厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术

２０１１年增刊　ＧｕａｎｇＤｏｎｇ　广东公路交通　ＧｏｎｇＬｕ　ＪｉａｏＴｏｎｇ　总第１１４期　文章编号：１６７１—７６１９（２０１１）Ｓ１—００２１—０５　厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术　姚岢　，黎侃　（１．广东省交通运输规划研究中心，广州５１０１０１；２．广东省交通运输厅，广州５１０１０１）　摘要：通过对原路面调查分析、沥青路面回收材料评价、再生混合料用原材料质量要求、再生混合料配合比设计　及再生沥青路面施工等进行分析总结，重点对厂拌热再生施工质量控制技术进行分析探讨。研究结果将为公路　沥青路面再生施工提供有效的技术参考。　关键词：厂拌热再生；沥青路面回收材料；再生剂；配合比设计；施工质量控制　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ｂ　０　引言　设计提供依据。　根据《国家高速公路网规划》，未来２０年中　原路面历史信息包括原路面的结构、材料和　国的高速公路将达到８万ｋｍ。而对于广东省，　路况，以及原路面通车营运期间的养护资料和路　至２０１０年底全省公路通车总里程约１９万ｋｍ，其　面检测资料等；原路面状况调查内容应包括路面　中高速公路总里程４８３５ｋｍ，公路密度达１０５．３　状况指数ＰＣＩ、国际平整度指数ＩＲＩ、路面强度系　ｋｍ／百ｋｍ　。公路已经成为巨大的、关系国计民　数ＳＳＩ、车辙深度、下承层的承载能力、原路面结　生的公共基础设施资产，对其进行有效管理、维　构厚度等；交通量调查主要是对交通量大小、轴　护、保值也成为一个庞大而复杂的系统工程。　载情况等进行调查分析。通过对以上三项内容　据统计，二级以上公路的高等级路面中，沥　进行深入调查及检测实验，主要是分析得出原路　青路面所占的比例约为８０％，且随着沥青路面技　面的病害成因，为再生设计提供依据。通过调查　术的发展，其所占的比重将越来越大　实际上每　分析，对可能采用的不同路面维修方法，应进行　隔１０一ｌ５年，沥青路面就需要翻修一次。就广　综合技术经济对比分析，分析各种方法使用年限　东省而言，全省每年产生的旧沥青混合料将超过　内的综合成本，包括路面维修成本、养护成本、路　２００万ｔ，至路网全部建成，每年将稳定在５００万ｔ　面残值等，为最终方案的确定提供技术经济综合　左右。而全国产生的沥青废料将达广东省的十　决策参考。　倍以上。因此，如何处置每年数千万ｔ沥青路面　２　沥青路面回收材料（ＲＡＰ）评价　废料，保护生态环境，将成为必须面对且急待解　沥青路面回收料（以下简称ＲＡＰ）在应用于　决的问题。同时，重新铺筑沥青路面所需的大量　厂拌热再生沥青混合料前，应进行总体评价和使　沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。　用前评价两个阶段的质量评价，以确保其质量指　研究表明，采用沥青路面再生技术，重复利用沥　标能满足再生要求。　青路面材料，是解决这个问题的根本：途径。厂拌　２．１　评价项目与要求　热再生就是沥青路面再生技术中关键的一种，本　首先应对回收沥青路面材料进行取样，可从　文将对厂拌热再生施工质量控制技术进行分析　旧路面调查现场、汽车运输中及拌和场料堆进行　和探讨。　取样。取样过程应讲求取样个数（针对现场调查　１原路面调查及分析　取样）、取样数量（每个样品不少于６．８ｋｇ）以及　沥青路面厂拌热再生工程实施前，应对原路　随机性的要求，确保所取样品具有较好的代表性　面历史信息、技术状况、交通量、工程经济等方面　和全面性。　的内容进行调查、综合分析和准确评价，为再生　对沥青路面回收料的质量评价应包括：ＲＡＰ　・２】・　２０１　１年增刊　广东公路交通　总第１　１４期　的含水率、级配、砂当量、沥青含量和性质、矿料　级配和集料性质等评价，具体如表１所示。其　中，沥青含量试验宜采用高温燃烧炉法进行，使　用前应进行比对标定试验，确定修正参数，亦可　采用沥青抽提仪进行；沥青针入度试验采用改进　的阿布森法；ＲＡＰ矿料级配试验中矿料可采用高　温燃烧残余或溶剂溶解旧沥青后用水清洗等方　法获取。ＲＡＰ矿料性能试验采用的样品必须是　经溶剂溶解并清洗得到的，不能采用高温燃烧残　余矿料，其试验方法与普通集料相同。　表１厂拌热再生时ＲＡＰ检测项目与技术要求　ＲＡＰ中的压碎值、吸水率、针片状颗粒含量、坚　一　．　粗集料　固性、磨耗损失、粘附性、软石含量等　Ｓ～　　河ｌ　Ｒ　表观密度、吸撼蛳　角性等　实测　注：ＲＡＰ掺配比例小于２０％时，ＲＡＰ中的沥青性能指　标可不检测，ＲＡＰ中的粗集料可只检测针片状含量。　２．２统计方法和评价指标　统计ＲＡＰ的沥青含量的平均值和均方差时，　要求其均方差与再生沥青混合料中ＲＡＰ的含量　的乘积小于０．３％；统计ＲＡＰ的沥青针入度的平　均值和均方差时，若ＲＡＰ的掺配量不大于２０％，　平均值不作限制，但应试配再生沥青，确保配制　出满足规定指标的再生沥青，若ＲＡＰ的掺配量大　于２０％，要求平均值大于２０（０．１ｍｍ），最低值大　于ｌ５（０．１ｍｍ）；ＲＡＰ的矿料性能指标除针片状　含量外，其余任何一项指标不能满足《公路沥青　路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）的相关规定均不　得用于再生沥青混合料，针片状含量指标超出规　定范围时，若混合新集料后能将指标降低到规定　范围以内，则可以使用。　．２２．　对ＲＡＰ的矿料级配应进行控制，即关键筛孔　（如４．７５ｍｍ，０．０７５ｍｍ）通过率平均值应满足再　生沥青混合料级配设计要求，具体与ＲＡＰ占再生　沥青混合料的比率有关；关键筛孔（如４．７５ｍｍ，　０．０７５ｍｍ）通过率的均方差与ＲＡＰ占再生沥青　混合料的比率的乘积小于《公路沥青路面施工技　术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）规定的该筛孑Ｌ通过率的偏差　限制范围（即０．０７５ｍｍ筛孔为±２％；大于０．０７５　ｍｍ且小于４．７５ｍｍ的筛孔为±５％；大于或等于　４．７５ｍｍ的筛孔为±６％）。　必要时，应对旧沥青路面分车道、分段评价，　若不同车道或段落的检测统计指标区别显著，则　ＲＡＰ应分别进行预处理、储存堆放和使用。　３　厂拌热再生混合料用原材料质量要求　３．１沥青路面回收料（ＲＡＰ）　ＲＡＰ宜采用能对层厚自动控制的铣刨机进　行回收，回收前应根据旧路面再生适用性评价结　果的沥青含量、老化程度和集料级配分布情况预　先确定铣刨段落，分段分车道回收。对回收后的　ＲＡＰ，应选择合适的设备进行破碎，经破碎的　ＲＡＰ中８０％以上直径大于１０ｍｍ的骨料应不被　进一步粉碎，９０％以上直径大于１０ｍｍ的骨料与　沥青胶浆应分离出来。ＲＡＰ可以根据需要分成　一档或多档料（一般不超过三档），破碎筛分后的　ＲＡＰ最大粒径不得大于３０ｍｍ，分档筛孔的确定　应以利于再生沥青混合料配合比设计为原则进　行。　ＲＡＰ在未经破碎筛分之前，应对其所含旧基　层废料和其它杂物含量进行检测，要求旧路面基　层材料的混入量不得大于５％，其它杂物的混人　量不得大于１％。经破碎、筛分后的ＲＡＰ，应对其　含水率、砂当量、沥青含量和性质、矿料级配和集　料性质等指标进行检验，其质量要求应满足本文　上节中对ＲＡＰ进行评价时所提要求。　３．２再生剂　再生沥青混合料可采用再生剂，在再生沥青　满足技术指标时，亦可不采用再生剂。当采用再　生剂时，应根据ＲＡＰ中沥青老化程度、沥青含量、　ＲＡＰ掺配比例、再生剂与沥青的配伍性，综合选　择再生剂品种，沥青再生剂技术要求如表２所　示。　２０１１年增刊　姚岢，黎侃厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术　总第１１４期　当回收沥青针人度大于１０且小于２０（０．１　合ＲＡＰ旧集料的级配特点进行配筛备料。新原　ｍｍ）并ＲＡＰ掺配比例不超过２０％的情况下，原　材料的选择应使再生混合料的各项指标均满足　则上优先使用较高针人度标号的新沥青（如ＡＨ　规范要求。　一９０、ＡＨ一１１０或更高针人度等级）掺配调和，若　４．２再生沥青的配制和质量检验　。　高标号沥青在使用地区供应困难时，则考虑使用　再生沥青配制时，可采用公式１初步估算再　再生剂。再生剂的品种和用量应经试验测定，其　生沥青的针人度，对于ＡＨ一５０和ＡＨ一７０其针　掺配的ＩＩ类和ＩＩＩ类再生沥青质量指标应满足设　人度宜控制在５Ｏ一６Ｏ和６０～７０（０．１ｍｍ）之间。　计和相应的普通重交石油沥青的要求。　除ＩＩ类再生沥青薄膜烘箱老化后质量损失指标　３．３新沥青及矿料　外，再生沥青必须满足相应等级的新沥青标准。　新沥青及新矿料（包括石料、砂和矿粉）的质　配制的再生沥青在满足质量要求的同时应充分　量标准应满足《公路沥青路面施工技术规范》　考虑其经济性。　（ＪＴＧ　Ｆ４０）的相关要求。若设计的再：生沥青针人　ｌｇＰＲ＝Ｘ　Ｘ　ｌｇ　Ｐ６＋（１一Ｘ）Ｘ　ｌｇ　Ｐ０（１）　度等级为ＡＨ一７０，则所使用的新沥青针人度等　其中，Ｐ　Ｐ¨Ｐ。、Ｘ分别为再生沥青针人　级应为ＡＨ一７０或ＡＨ一９０；若再生沥青针人度　度、新沥青针人度、回收沥青针人度、新沥青掺配　等级为ＡＨ一５０，则所使用的新沥青针入度等级　比率，针入度单位为０．１ｍｍ。　应为ＡＨ一５０或ＡＨ一７０。旧矿料针片状含量指　对于Ｉ类再生沥青，由于其不含再生剂，故旧　标超出规定范围时，新集料应相应降低针片状含　沥青比例越大其经济性越好。配制再生沥青时，　量指标，使混合集料能满足规范要求。　根据公式１估算再生沥青针人度等于６０（０．１　４厂拌热再生混合料配合比设计　ｍｍ）时的旧沥青含量，配制相应的再生沥青并进　必须在对ＲＡＰ进行充分调查分析的基础上，　行全套指标检验。若质量指标均满足同级新沥　根据工程要求、公路等级、使用层位、．气候条件、　青的标准，则逐次增加３％一５％旧沥青重新试　交通情况，充分借鉴成功经验，选用符合要求的　验，直至出现不合格指标，选择上一次试验所用　材料，进行再生混合料配合比设计。　旧沥青含量为旧沥青最大使用比例；若质量指标　４．１选择新沥青及新集料　不满足同级新沥青的标准，则逐次减少３％～５％　新沥青及新集料的各项指标应满足现行《公　旧沥青重新试验，直至全部指标均满足同级新沥　路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）要求。其　青标准，此时的旧沥青含量为旧沥青最大使用比　中，新沥青应根据ＲＡＰ旧沥青的老化情况选择　例。　ＡＨ一７０或ＡＨ一９０道路重交沥青；新集料应结　对于ＩＩ类再生沥青，通常ＩＩ类再生沥青的再　・２３・　２０１　１年增刊　广东公路交通　第１　１４期　生剂用量不大于１０％。用不同种类和比例的再　生剂与旧沥青掺配成混合沥青，然后按与Ｉ类再　生沥青相同的方法确定各种混合沥青的最大使　用比例，并根据再生剂的价格和使用比例选定最　经济的配合比。ＩＩ类再生沥青薄膜烘箱老化后　质量损失指标可放宽至±１．２％，其它指标必须　满足相同等级的新沥青标准。　４．３确定ＲＡＰ的使用比例　根据再生沥青配制结果确定的旧沥青使用　比例和ＲＡＰ的旧沥青含量、再生混合料的沥青含　量（按经验暂定），估算ＲＡＰ最大含量Ｎ１％；根　据ＲＡＰ旧集料级配和再生沥青混合料的级配要　求估算ＲＡＰ的最大含量Ｎ２％；拌和设备能满足　的ＲＡＰ最大含量Ｎ３％。选择Ｎ１％、Ｎ２％和　Ｎ３％的较小者作为ＲＡＰ设计含量Ｎ％。　４．４再生混合料配合比设计　根据ＲＡＰ设计含量Ｎ％，计算旧沥青和旧集　料占再生沥青混合料的含量；根据按经验暂定的　再生混合料的沥青含量，计算新沥青和新集料的　添加量；根据新集料的添加百分率，合理选择各　档新集料与旧集料进行试配，确定各档新集料的　比例，若因为旧集料级配的原因无法配出满足要　求的混合料级配，则需要适当降低ＲＡＰ设计含量　Ｎ％，再重新试配，直至满足要求。　按与全新沥青混合料相同的方法选择５～６　个沥青含量（旧沥青的绝对用量不变，调整新沥　青的含量）分别进行马歇尔试验，确定最佳油石　比；根据最佳油石比计算旧沥青占总沥青用量的　最大比率，若超出再生沥青试配时满足要求的最　大比率，应按此比率对再生沥青性能进行全套指　标检验，若检验结果不能满足要求，应降低ＲＡＰ　的使用比率重新进行配合比设计。　对满足沥青结合料性能指标和马歇尔试验　各项指标的再生沥青混合料进行配合比设计检　验，检验项目包括车辙试验、浸水马歇尔试验、冻　融循环劈裂强度试验、低温弯曲试验等。检验指　标应满足相应全新混合料的规范要求，否则应分　析原因，重新进行配合比设计。　若采用间歇式拌和设备，应进行生产配合比　设计，设计过程和原则与目标配合比类似；若采　・２４．　用连续式拌和设备，应在确定除尘效率后调整目　标配合比，作为生产配合比使用。　５　厂拌热再生沥青路面施工　５．１再生混合料拌制　厂拌热再生沥青混合料可以选用间歇式拌　和设备或连续式拌和设备进行拌制，拌和设备必　须具备ＲＡＰ的配料装置和计量装置，且须确保不　烧伤ＲＡＰ，使其所含的旧沥青再次老化，并应满　足混合料的拌和温度要求。使用间歇式拌和设　备时，当ＲＡＰ掺量大于１０％，宜增加ＲＡＰ烘干加　热系统。ＲＡＰ料仓数量应不少于２个，料仓内的　ＲＡＰ含水量应不大于３％。　厂拌热再生沥青混合料的生产温度与拌和　时间应根据拌和设备的加热干燥能力、ＲＡＰ含水　率、再生沥青混合料的级配、新沥青的粘温曲线　等综合确定，以不加剧ＲＡＰ的再老化，提高生产　能力，降低能耗，并生产出均匀稳定的沥青混合　料为原则。使用间歇式拌和设备时，应适当提高　新集料的加热温度，但最高不宜超过２００￣Ｃ，且干　拌时间和总拌和时间比普通热拌沥青混合料延　长５～１０ｓ和ｌ５Ｓ左右。再生混合料出料温度应　比普通热拌沥青混合料高５℃～１５℃。ＲＡＰ加热　时不得直接与火焰接触。拌制的其它要求，应符　合现行《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）　对热拌沥青混合料路面的规定。　５．２再生混合料的运输、摊铺和压实　厂拌热再生沥青混合料的运输与全新混合　料的要求完全相同。碾压温度由粘温曲线确定，　一般宜比热拌沥青？昆合料高５℃～１０℃。摊铺温　度以保证碾压温度为基础确定，宜比热拌沥青混　合料高５℃～１５℃。摊铺和碾压的其他要求，应　符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）对热拌沥青混合料路面的规定。　５．３质量管理和检查验收　厂拌热再生沥青混合料的施工质量管理，应　符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）对热拌沥青混合料路面的规定。当ＲＡＰ来　源发生变化时，应重新进行适用性评价。施工前　应对进场的ＲＡＰ进行预处理和质量控制。施工　过程中，对应每批新沥青抽取一份回收沥青，按　２０１１年增刊　姚岢，黎侃厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术　总第１１４期　施工配合比配制再生沥青进行针入度、延度和软　化点检验，指标应满足相同等级新沥青标准。同　将为公路建设者提供一定的技术参考和借鉴。　参考文献：　时，从相应批次的再生沥青混合料回收再生沥青　进行针人度、延度检验，要求残留针人度比不小　于６ｌ％（对应ＡＨ一７０再生沥青）或６３％（对应　ＡＨ一５０再生沥青）；残留延度（１０￣Ｃ）不小于６ｃｍ　［１］华南地区公路路面修筑成套技术的研究与推广　应用［Ｒ］．广州：广东省交通运输规划研究中心、交通部公　路科学研究院，２０１０．　［２］广东省高等级公路沥青路面施工技术指南研究　［Ｒ］．广州：广东省高速公路有限公司、华南理工大学、广　东华路交通科技有限公司，２００８．　［３］沥青路面养护、维修关键技术研究［Ｒ］．广州：广　（对应ＡＨ一７０再生沥青）或４ｃｍ（对应ＡＨ一５０　再生沥青）。　厂拌热再生路面的检查验收，应符合现行　东省交通运输规划研究中心、广东冠粤路桥有限公司、长　《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ　Ｆ４０）对热拌　安大学、广东省长大公路工程有限公司、广东华路交通科　沥青混合料路面的规定。　技有限公司，２０１０．　６　结语　［４］张肖宁．沥青混凝土路面施工的全面质量管理　沥青再生技术重复使用沥青和矿料，是节约　［Ｊ］．公路，２００５，（２）：５６～６１．　资源、保护环境的有效途径，是公路建设可持续　［５］ＪＴＧ　Ｆ４０—２００４公路沥青路面施工技术规范　发展的重要组成部分，应扶持和鼓励推广应用沥　［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４．　青再生技术，发挥其经济和社会效益。沥青路面　［６］ＪＴＪ　０５２—２０００公路工程沥青及沥青混合料试验　规程［ｓ］．北京：人民交通出版社，２０００．　再生利用方法有厂拌热再生、就地热再生、厂拌　［７］ＪＴＧ　Ｅ４２—２００５公路工程集料试验规程［ｓ］．北　冷再生和就地冷再生四种，其再生沥青混合料可　京：人民交通出版社，２００５．　使用于相应各路面结构层，包括上、中、下面层和　联结层、整平层、柔性基层等。本文主要对厂拌　（收稿日期：２０１０一ｌ２一ｌ０）　热再生的施工质量控制技术进行系统分析总结，　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｍｉ　ｎｇ　Ｈｏｔ　Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　Ａｓｐｈａｌｔ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ　ＹＡＯ　Ｋｅ　，ＬＩ　Ｋａｎ。　（１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１０１０１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０１０１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｃｌａｉｍｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｍｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｍｉｘ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｈａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ　ｃｏｎ—　ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｍｉｘｉｎｇ　ｈｏｔ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｉｌｌ　ｐｒｏ。　ｖｉｄｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｌｎａｔ　ｍｉｘｉｎｇ　ｈｏｔ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，：ｒｅｃｌａｉｍｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｒｅｃｌａｉｍｉｎｇ　ａｇｅｎｔ，ｍｉｘ　ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｙｔ　ｃｏｎ￣ｏ１　・２５・