1 废旧沥青混合料厂拌热再生

根据回收废旧沥青铣刨料中旧沥青的老化程度，确定所添加再生剂掺量为 4%。同时，根据沥青路面施工技术规范，按照马歇尔配合比设计方法，进行厂拌热再生上面层 AC-13、中面层 AC-20 沥青混合料的配合比设计工作，上面层选取 20%、30%、40%RAP 掺量进行配合比设计，中面层选取 30%、40%、50%RAP 掺量进行配合比设计，通过比较上、中面层不同 RAP 掺量的再生混合料性能指标，同时结合经济性等因素考虑，确定上、中面层 RAP 的最佳掺量。

根据项目所提供的集料、矿粉、沥青等原材料，按照上述试验分别进行不同 RAP 掺量下的厂拌热再生上面层 AC-13、中面层 AC-20 沥青混合料试验，分别在最佳油石比下成形混合料试件，开展沥青混合料的性能试验。

2.1　高温性能

一般情况下，高速公路所面临的服役条件非常严峻，沥青路面长期承受车辆荷载碾压和恶劣气候等因素的影响，由于沥青材料对于温度比较敏感，致使沥青混合料抗变形能力受高温影响较大，从而导致高温情况下沥青路面的稳定性和服役状态将会变弱 [4-6]，因此规范要求沥青混合料高温稳定性采用60℃的车辙动稳定度进行评价，并按照现行规范要求进行检测。不同 RAP 掺量的再生沥青混合料车辙试验结果见表 1 所示：

由表 1 的试验结果可以看出，不同层位不同 RAP 掺量的热再生混合料的动稳定指标度均满足规范要求，且高于普通新拌沥青混合料，这是由于 RAP 中老化沥青的存在，使再生混合料的高温稳定性得到了一定提升。

2.2　水稳定性

沥青路面长期处于雨水浸泡的不良条件时，可能会出现掉粒、松散等不良情况，病害进一步扩大后会发展成网裂、坑槽等现象。沥青混合料出现这类病害的原因是水的浸蚀降低了沥青的黏附性，沥青容易从集料表面脱离，使得集料之间失去黏结作用而出现松散，最后导致沥青路面的网裂、坑槽等水损害现象 [7-8]。目前，现行沥青路面施工规范中评价沥青混合料水稳定性的方法，主要有残留马歇尔试验、冻融劈裂强度比试验。该文进行了水稳定性等相关试验，对不同 RAP 掺量再生混合料的浸水马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂残留强度比等进行了检测，结果见表 2~3 所示。

根据上述试验结果可以发现，上、中面层再生混合 料随着 RAP 掺量增加，浸水马歇尔残留稳定度比和冻融劈裂残留强度比均会明显下降，当上面层再生混合料RAP 掺量达到 40% 时、中面层 RAP 掺量达到 50% 时，再生混合料的水稳定性指标不满足相关规范的要求 [9-10]，其主要原因是 RAP 中部分老化沥青未能与再生剂或者新沥青完全混合均匀，导致矿料与沥青的黏附性不足，造成再生混合料的抗水损害能力有所下降。

2.3　低温性能

再生混合料水稳定性采用 -10℃的小梁弯曲试验评价再生混合料低温抗裂性能，并与新拌混合料进行对比。不同层位不同 RAP 掺量的再生混合料的 -10℃低温小梁弯曲应变的测试结果见表 4 所示：

由表 4 试验结果可以看出，上面层、中面层随着RAP 掺量增加，低温小梁弯曲应变均呈现下降趋势，加入 RAP 后低温小梁弯曲应变小于未加 RAP 的沥青混合料。在上面层 RAP 掺量达到 40% 时，低温抗裂性能不能满足技术要求。中面层 RAP 掺量在 40% 时仍能满足规范要求，但当 RAP 掺量达到 50% 时，-10℃低温小梁弯曲应变低于 2 500 με，其主要原因是废旧沥青中部分老化沥青的脆性依旧较大，降低了再生混合料的低温柔韧性。

通过对不同层位不同 RAP 掺量的再生混合料进行研究，分别获取了不同层位不同再生剂掺量的再生混合料级配和新沥青用量。为了了解不同 RAP 掺量的再生混合料成本，根据配合比设计和当前市场材料单价对不同类型的再生混合料进行经济分析。不同 RAP 掺量的再生混合料各组成材料配比见表 5 所示：

通过表 5 计算可以看出，上、中面层随着 RAP 掺量的增加，混合料成本随之降低，与上面层沥青混合料改性 AC-13 相比，当 RAP 掺量分别达到 20%、30%、40% 时，常规厂拌热再生混合料的材料成本也随之降至24.5%、33.2%、39.2%；与中面层沥青混合料改性 AC-20相比，当 RAP 掺量分别达到 30%、40%、50% 时，常规厂拌热再生混合料的材料成本也随之降至 31%、42.4%、49.6%。此外，RAP 回收成本相对较低，仅 10 元 / 吨，但随着 RAP 掺量的增加，新沥青掺量随之降低，致使材料成本进一步降低。

上面层 RAP 掺量为 30% 时，相对于 AC-13 混合料，每方再生混合料节省成本 405 元；中面层 RAP 掺量为40% 时，相对于 AC-20 混合料，每方再生混合料节省成本 468 元。因此，可以计算出在双向四车道的高速公路上，铺设 1 km 的厂拌热再生混合料上、中面层，可产生的经济效益约为 66.4 万元。

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原创作者：郑松松 , 杨 旗 , 李 彬 , 纪爽怡，葛洲坝集团交通投资有限公司，湖北 武汉 430000。