公路沥青路面热再生试验检测研究

2021-11-01景浩健

黑龙江交通科技 2021年10期

景浩健

(铁正检测科技有限公司，山东济南 250000)

1 热再生沥青混合材料试验分析

1.1 热再生沥青试验

在本次公路工程建设施工正式开始时，相关工程单位通过现场勘查之后得知公路工程存在裂缝问题的危害，因此需要使用先刨机将公路工程路面先刨5 cm的深度，然后通过试验室离心抽提法和溶剂分离法，将本段高速公路工程沥青材料进行回收处理。其中需要将部分旧沥青混合材料使用4.75 mm规格的筛孔进行筛选，通过筛选之后将剩余的旧沥青混合材料分为三个试验样本，通过加热破碎之后进行后续的抽样试验，有效结合过筛通过率参数标准，对其进行三次试验和分析，从中得出平均参数数值。

在本段公路工程旧沥青路面性能恢复工作方法主要包含两种：第一种可以使用低标号的新沥青材料和旧沥青材料之间混合；另外一种方法为使用再生剂和旧沥青混合材料混合的处理方法。通过两种不同方法试验结果对比分析可以看出，如果使用再生剂加入的方法来恢复旧沥青混凝土材料的使用性能，则要求再生沥青混合材料的性能需要达到AH-90型号的沥青性能标准。在具体的试验工作过程中，通过向其中加入2%左右比例的再生剂材料，再生剂材料需要充分结合标准指标来进行分析，含量越大老化沥青的性能越好。当再生剂含量达到4%左右，旧沥青混合材料的沥青性能可以达到AH-90沥青材料的标准使用要求，因此可以判断通过加入再生剂的方法，可以有效恢复旧沥青材料的路用性能，并且在公路工程路面工程施工当中应用具有更高的可行性。

1.2 再生沥青混合料级配分析

热再生沥青混合材料的级配曲线分析工作中，必须要求满足我国公路工程普通沥青混合材料的匹配工作标准，同时可以通过使用相关的计算机程序，将新矿料比例和骨料的级配进行计算，结合路面施工经验以及相关沥青混合料研究工作成果，对本段高速公路工程路面施工情况进行全面分析，建议旧沥青混合料的掺合率需要控制在50%左右，同时需要向其中加入16%的10～20 mm碎石材料、18%的石屑材料、14%的中砂材料，要保证沥青混合材料级配曲线在标准曲线上下限的中值范围内，可以有效实现旧沥青混合料的掺合率控制在50%，满足沥青混合料的级配控制标准要求。

1.3 再生剂添加扩散渗透试验设计分析

结合上述分析可以看出，热再生沥青混合料粘合剂处分之间的混合渗透因素，主要包含浓度梯度、时间和温度，可以以三个不同的要素作为变量进行设计分析，有效测试三个不同变量对于粘接剂性能的影响范围以及影响程度，有效提出沥青粘合剂热再生材料等使用机理，对沥青路面热再生试验工作打下良好的基础。

2 试验设计工作方法

在形成热再生沥青混合材料之后，需要将其中的旧料表面的沥青粘合剂薄膜进行分层处理，通常分为内层和外层，有效检查两层材料的形状，同时结合差异性分析有效验证材料混合的均匀程度。但是这两种方法对比分析存在一定的困难，同时在设计试验过程中内层和外层膜内部的矿粉和沥青材料的掺入比例可以直接被检测，因此可以通过该结果来有效对比粘合剂的混溶差异范围。

在试验工作过程中需要充分明确新添加的食料表面沥青粘合剂的组成情况，同时需要使用再生剂温度较高的石料和矿粉材料等进行充分拌合，以此来有效保证粘合剂可以充分发挥出材料的性能优势，同时在实际的试验工作中，将沥青和矿粉的比例进行严格控制，最大限度上将全拌合工序和拌合条件下，沥青混合料表面粘合的混溶情况加以明确。在试验室当中有效结合工程模拟条件，对旧沥青混合材料进行制备，通过热再生施工过程中对温度状况和热再生条件要求进行沥青旧混合材料的拌合工作，以此为沥青路面工程施工过程中可能产生的各种状况提供出相关的参数依据。

在本次试验工作过程中，混合材料矿料为石灰岩及料规格为9.5 mm和2.35 mm，两种不同的颗粒直径材料的表观密度为2.71 g/m3，矿粉材料为石灰石粉表观密度大小为2.64 g/m3。同时使用2.35 mm的粒径集料质量0.5 kg老化的沥青和矿粉材料各5.5 g。通过普通沥青混合料导拌和工艺来进行制作，为旧沥青合作材料的试验分析提供出重要的数据基础，同时在新沥青混合料的使用过程中，通过使用兰炼130#沥青材料同样使用5.5 g，通过试验分析得出，再生剂当中的矿粉和沥青质量比为0.5，选择0.4 kg的新添石料将其加热到200 ℃，有效结合单一颗粒直径的9.5 mm骨料用于分开旧料，有效完成沥青路面热再生沥青混凝土材料的试验和检测工作，如表1，有效结合菲克定律将旧沥青混合材料的再生条件分为以下几种：(1)如果旧沥青混合料处于常温状态下，不需要将其中加入再生剂材料；(2)将旧料加热到110 ℃条件下，不需要向其中加入再生剂材料；(3)旧料在常温温度条件下加入AR1100再生剂。(4)在旧沥青工程材料加热到110 ℃条件下，向其中加入R1100再生剂，再加入新沥青混合材料之前，需要充分结合沥青混合材料的拌制工艺要求，需要先掺拌再生剂时间间隔为30 s，总材料的拌和时间保持不变，保证热再生试验检测工作的精确度，有效保证公路工程路面沥青混合材料的施工质量符合工程施工标准，提高旧沥青复合材料的使用率，实现工程建设单位的施工效益。

表1 热再生沥青混合材料试验参数

3 路面旧沥青混合料试验结果分析

通过相关试验分析工作之后发现本段公路工程旧混合料的级配曲线呈S形状态，同时部分位置已经存在比较严重的老化现象，由此可以说明旧混合料已经产生比较严重的细化现象，无法满足公路路面施工材料的匹配要求，需要向其中加入新的沥青混合材料，可以满足后续的工程施工标准。此外需要对所回收的沥青混合料三大控制指标进行确认，在25 ℃和15 ℃条件下，对材料的延展值进行分析，同时需要将沥青材料的转化点，通过环球法进行测定处理有效结合试验分析所得出的真实数值，测得旧沥青材料的延展度为6.6 cm，材料的软化点温度为57.8 ℃，材料的针入度实测值为37.6 mm。在该项数据分析过程中可以看出，公路工程旧沥青材料的深入度和延展度相比于标准数值有着明显的下降材料软化点，温度明显上升说明旧沥青材料已经出现老化和硬化现象，因此必须要对其进行二次处理。