魏茂林

（重慶合川工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)， 重慶 401520)

0 引言

針對(duì)瀝青路面服務(wù)一定時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)部分病害而影響其服務(wù)水平，按照每12年進(jìn)行重新鋪筑（實(shí)際使用年限低于設(shè)計(jì)年限），每年產(chǎn)生的廢舊瀝青混合料（RAP）超過(guò)2000萬(wàn)噸，我國(guó)的公路建設(shè)還在高速發(fā)展，因此RAP的產(chǎn)生速度也是增加的。RAP主要是瀝青膠結(jié)料與集料組成，目前數(shù)量巨大的RAP得不到充分利用，RAP直接填埋處理不僅污染地下水還浪費(fèi)了RAP中的瀝青和石料。因此提高RAP在新建道路的應(yīng)用，減少不可再生資源的開(kāi)采，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，也能降低工程投資。RAP在再生瀝青混合料中的摻量越高帶來(lái)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益越明顯，但RAP不同于普通瀝青混合料，因此應(yīng)在原有瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)其配合比進(jìn)行深入研究。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

RAP的利用首先是由美國(guó)在1915年提出，90年代，美國(guó)再生瀝青混合料研究與應(yīng)用發(fā)展迅速，期間分別發(fā)表了《路面廢料再生指南》、《瀝青路面熱拌再生技術(shù)手冊(cè)》、《瀝青路面冷拌再生技術(shù)手冊(cè)》。到20世紀(jì)末，美國(guó)對(duì)RAP的利用研究達(dá)到相對(duì)成熟水平，此時(shí)RAP在新建道路中的利用率超過(guò)50%。日本對(duì)RAP的再利用非常重視，1976年開(kāi)始RAP再生研究，日本政府也非常支持廢舊瀝青混合料的再利用，對(duì)舊瀝青混合料再生公司進(jìn)行資金補(bǔ)助，目前其舊瀝青混合料使用率達(dá)100%。在歐洲，以德國(guó)的再生技術(shù)發(fā)展最為迅速，特別是對(duì)機(jī)械要求較高的就地?zé)嵩偕夹g(shù)，德國(guó)借助發(fā)達(dá)的機(jī)械工業(yè)在就地?zé)嵩偕矫姘l(fā)展迅速。

我國(guó)對(duì)RAP的再生利用研究相對(duì)滯后，1982年同濟(jì)大學(xué)負(fù)責(zé)了“瀝青混凝土再生利用技術(shù)”項(xiàng)目，研究根據(jù)各地不同的RAP情況進(jìn)行了差異化分析。1985年我國(guó)采用廢機(jī)油和柴油等再生渣油路面作為下面層，并取得了不錯(cuò)的效果。20世紀(jì)末期，我國(guó)道路交通建設(shè)呈井噴式發(fā)展，此階段RAP再生技術(shù)被忽視，此段時(shí)間RAP的利用研究處于停滯。2002年京津塘高速公路采用就地?zé)嵩偕┕げ⑷〉幂^好再生效果。2003年，廣佛高速公路采用了廠(chǎng)拌熱再生技術(shù)并且有較好使用效果。2004年，山東省為解決舊路平整性和抗車(chē)轍性能不足的問(wèn)題進(jìn)行高速公路就地?zé)嵩偕?008年我國(guó)頒布《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》，規(guī)范中對(duì)RAP料的分類(lèi)與指標(biāo)、再生混合料性能與設(shè)計(jì)、施工方法等都提出了明確要求，這為我國(guó)RAP的利用提供了保證。

隨著建設(shè)速度的放緩和大量已建項(xiàng)目達(dá)到使用年限，越來(lái)越多的道路需要養(yǎng)護(hù)，大量RAP在舊路銑刨過(guò)程中產(chǎn)生，RAP的再生利用成為道路科研工作者研究的熱點(diǎn)。

2 再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)研究

舊瀝青混合料來(lái)自于二級(jí)路大修過(guò)程中銑刨的RAP料，作為再生瀝青混合料的舊料首先要確定該回收舊料的級(jí)配組成與瀝青含量。

（1）RAP集料級(jí)配

RAP的集料級(jí)配通過(guò)溶劑抽提分離法確定，首先將RAP破碎均勻，加入溶劑將RAP中的就瀝青膠結(jié)料與石料分離，之后通過(guò)離心機(jī)分離，將分離后的石料放于烘箱在110℃烘干23小時(shí)。隨后將烘干后的石料篩分，確定RAP中集料的級(jí)配組成，如圖1。

圖1 RAP與規(guī)范要求級(jí)配曲線(xiàn)

圖1中可明顯看出RAP中的級(jí)配明顯偏細(xì)，一般設(shè)計(jì)級(jí)配為中間曲線(xiàn)，而RAP的級(jí)配曲線(xiàn)偏于上限，偏離了最佳級(jí)配組成，在9.5mm的粒徑是超過(guò)了規(guī)范上限的。新級(jí)配的調(diào)整中應(yīng)該使新級(jí)配位于級(jí)配中值附近?？傮w來(lái)說(shuō)，粗集料數(shù)量減少，細(xì)集料含量增加，級(jí)配變化降低瀝青混合料性能。為了保證再生瀝青混合料性質(zhì)需要加入粗集料含量較高的新集料，調(diào)整再生瀝青級(jí)配滿(mǎn)足規(guī)范要求。

（2）RAP瀝青含量

采用阿布森法回收RAP中的老化瀝青，含有老化瀝青的三氯乙烯溶液為了降低溶劑蒸餾過(guò)程中瀝青的二次老化，采用真空旋轉(zhuǎn)整流去除溶劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RAP中瀝青含量3.5%。

通過(guò)回收瀝青膠結(jié)料含量分析與三大指標(biāo)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，瀝青膠結(jié)料含量明顯降低，這是因?yàn)樵诼访娼煌?，路面水的作用下，瀝青膠結(jié)料流失。受瀝青老化的影響，瀝青膠結(jié)料三大指標(biāo)降低明顯。

（3）配合比設(shè)計(jì)

再生瀝青混合料集料設(shè)計(jì)的目的是調(diào)整RAP中不合理的級(jí)配，調(diào)整方法是加入再生瀝青混合料中減少的粗集料，通過(guò)計(jì)算綜合調(diào)整新級(jí)配滿(mǎn)足規(guī)范要求。對(duì)于RAP摻加比例預(yù)估通過(guò)公式2.1進(jìn)行。

式中k為RAP比例；bi為RAP中各篩孔篩余；ci為目標(biāo)級(jí)配各篩孔篩余。

RAP的摻量根據(jù)礦料級(jí)配和經(jīng)濟(jì)效益綜合確定，新集料根據(jù)RAP摻量和目標(biāo)級(jí)配確定，再生劑根據(jù)RAP含量確定，新瀝青根據(jù)RAP，再生劑和油石比確定。

P-新瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Qi-新集料質(zhì)量分?jǐn)?shù)，R再生劑在再生瀝青混合料中質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Pb-再生瀝青混合料最佳油石比，a-RAP比例，Pob-RAP中瀝青含量，r-再生劑與RAP中瀝青比例，Xi-新集料各篩孔篩余，Ni-目標(biāo)級(jí)配各篩孔篩余，Pi-RAP中各篩孔篩余。

3 結(jié)論

通過(guò)研究得到再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)主要包括：確定銑刨出的RAP集料原有級(jí)配以及RAP中瀝青含量，最后采用公式計(jì)算出RAP、再生劑、新集料、瀝青的摻配比例。