摘要：随着我国审核经济的飞速发展，高等级的公路建设水平均得到快速的提高，尤其是针对沥青路面的早期损坏问题，从设计、施工等环节采取一系列的防治措施。就地热再生技术就沥青路面的损坏问题可进行有效的处理，下面就对沥青路面就地热再生混合料的级配优化设计进行探讨，希望可供相关从业者参考。
关键词：沥青路面；就地热再生；混合料级配；优化设计
前言：本文主要对就地热再生技术在沥青路面施工中的应用进行探讨，简述了沥青混凝土路面就地热再生混合料配合比设计。
一、沥青路面就地热再生混合料配合比设计思路
通过长期使用的旧沥青路面内部主要有骨料级配变化、沥青老化两种变化，所以就地热再生沥青混合料地配合比设计需分为4个步骤进行：第一，对沥青路面进行实地勘察对沥青路面的变形（车辙、拥包、波浪、沉陷）病害调查；路面抗滑性能调查；强度调查；损坏（错台、网裂、松散、过度磨损等）病害调查。根据实地勘察结果，对照高等级公路就地热再生标准，选定就地热再生施工方案。第二，对旧沥青路面钻取芯样，利用芯样和实验室检测设备，对沥青混合料的级配及油石比进行检验；第三，对旧沥青检验及添加剂后沥青的检验；第四，再生沥青混合料的设计。
再生混合料配合比设计的重要性，在于它是再生路面使用性能的保证条件之一。旧沥青路面经过多年行车碾压，在荷载作用和自然因素作用下，沥青混合料的骨料颗粒受到反复搓磨甚至压碎，导致沥青混合料级配变化，或多或小偏离规范要求，应通过对旧沥青路面提前进行路面调查，检验车辙深度，路面裂痕等病害，进行取有代表性芯样进行室内抽提试验检测沥青用量和沥青混合料级配，进行数据分析计算新沥青混合料与旧沥青混合料的合成级配。此举也有助于路面的耐久性和耐热性的提高。
老化的沥青路面表现为表面脆化，容易出现裂纹、松散、车辙等病害。沥青路面的老化主要是指沥青的老化的化学变化，主要表现为油分减少、沥青质增加、胶质增加，通过对旧沥青路面进行阿布森法回收沥青方法进行试验，通过相应的常规性能指标检验，针入度减小、软化点升高、延度降低等等，与新沥青相差甚远。
随着新骨料的添加和旧沥青的老化，需要通过配合比设计，根据合成级配适当添加新沥青和再生剂来改善混合料类型。即根据再生剂厂家提供的经验，试验室进行掺配和试验结果，将再生刘与老的沥青按一定比例进行混合，以恢复已老化沥青的各种性能。
二、沥青路面就地热再生混合料的配合比设计
1、原材料的添加与再生混合料类型的选择。
本次配合比设计时，为了提高再生混合料的抗车辙变形能力，添加了S9（10～20mm碎石）、S12（5～10 mm碎石）、S14（3～5mm碎石）三种新集料以改善原有路面的矿料级配，再生后的沥青混合料级配类型定为AC-16C型。
2、再生沥青标号的选择。
由于再生沥青混合料的品质要求与普通沥青混合料的要求基本一致，故对再生沥青标号的选择一般与普通沥青路面对沥青标号的选择基本一样。本次就地热再生工程所在地宁夏地区夏天热，冬天冷，气候干旱，属2-2-4气候分区，高速、一级公路新修沥青路面一般选择90号A级沥青。热再生施工时新沥青混合料选择90号A级新沥青进行拌和。
3、再生剂用量确定
按照《公路沥青路面再生技术规范》就地热再生混合料配合比设计方法C.4.1要求：再生沥青标号的设计目标是使其接近新路面上的沥青标号，由于需要考虑拌和和摊铺过程的沥青老化，再生沥青的标号要比同一地区经常使用的新沥青标号低。因此，本次旧路面沥青再生指标再生到新沥青经拌和运输到施工现场但未摊铺时新沥青老化后的指标即可。
从实践效果看，沥青再生剂的添加量应该是以新沥青混合料运输到施工现场后但未摊铺前的沥青指标为目标确定再生剂的添加量，更为符合实际情况。因此，本次再生剂的添加量按此考虑。
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本次热再生工程中再生剂掺量通过沥青三大指标常规试验确定再生沥青标号确定为70号A级沥青。
4、新料掺配率
经过对旧路面调查，发现沥青含量较大，再加之路面车辙深，通过施工试验路段，新料的添加量约在20%～30%之间波动，设计新料的边界也按此控制。施工时也控制在此范围。理论上，影响级配的最大误差为0.5%，经试拌试铺，25%新料添加量较优，故确定新料添加量为25%。
5、新料沥青用量确定
新料分别在沥青用量为3.5%、3.0%、2.5%、2.0%、1.5%、1.0%下拌和，经目测，沥青含量为1.5%～3.5%时，拌和料基本没有花白料，沥青膜厚度适宜。在新料：旧料=25%：75%拭配时初步估算其沥青用量为2.5%，其最终新料沥青用量根据再生沥青混合料的最佳沥青用量来确定。现场施工前根据施工路段车辙深度推算新料加量，再根据新料加量确定旧料的用量后根据旧料的实测沥青用量，再生剂的用量反算新料的沥青用量。
6、再生混合料的最佳初始沥青用量的确定
（1）由于再生混合料旧料在前期使用过程中车轮的磨损、导致粗集料表面磨光的现象，荷载作用下会出现轻微的细化，导致矿质混合料间隙率减小，加之马歇尔试验确定的油石比相对又较大，容易出现沥青过饱和情况的发生。因此，此次设计采用旋转压实仪法确定沥青混合料的沥青用量，并将空隙率设计为4.0%，新混合料的沥青含量控制在2.5%，级配为AC-16C型的混合料。在各项指标确定后，需进行马歇尔试验进行结果对比，以便过程控制。
再生沥青混合料采用旋转压实仪成型试件，旋转压实仪设定的单位压力为0.6MPa。根据高速公路预计交通量数据，选择压实次数N最初=9次，N设计=125次，N最大=205次。依据Superpave设计标准，在同条件下成型试件时，将旋转压实次数设定在N设计=125次。
三、沥青路面就地热再生材料级配控制
1、再生剂用量控制
再生剂主要由多种高芳香分含量的材料以及高聚物配置而成，不仅能够补充老化沥青的不同组分，且能实现改性沥青及其再生混合料性能的恢复。回收沥青延度试验受到矿粉干扰，往往不能完全恢复到规范要求以内，根据以往的工程经验，主要根据针入度和软化点指标进行再生剂掺量的选择，公共范围为3％～5％，选择中值4％作为再生剂掺量，在此再生剂掺量下，针人度和软化点以及再生料的路用性能指标综合情况最佳。
2、级配控制
由于车辙、坑槽等路面病害可能使老路面材料有一定的损耗，为保持原路面设计厚度，再生时需
添加一定量的新料，以保证标高一致。因此，结合RAP抽提试验结果，添加15％的新沥青混合料。新沥青混合料油石比为5．0％。RAP和新沥青混合料的级配组成均满足规范级配范围要求。
3、最佳油石比的控制
采用4．4％，4．7％，5．0％，5．3％和5．6％这五种油石比，双面各击实75次成型马歇尔试件，将成型的试件进行马歇尔稳定度试验。根据马歇尔试验结果，分别绘制稳定度、流值、空隙率、饱和度与油石比的关系曲线，从曲线上找出相应与最大密度、最大稳定度、空隙率范围中值及沥青饱和度范围中值对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC。，但如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度没有出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作为OAC，；作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围（最大油石比OAC⋯，最小油石比）。
结束语：
综上所述，希望经过本文对沥青路面就地热再生混合料的配比分析，希望可供相关从业者参考，进而推进我国公路工程建设的可持续化发展。
参考文献：
[1]张清平．沥青路面现场热再生技术研究[D]．长沙：2007，19（5）：376～384． 长沙理工大学，2011．
[2]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）；
论文作者:朱伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年32期
论文发表时间:2016/11/2
标签：沥青论文; 地热论文; 油石论文; 沥青路面论文; 用量论文; 路面论文; 标号论文; 《基层建设》2015年32期论文;