天津市凯曼德工程技术有限公司 天津市 300452
摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对沥青混合料的应用也越来越广泛。文中研究向不同旧料掺量的再生沥青混合料中加入温拌剂对提高再生沥青混合料旧料掺量的作用影响，并对不同旧料掺量的再生沥青混合料路用性能进行全面评价。试验表明，温拌剂的加入能够明显提高再生沥青混合料中的旧料可掺量。对比不同路用性能下的最佳旧料掺量，给出了旧料掺量建议值，以供参考。
关键词：再生沥青混合料；旧料掺量；温拌剂；路用性能
引言
温拌沥青就是在沥青中掺加添加剂或者将沥青发泡的技术，降低沥青混合料拌和与摊铺压实温度，从而实现节能减排，温拌沥青混合料技术是一项节省能源的新技术。目前，常用的温拌剂类型有表面活性剂类、有机添加剂类、沥青—矿物类，常用的发泡温拌技术，主要是通过发泡设备来对原样沥青进行发泡，降低原沥青的粘度，从而降低拌和与摊铺压实温度。
1温拌剂的类型
目前常用的温拌剂包括evotHeRm温拌剂和Sasobit温拌剂等。根据室内试验对比研究结果，此次某机场中跑道中段大修工程沥青混合料采用的温拌剂为evotHeRm温拌剂.evotHeRm温拌剂为深黄褐色粘稠状液体，直接添加至沥青中，用于降低沥青混合料的工作温度，掺加比例为沥青质量的0.5％～0.7％。
2试验材料及方案
2.1试验材料
回收沥青混合料中的基质沥青为AH－70号沥青。旧料沥青含量为3.24％。沥青混合料级配类型为AＣ－20密集配，混合料油石比为4.7％，其中3％为新添加的沥青，另外1.7％为再生料贡献的沥青。作用温拌剂为蜡基温拌剂Sasobit，掺量选取为目前温拌再生沥青混合料工程中温拌剂的常用量2％。为了探究温拌剂对目前RAP混合料中常用旧料掺量的影响，试验中选用RAP比例分别为5％，15％，30％，40％和50％。混合料设计中完全考虑再生沥青的作用，级配和最佳沥青用量都保持不变。试验中集料级配与筛分结果见表1。
表1 集料级配与筛分结果
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2.2发泡工艺
实验采用自主研发并已申请发明专利的沥青发泡机，沥青的发泡效果主要由膨胀率及半衰期来评价。而控制膨胀率及半衰期的方法，主要是通过调整发泡温度和用水量来实现。。
3试验方案
3.1沥青混合料车辙试验
成型车辙板并采用国产车辙试验仪进行试验。车辙试验的沥青混合料试件尺寸为300mm×300mm×50mm，按照实验规程的标准方法，利用轮碾压实仪成型车辙板。车辙试验的指标动稳定度dS（次／mm）按式（1）计算。
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（1）
3.2沥青混合料半圆弯曲试验
采用半圆弯曲试验来对再生沥青混合料的抗裂性能进行评价。将沥青混合料旋转压实成型为直径150mm的试件，将成型好的试件在25℃环境下养护24H后，切割成厚度2.54cm的半圆试件，在试件上预切，切口深度分别为25.4，31.8，38mm。以1mm／mｉｎ速率进行加载，直至试件断裂破坏。计算不同切口深度试件的力－位移曲线所围面积，并建立切口深度与曲线面积的线性关系。对3个切口深度下的数据进行拟合回归，得到回归曲线的斜率与截距，其中，设dU／dA为回归曲线斜率；b为回归曲线截距。之后由式（2）计算所响应的Jc积分值，Jc积分值越大，表明沥青混合料的抗裂性能越好。
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（2）
3.3沥青混合料四点弯曲疲劳试验
沥青混合料四点弯曲疲劳试验参照美国AASHＴＯ Ｔ321标准进行，选取应变控制模式，并选用第50次的劲度模量作为初始劲度模量，并将小梁刚度降低50％时的荷载循环次数定为小梁的疲劳寿命。
4低温性能试验结果分析
在铣刨料大掺量情况下，再生沥青混合料低温性能普遍下降，其中普通厂拌热再生下降8.8%，掺加Evothem温拌剂的再生混合料下降12.2%，掺加Sasowma再生沥青混合料下降为11.3%，再生沥青混合料低温性能较不添加温拌剂情况提高显著，60%铣刨料掺量的再生沥青混合料相对于20%铣刨料掺量的混合料，添加温拌剂的再生沥青混合料低温性能，比普通厂拌热再生沥青混合料低温性能提高明显，表明再生沥青混合料低温性能随铣刨料掺量增加而下降，厂拌热再生沥青混合料的低温性能下降趋势变缓，说明温拌剂在降低铣刨料加热温度后，可以有效延缓铣刨料中沥青的二次老化。
5高旧料掺量沥青混合料高温稳定性能评价
由图1可见：1）当RAP掺量为0时，温拌剂Sasobit的加入可以提高沥青混合料的抗车辙能力。2）随着旧料掺量的增加，热拌与温拌再生沥青混合料的动稳定度均表现为增大趋势。说明旧料增加将提高再生沥青混合料车辙性能，并且旧料的掺量对于热拌沥青混合料抗车辙能力的影响大于温拌沥青混合料。3）不断增加的旧料掺量并不会一直使车辙性能提高，当旧料掺量达到30％以后，其动稳定度略有降低。说明旧料对再生沥青混合料抗车辙性能的提高是有限的，这可能是由于随着旧料掺量的提高，新旧沥青之间的混溶均匀性降低，表现为对动稳定度值的提升不明显。4）针对高温抗车辙性能，依据本文试验结果，对于热拌沥青混合料，最佳RAP掺量为30％，添加2％Sasobit温拌剂后，RAP掺量可增加至50％。
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图1 热拌、温拌再生沥青混合料冻融劈裂试验结果
结语
综上所述，本文通过对比热拌、温拌再生沥青混合料的高温抗车辙性能、抗裂性能、抗疲劳性能与水稳定性能，探究了Sasobit温拌剂对提高再生沥青混合料旧料掺量与路用性能的影响。通过试验，主要得到以下结论。1）再生沥青混合料的抗车辙能力均随旧料掺量的增加而提升，而旧料掺量高于30％时，旧料对再生沥青混合料抗车辙性能的提升不明显；在旧料掺量达40％后，温拌剂的加入使得沥青混合料的抗车辙能力明显大于热拌沥青混合料。2）对于热拌沥青混合料，疲劳寿命随旧料掺量的增加而降低，而对于温拌再生沥青混合料，一定比例的旧料将会提高其疲劳寿命。但当旧料掺量超过40％之后，旧料对于抗疲劳的积极影响将会减弱。3）旧料的增加有助于改善沥青混合料的水稳定性。对于温拌再生混合料，当旧料掺量上升到40％之后，其和相对应的热拌再生混合料具有相似的抗水损能力。温拌剂的加入能够提升沥青混合料的剥落次数，这说明温拌剂能够促进旧料与新料的混溶。4）对比不同旧料掺量的热拌、温拌再生沥青混合料的路用性能，在工程应用中，建议再生沥青混合料中的旧料掺量不超过40％。但若考虑添加温拌剂，可将旧料掺量提升至50％，以提高其经济性。
参考文献
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