沥青混合料再生技术研究进展

沥青混合料再生技术研究进展

张海斌1，2

（1.长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410004；

2.中交第一公路工程局海威公司，中国北京101119）

【摘要】我国经济建设虽有了很大发展，但实力仍不雄厚，公路建设资金不能满足公路交通运输事业迅速发展的需求。同时，国内生产的道路沥青供不应求，并且石料和石油是不可再生资源，价格还在增长，所以必须合理利用。介绍了RAP再生技术目前研究的现状，以及需要解决的问题，为以后的沥青混合料技术研究提供方向。

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关键词 RAP；旧沥青；厂拌热再生技术

0引言

研究表明废旧沥青混合料只是沥青部分老化，石料的性能并没有下降很多，在混合料中加入适当的新沥青或再生剂和新集料，可以提高旧沥青混合料的性能，加热拌合后可以铺筑新路面，再生技术也就随之产生。

再生技术中厂拌热再生技术应用最广泛，然而厂拌热再生技术也有很多的缺点，拌合与摊铺时加热温度过高会产生很多有害气体，这不仅损害现场施工操作人员的身体健康，而且还污染环境[1]。最近出现了温拌技术（WMA），该技术既能达到与热拌一样的路用性能，还能降低混合料的拌合与压实温度，减少尾气的排放，节约能源，又可以避免沥青的再次老化，延长施工时间，降低工程成本[2]。

1RAP中旧沥青再生程度研究

厂拌热再生时，RAP首先与加热后的新集料进行干拌，进而再添加新沥青和矿粉形成再生混合料，当RAP含量较高或老化程度较重时，一般增设RAP单独的加热系统或喷洒再生剂以使得旧沥青软化，提高其再生程度。也就是说在混合料生产过程中，RAP的旧沥青存在两种行为，首先是与新集料干拌时部分旧沥青会转移到新集料上去，其次是部分旧沥青与新加沥青相互混溶而形成调和沥青，故旧沥青的再生可分为转移和混溶两部分。因而要使旧沥青具有较高的再生程度，即能在干拌过程中尽可能多的转移，又能在湿拌时发生较多的混溶。

1.1热再生过程中旧沥青转移程度

丁录玲[3]利用室内PAV后集料模拟RAP，并与新集料进行拌合，分析旧沥青的转移状况，发现不添加再生剂的情况下，老化沥青的转移量非常少，再生剂作用下旧沥青的转移量则明显增加，且随着拌和时间的增加、拌和温度的提高、再生剂用量的增加，旧沥青的转移百分比呈增长趋势。但即使在较高的拌和温度和较大再生剂用量的情况下，旧沥青的转移量仍然是较小的，最高的仅为4%。

1.2热再生过程中新旧沥青混溶程度

再生剂的添加方式对整个再生混合料的使用品质有很大的影响，按工序来分主要有两种方法：①在混合料拌和前将再生剂喷洒在旧料上，拌和均匀，静置一定时间，使再生剂充分渗透到旧料中。这种方法的再生效果较好，但此法增加了施工工序。②先将旧料加热至80℃-100℃，然后在拌缸内边喷洒再生剂边拌和旧料，接着将加热过的新料和旧料拌和，再加入新沥青材料，加以拌和至均匀。这种方法简化了工序，生产效率高，也是目前主要的使用方法。

2厂拌热再生沥青混合料配合比设计研究

2.1配合比设计

2008年颁布的《公路沥青路面再生技术规范》中给出了厂拌热再生的相关施工技术，在选择新沥青标号时采用经验或调和公式确定，由于其假设旧沥青全部与新沥青混溶，未考虑旧沥青只有部分参与再生的情况，这易造成新加沥青偏软，同样对于新沥青用量的预估计算公式也易造成用量的不足。

对于再生混合料的拌合技术介绍较为简略，厂拌热再生混合料，实质在于使用尽可能多的RAP，同时确保再生混合料良好的使用性能，因而旧沥青的再生利用是关键内容之一，而规范中对于针对性措施涉及尚不足。例如如何针对沥青老化程度确定适宜的预加热温度、拌合时间等。

2.2拌合顺序研究

国外KwangW.Kim[4]等对拌合顺序进行了研究，研究了6种拌合顺序，结果表明最好的拌合顺序是RAP、新沥青和再生剂首先混合在一起拌合30s，再加入加热的新集料拌合30s。

韦琴[5]指出：拌合顺序是把RAP和新集料倒入拌合锅中拌合120s，再倒入新沥青，拌合60s，最后倒入矿粉拌合60s，总拌合时间为4分钟。

李胜强[6]指出：拌合顺序采用再生剂与新沥青按比例混合，然后加入到旧料中拌合，再按顺序添加旧料新矿料和新矿粉能获得较好的混合料性能。

李振[7]指出：拌合顺序是把RAP与新集料倒入拌合锅中拌合30s，再倒入含有温拌剂的新沥青，拌合60s，最后倒入矿粉拌合90s，总拌合时间为3分钟；

再生技术规范规定再生沥青混合料的投料顺序是将回收路面材料、粗细集料倒入预热的拌和机预拌，然后加入再生剂和新沥青，最后加入单独加热的矿粉，继续拌合至均匀为止，总拌合时间一般为3分钟。

3结论

（1）目前厂拌对热再生旧沥青再生行为整体了解较少。根据厂拌热再生施工过程，将旧沥青的再生利用分为转移和混溶两方面，现有研究多针对其中一项开展，整体研究深度尚不足。

（2）新旧沥青混融行为研究尚缺乏有效的评价方法。由于混合料中沥青膜厚度仅有10μm左右，故拌合过程中新旧沥青混溶是发生在微观程度上的，因而其研究手段限制较大，现有试验方法有微观、宏观和理论解等方式，但各方法使用效果缺乏系统对比，有必要基于现有成果建立新旧沥青混溶程度评价方法。

（3）对RAP中旧沥青再生影响因素研究尚不全面。旧沥青再生程度影响因素多，包括原材料性质（旧沥青老化程度、再生剂、新沥青性质等）和施工技术（加热温度、拌合次序、拌合时间等），现有工作对其影响因素的研究尚不全面。

（4）目前尚未根据旧沥青再生行为研究成果对厂拌热再生技术进行针对性优化。

（5）现有国内外拌合顺序与拌合时间研究结果不一致。国外拌合顺序与国内不一致，拌合时间也不同；国内不同的研究采用相同的拌合顺序，但是拌合时间不同。

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参考文献

［1］季节,徐世法.重复再生沥青混合料与温拌沥青混合料性能评价[M].北京:人民交通出版社,2010:102-108.

［2］徐世法,彦彬,季节,等.高节能低排放型温拌沥青混合料的技术现状与应用前景[J].公路,2005(7):195-198.

［3］丁录玲,黄晓明.沥青再生剂扩散机理与扩散模拟试验研究[J].交通科技,2009(5):75-78.

［4KwangW.Kim,SerjiN.Amirkhanian,JaehunJungetal.ReducingStiffnessofOxidizedBinderinRecycledAsphaltMixturebyStageMixing[J].JournaloftheAssociationofAsphaltPavingTechnologists,2007,76:201-233.

［5］韦琴.旧沥青路面再生利用技术研究[D].重庆:重庆大学,2006:27-29.

［6］李胜强.厂拌热再生沥青混合料路用性能研究[D].重庆:重庆交通大学,2009:48-53.

［7］李振.温拌再生沥青混合料性能研究[D].北京:北京建筑工程学院,2010:27-29.

［责任编辑：汤静］