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1、公路 2004年3月 第3期 HIGHWAYMar12004No13文章编号:0451-0712(2004)03-0073-04 中图分类号:U4141750.9 文献标识码:B热再生沥青混合料的配合比设计1211季 节,高建立,罗晓辉,王锐英(1.北京建筑工程学院 北京市 100044;2.东南大学交通学院 南京市 210096) 摘 要:分析了沥青与矿料的老化机理及对沥青再生剂的技术要求,提出了沥青和矿料的再生方法,结合实例讨论了热再生沥青混合料的配合比设计方法。 关键词:沥青混合料;热
2、再生;再生剂;配合比设计 沥青混凝土路面经过一定时期的使用,其使用大,但芳香分转变成胶质,胶质又转变成沥青质,故性能会有所下降,当使用性能低于规范的规定值时,在老化沥青的四组分结构中,沥青质和胶质的含量需要对路面进行维修或改建,根据以往的经验方法,明显增加,芳香分的含量减少,这样就导致了沥青变多是在旧沥青混凝土路面上铺设新的沥青混合料给硬,脆性增加及粘性减少,也即在沥青老化后,其针予罩面或清除旧沥青混凝土路面及扔掉沥青混合入度减少,粘度提高,而延度相对下降。表1和图1料,然后,再重新铺设路面结构。这样做要么提高了所示的是沥青老化前后的组分对比和组分的变
3、化示原有路面的标高,掩盖掉建筑物基础,破坏地面排水意。系统,增加了路面排水的困难,要么容易造成资源的表1 沥青老化前后的组分变化浪费。实际上,沥青混凝土路面完全可以再生利用,使用年限ö年饱和分S芳香分Ar胶质R沥青质As沥青混凝土路面的再生技术在北美、欧洲等地区已老化前361733142019<011经得到了广泛应用。沥青混凝土路面的再生利用就8341321133516115是在回收的旧沥青混合料中添加再生剂、新的沥青老化后133218131346151213结合料和新的矿料对其进行重新加工,形成再生沥青混合料,然后用再生沥青混合料修筑面层、基层等。添加
4、剂的类型和剂量的确定根据实际情况而定,当回收沥青混合料作为基层材料时,可不使用添加剂,但回收沥青混合料作为面层材料时,一般需要加入添加剂。1 沥青混凝土路面混合料的再生111 沥青混合料老化的机理沥青混凝土路面在使用过程中会出现使用性能下降的现象,这主要是由于路面材料的老化,沥青混凝土路面中材料的老化主要来自以下2个方面。(1)沥青的老化。沥青混合料中的沥青在各种自然因素和汽车荷S:饱和分 Ar:芳香分 R:胶质 As:沥青质载的作用下图1 沥青老化化学组分的变化示意,沥青结构发生变化,导致物理性能和力学性能的下降,以沥青的四组分结构分析为例,在(2)矿
5、料的疲劳。沥青的四组分中,饱和分含量在老化的过程中变化不沥青混合料中的矿料在汽车荷载的长期作用下,颗粒之间产生相互的位移和摩擦,使其发生碎裂,形收稿日期:2003-11-06—74—公 路 2004年 第3期成细粒组分,这样导致矿料的骨架性发生变化,因而20Pa·s范围内。表2是建议的再生剂性能指标。矿料之间的内摩擦力逐渐减小,抗剪强度下降。表2 再生剂性能指标建议值112 沥青混凝土路面混合料再生的机理技术粘度(25℃)流变指数芳香分表面张力薄膜烘箱试验沥青混凝土路面的再生主要是针对沥青和矿料Pa·s(25℃)10-3N
6、öm粘度比ö(G指标含量ö%前öG后)的再生,它们实际上是老化的逆过程。建议值0101～20≥0190≥30≥36<3(1)沥青的再生。沥青老化后,变硬发脆,其流变性能降低,流变指(2)矿料的再生。数降低;同时,老化后的沥青粘度提高,针入度减小。由于矿料在使用过程中的碎裂使其细化,因此在沥青的再生就是从这2个方面着手,试图通过加入一旧沥青混合料中,矿料的级配曲线大部分在规定级配定的再生剂来提高其流变指数和减低其粘度。如果从曲线的上方。矿料的再生就是在旧沥青混合料中添加沥青的组分上分析,就是使老化沥青在加入再生剂后新的矿料而重新调整混合矿料的级配使其满足规
7、定其组分能重新发生变化,也即使沥青质的含量适当减的级配要求。少,油分和胶质的含量逐渐增加。由于芳香分对沥青质有较好的溶解和分散能力,因此,芳香分的含量是2 热再生沥青混合料的配合比设计再生剂的一个技术指标。由于再生剂要和老化沥青进再生沥青混合料根据拌制时的温度可分为热再行充分的混合,故再生剂必须具有良好的流变性质,生沥青混合料和冷再生沥青混合料。对于热再生沥青同时为保证再生剂和老化沥青之间具有足够的渗透混合料的配合比设计,可以采用Marshall试验法,其能力,其粘度相对来说要求比较低,一般在0101～流程见图2。图2 集中热再生沥青混合料配合比设计流程
8、(1)回收沥青混合料性能的评价。(2)确定回收沥青混合料的掺配率。对于回收的沥青
