（淮安中远工程检测有限公司，江苏，淮安，223300）
【摘 要】本文将从沥青混凝土再生基本原理着手，从试验分析中来探讨再生沥青混凝土的配合比设计方法，进而实现对再生沥青混凝土的实践应用目标。
【关键词】沥青；再生；混凝土；配合比；设计
引言：
公路建筑材料日益增长的需求拉动了市场价格的同时，也增加了公路工程建设成本，而对于改建或维修中产生的大量固体废弃物来说，利用循环技术来重新加以应用已经成为当前“绿色公路”建设的主要目标。
1．公路沥青混凝土存在问题
高等级公路一般里程较长，且多数都采用沥青混凝土路面，反复进行大中修带来两个亟待解决的问题：
1.1新的工程建设需要大量的沥青、砂石等施工材料，而沥青混凝土面层的材料成本占到总成本的一半以上，无疑增加了总的施工成本。
1.2对原有路面进行挖除等工作会产生大量的旧沥青混凝土、水泥混凝土等废物，不仅需要消耗大量的人力、物力、财力，处置不妥还会污染周围的生态环境。
2．再生技术简介
沥青的再生技术是采用再生专用设备对废旧的沥青路面材料(RAP)进行回收处理，掺入一定比例的新集料、新沥青、再生剂等从而形成满足路用性能的再生沥青路面的技术。依据再生过程中采用施工温度的不同，再生技术可以分为热再生技术和冷再生技术。
3．再生沥青混凝土配比研究
再生沥青混凝土配比设计主要有目标配比设计、生产配比设计、生产配比检验等三个步骤。目标配比设计包括骨料级配、估算再生沥青标号、确定最佳油石比、马歇尔实验、车辙实验、冻融劈裂实验等;生产配比设计是从各个热料仓中取样并筛分，进行级配实验，调整沥青与矿料的比例，使其尽可能接近S曲线;生产配比检验包括级配检验、马歇尔检验、车辙检验、路面芯样压实度检验、渗水性检验等。本文主要针对厂拌热再生对沥青混合料的配比设计进行分析研究。
4．工程概况
某改建工程采用二级公路标准，设计速度70公里/小时，路面宽12米。原老路为3cmAC-13C细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土AC-16C沥青砼路面，现改造方案为铣刨沥青路面，对局部病害进行处理。改造路面结构为：22cm 水泥稳定碎石(其中2cm为调平层)+透层+乳化沥青下封层+6cmAC-16C中粒式沥青混凝土+黏层+4cmAC-13C细粒式沥青混凝土。沥青采用70号A级沥青。本项目在下面层（AC-16C中粒式沥青混凝土）中使用热再生沥青混凝土路面设计，其中新购10-15mm碎石、5-10mm碎石、3-5mm碎石、0-3mm碎石四种集料及矿粉。
5．目标配合比设计试验
5.1初选骨料级配
为了简化配合比设计，可以将旧沥青路面回收料中的集料看成是一种骨料加入新集料中，通过进一步调整再生料的级配曲线，从而确定回收料在再生料中的掺加比例。依据规范的设计要求，在选择混合料结构时，根据集料的筛分结果选出粗、中、细三个级配(级配1、级配2、级配3)，按以往经验再根据工程实际情况选择油石比，分别制作马歇尔试件，得出试件的体积指标，选择一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。经试验，本次设计选择级配2为设计级配，具体结果为：10-15mm(1#)：回收料中的矿料：5-10mm(2#)：3-5mm碎石(3#)：0-3m碎石(4#)：矿粉=24：30：14：7：24：1，该配比较接近规范级配范围中值。
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5.2确定最佳油石比
经试验得知回收料中的沥青含量为4.5%左右，按设计矿料比例配料，计算出各种矿料的质量及五种不同油石的沥青用量，进行马歇尔稳定度试验，计算出各种技术指标，试验结果为：试件毛体积相对密度没有出现峰值，设定目标空隙率为4.5%所对应的油石比为4.85%，即OAC1=4.85%，各项指标均符合要求的范围为4.71%-5.08%，其中值为4.90%，即为OAC2。OAC1与OAC2的平均值为4.88%，根据设计经验和当地的气候条件取油石比4.9%为最佳油石比。
5.3水稳定性检验
根据最佳油石比，制作6个标准马歇尔试件进行浸水0.5小时、48小时马歇尔试验，计算出残留稳定度为89.7%，大于规范要求的不小于80%的要求。因此，再生沥青混凝土除了达到节能环保的目的外，其水稳定性完全满足工程需要。
5.4冻融劈裂实验
冻融劈裂试验用来评价沥青混凝土的水稳定性，即沥青混凝土在受到水害时抵抗破坏的能力。沥青路面的水害指渗透到沥青路面孔隙中的水，在车辆荷载的反复作用及受温差的影响，逐渐浸入沥青与集料的结合面，导致沥青与集料结合力降低或是沥青从集料表面剥落的现象。遭受严重水害后，沥青路面的使用性能会严重下降，同时会引发其他的路面病害。对于热再生沥青混合料来说，除了新沥青与新集料的结合面之外，由于在拌合过程中，沥青路面回收料表面残留的老化沥青，在再生沥青混凝土中，还存在着老化沥青与新沥青的结合面，这样会使再生沥青混合料铺筑的路面更易遭受水害。经试验本热再生沥青混凝土的冻融劈裂强度比TSR(%)为79.5%，符合规范要求(≥75%)。
5.5车辙实验
在60±1℃，0.7±0.05MPa条件下进行车辙试验以检验沥青混合料的高温稳定性，经试验沥青混合料试件的动稳定度为2856次/mm，满足规定值要求（≥1000次/mm）。
5.6低温抗裂性检测
在温度-10℃，速率50mm/min的条件下进行低湿弯曲试验以检验沥青混合料的低温性能，经试验，小梁弯曲试验最大破坏应变(με .)平均值为2426，符合规范要求(≥2000)。
6．生产配比及试铺段的试验结果
6.1AC-16C热再生沥青混凝土生产配合比级配调试
对拌和楼热料仓矿料进行了密度和筛分试验，依据目标配合比设计级配及热料仓筛分试验结果，进行了生产配合比级配设计，经试验，1#仓：2#仓：3#仓：4#仓：铣刨料：矿粉=22：17：10：19：30：2。
6.2最佳油石比的确定
室内试验采用拌和楼热料仓矿料和实际生产用沥青，根据目标配合比确定的最佳油石比，进行了4.9%油石比下沥青混合料的马歇尔试验，试验结果表明各项技术指标均符合规范要求，结合相关工程经验，生产配合比最佳油石比取4.9%。
6.3最佳油石比时沥青混合料性能验证
进行了最佳油石比混合料的马歇尔试验检验和浸水马歇尔试验验证，试验结果表明，混合料的各项技术指标均能满足规范要求。
6.4试铺段试验
按生产配合比生产沥青混合料进行试铺段的施工，对沥青混合料进行取样检测其各项技术指标均在与生产配合比设计的技术指标相要求的范围内，现场压实度及渗水系数等指标均符合规范要求。
7．结语
对于本试验中废旧沥青路面材料的再生研究，其工艺与普通沥青混凝土配比设计要求不同，特别是在再生试验中对性能检验的设定，对相应粗骨料、细骨料的配合比上都提出了更多要求。因此，在实践生产上，应该结合沥青混凝土路面施工技术要求，从材料性能指标上对相应集料进行设计，以提升再生沥青混凝土的性能指标，以满足规范对沥青混凝土的要求。当然，在再生沥青混凝土配合比研究中，还应该不断优化试验方法和步骤，改善试验条件，并从理论和实践进行对比分析，跟踪观察，以确保热再生沥青混凝土配合比设计进一步满足实际施工生产和规范的要求。
参考文献：
[1]李键.沥青路面废料再生利用关键技术研究[D].重庆大学,2008.
[2]韦琴.旧沥青路面再生利用技术研究[D].重庆大学,2006.
论文作者:王海霞
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：沥青论文; 混凝土论文; 油石论文; 马歇尔论文; 路面论文; 沥青路面论文; 碎石论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;