顾迎春

摘 要：文章研究了再生剂对厂拌热再生沥青混合料经短期老化和长期老化处理后，水稳定性和低温抗裂性能的影响规律。试验结果表明，加入适量的再生剂，可以有效提高热再生沥青混合料经短期老化和长期老化后的弯曲破坏应变、冻融劈裂强度比和浸水残留稳定度。但再生剂对热再生沥青混合料的改善作用还与RAP掺量和再生剂掺量有关。现有水稳定评价方法，难以准确反映热再生沥青混合料老化后的水稳定性。

关键词：热再生沥青混合料；抗老化性能；水稳定性；低温稳定性

作为一种可有效消耗废旧沥青混合料的环保技术，厂拌热再生在公路大中修工程中获得了广泛的应用。国内外的众多成功经验表明，在合理的配合比设计与科学施工的前提下，厂拌热再生沥青混合料的技术指标能够达到甚至高于普通沥青混合料[1-3]。

近年来，在我国大规模公路网络的养护过程中，厂拌热再生技术由于较好的综合效益而受到越来越广泛的关注和重视。但从我国的使用经验来看，由于再生料（RAP）质量存在一定的波动性，以及RAP中老化沥青与新添加沥青难以充分融合等因素的影响，厂拌热再生沥青混合料往往存在抗老化性能不足等问题。采用适量的再生剂，可以充分调节老化沥青的粘度，促进新旧沥青的有效融合，提升再生沥青混合料的抗老化性能和耐久性[4-6]。

为此，文章从水稳定性和低温抗裂性能两个方面，对掺加再生剂的热再生沥青混合料的抗老化性能进行系统的研究。

1 试验原料与实验方案

1.1 试验原料

（1）沥青：70#普通石油沥青，技术指标满足规范要求。（2）集料：天然集料采用普通石灰岩，1#RAP料粒径范围9.5mm-19.0mm，油石比2.6%；2#RAP料粒径范围0-9.5mm，油石比5.5%。（3）再生剂：饱和分与芳香分含量分别为19.38%和42.76%。

1.2 试验方法

沥青混合料配合比设计方法参照《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）相关规定。试件制作及相关性能测试方法参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）的相关规定。

1.3 试验方案

综合考虑再生剂对再生沥青的性能影响和经济效益，确定再生剂掺量为8%。RAP料掺量分别为10%、20%和30%，将其与天然集料掺配使用，使合成矿料的级配曲线尽量接近设计级配中值。合成矿料级配及最佳油石比如表1所示。

分别对三组热再生沥青混合料进行短期老化和长期老化处理，对老化后的热再生沥青混合料的水稳定性和低温抗裂性进行测定，并将其与同等条件下未掺加再生剂的再生沥青混合料的技术指标进行对比分析。

2 试验结果与分析

2.1 老化后低温稳定性能

沥青混合料短期老化和长期老化后低温稳定性试验结果分别如图1和图2所示。

从图1和图2可见，经短期老化和长期老化处理后，热再生沥青混合料的弯曲破坏应变逐渐减小，说明其低温抗裂能力逐渐衰弱。尤其是，长期老化后，其弯曲破坏应变大幅度降低。掺加再生剂后，热再生低温稳定性能明显优于未掺加再生剂的热沥青混合料。当RAP料掺配率为10%和20%时，再生剂对再生沥青混合料老化后的弯曲破坏应变提升幅度有限，但当RAP料掺配率30%时，再生剂对热再生沥青混合料经短期老化后弯曲破坏应变提升幅度为7.1%，而对长期老化后弯曲破坏应变提升幅度则达到了17%。

经短期老化后，沥青中轻质油分的挥发造成沥青粘度升高，促进了沥青和矿料之间粘附性的增加，且再生剂与RAP中旧沥青充分融合，发挥了良好的再生作用，使混合料之间的结合更加紧密。因此，在RAP料掺量较低的情况下，低温抗裂能力衰减幅度有限。但经过长期老化后，随着沥青本身及再生剂的老化，再生能力难以继续发挥，宏观上则表现为弯曲破坏应变降低，这也是限制厂拌热再生沥青混合料中RAP料掺量提升的原因之一。

2.2 老化后水稳定性能

沥青混合料短期老化和长期老化后低温稳定性试验结果分别如图3和图4所示。

从图3和图4可见，短期老化后，热再生沥青混合料的水稳定性出现小幅度的提升作用，而经过长期老化后，其水稳定性大幅度降低。添加再生剂后，热再生混合料经短期老化和长期老化后，浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均呈现增加的趋势。但再生剂对浸水残留稳定度的提升幅度较高，当RAP掺量为20%和30%时，经短期老化提升幅度分别为4.6%和4.3%；而经长期老化后，提升幅度分别为6.3%和5.6%。与之相比，再生剂对冻融劈裂强度比的提升幅度相对较小，当RAP掺量为30%时，经短期老化和长期老化后，其提升幅度分别为2.7%和3.3%。

但值得注意的是，从试验结果看，RAP料掺量增加后，热再生沥青混合料的水稳定性并未出现明显规律性的变化。不同RAP掺量下，冻融劈裂强度比和浸水残留稳定度测试数据差异性较小，说明现有评价方法难以准确衡量热再生沥青混合料的水稳定性，因此，有必要针对现有水稳定性评价方法在热再生沥青混合料中的适用性进行进一步深入研究。

3 结束语

文章以水稳定性和低温抗裂性为指标，研究了再生剂对厂拌热再生沥青混合料的抗老化性能，主要结论如下：

（1）再生剂的掺入，可有效提高厂拌热再生沥青混合料经老化处理后的弯曲破坏应变、冻融劈裂强度比和残留稳定度，说明再生剂对热再生沥青混合料抗老化性能具有提升作用，但改善作用还与RAP掺量及再生剂掺量有关。

（2）现有水稳定性评价方法难以准确反映热再生沥青混合料老化后的水稳定性，应进一步深入研究。

参考文献

[1]张昌波.沥青路面厂拌热再生技术研究[D].西安：长安大学，2006.

[2]樊统江，徐栋良，贾敬鹏.沥青砼路面再生技术及其在国外的发展[J].重庆交通学院学报，2007，26（3）：82-87.

[3]李海军.沥青路面热再生机理及应用技术研究[D].南京：东南大学，2005.

[4]李巍.厂拌热再生沥青混合料技术在辽宁的应用[J].北方交通，2010，4：41.

[5]杨水生.厂拌热再生沥青混合料在国道106线大修中的应用[J].工程机械与维修，2012，5：166-169.

[6]熊出华，凌天清，张永兴，等.厂拌热再生技术在成渝高速公路维修工程中的应用[J].中外公路，2008，26（2）：54-56.