集料之間相互裹附，影響礦料篩分結(jié)果。圖3為0-5mm、5-10mm、10-15mm三檔集料抽提前后篩分曲線對比。

圖3 抽提前后集料篩分變化

由圖3可見，抽提后三檔集料均比抽提前變細(xì)，尤其是5-10mm的變化最大，其次為0-5mm，對于10-15mm的影響較小。這是由于RAP破碎過程中粒料粘結(jié)在一起，尤其是小顆粒，導(dǎo)致抽提前礦料篩分偏粗，抽提后粘結(jié)顆粒分離，篩分變細(xì)，尤其是10-15mm檔集料更為明顯。

因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)對RAP抽提后進(jìn)行級配設(shè)計(jì)，尤其是在就地?zé)嵩偕旌狭吓浜媳仍O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以抽提后的RAP中的礦料與新礦料的合成級配作為級配設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，施工及檢測單位應(yīng)加強(qiáng)對5-10mm篩分結(jié)果進(jìn)行加大頻率控制。

2.2.2 粗集料針片狀含量、壓碎值

針片狀、壓碎值是判斷粗集料性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。為了研究銑刨料中粗集料性能的變化，本文對比了甘肅省就地?zé)嵩偕?個(gè)路段銑刨料中粗集料針片狀含量和壓碎值的變化，并與規(guī)范值進(jìn)行了對比，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

由圖4可見，RAP中粗集料針片狀含量總量均超過規(guī)范要求，但壓碎值均能滿足規(guī)范要求。這是因?yàn)榕f集料在行車過程中發(fā)生破碎，使集料中薄弱界面破壞，導(dǎo)致針片狀含量增多，但是已經(jīng)壓碎的舊集料自身巖性沒有發(fā)生大的變化，且在運(yùn)營荷載作用下抗壓性能已經(jīng)逐步穩(wěn)定，壓碎值降低[5]。

圖4 RAP中粗集料針片狀、壓碎值與規(guī)范值對比

2.2.3 細(xì)集料砂當(dāng)量、棱角性

砂當(dāng)量和棱角性是細(xì)集料重要的控制指標(biāo)，為了研究銑刨料中細(xì)集料的變化，本文對比了甘肅省就地?zé)嵩偕?個(gè)路段銑刨料中細(xì)集料砂當(dāng)量及棱角性的變化，并與規(guī)范值進(jìn)行了對比，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 三種瀝青平均分子量分布圖

由圖5可見，銑刨料中的細(xì)集料砂當(dāng)量均大于新集料規(guī)范要求值60%。這是由于銑刨料中細(xì)料被瀝青裹覆，經(jīng)抽提試驗(yàn)后，仍然有部分瀝青未完全分離，集料表面被一層油膜包裹，增加了集料的疏水性。此外，抽提過程中細(xì)集料的黏土礦物被當(dāng)成礦粉回收，增大了細(xì)集料的砂當(dāng)量，導(dǎo)致砂當(dāng)量檢測結(jié)果偏大。

細(xì)集料的棱角性可預(yù)測細(xì)集料對瀝青混合料內(nèi)摩擦角和抗流動(dòng)變形性能的影響。棱角性越大，瀝青混合料的內(nèi)摩擦角越大，抗流動(dòng)變形能力越強(qiáng)。6種回收瀝青路面細(xì)集料的棱角性均在30s以上，滿足規(guī)范要求。

3 結(jié)論

本文選擇甘肅省內(nèi)6個(gè)養(yǎng)護(hù)路段的銑刨料進(jìn)行了RAP中老化瀝青及回收礦料的相關(guān)性能研究，得出以下結(jié)論：

1）回收瀝青相比新瀝青，表現(xiàn)為針入度降低、軟化點(diǎn)升高、延度降低。

2）抽提后三檔集料均比抽提前變細(xì)，尤其是5-10mm的變化最大，其次為0-5mm，對于10-15mm的影響較小。

3）RAP中粗集料針片狀含量總量均超過規(guī)范要求，但壓碎值均能滿足規(guī)范要求；銑刨料中的細(xì)集料砂當(dāng)量均大于新集料規(guī)范要求值，細(xì)集料棱角性均能滿足規(guī)范要求。