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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-10-15浏览：93次
摘要：本文主要介绍厂拌热再生原材料组成分析、配合比设计控制流程、加工工艺要点，以及沥青砼路用性能分析，目的是为了保证热再生沥青砼质量,满足热再生生产需求和市政道路整治工程建设。
关键词：热再生沥青砼、配合比、性能
沥青路面的再生利用是将需要翻修或废弃的旧沥青路面，经过翻挖回收、破碎、筛分，再添加适量的新集料、新沥青，重新拌和，形成符合路用性能要求的再生沥青砼。厂拌热再生是沥青路面再生利用的方法之一，目前作为一种成熟应用的再生技术正越来越多的被政府建设部门和道路工程界所接受。实践证明，如果采用完善的设计和正确的施工方案，热再生沥青砼同样可以达到甚至超过普通热拌沥青砼路用性能。
1材料组成
热再生沥青砼组成包括不同规格新集料、新沥青、回收料、再生剂，各成分性能优劣直接影响构成热沥青砼的使用性能。为了方便取材经验一般使用当地的原材料进行配合比设计，我公司J3000热再生拌和设备地处余杭区，临近周边有多家大型的石料开采加工场，经检测石料各项技术指标如（粗集料与沥青的黏附性、压碎值、针片状等）都能符合相应规范的要求。新沥青使用按各地区的气候条件为宜，泰州AH-70号沥青满足杭州地区的道路使用要求，经检测沥青的各指标性能符合规范要求。相对于矿粉使用量不多，而且回收矿粉经检测后如塑性指数、含泥量合格也能继续使用，所以在再生沥青砼中不加入新矿粉作为填充料。
回收料主要的经济和使用价值在于其旧沥青部分，但由于沥青道路在长期的车辆荷载作用和自然因素如（雨、光、风、温度）的影响下，面层中的沥青不断加速老化，从而失去原有的性能，还原剂掺入就是为了改善其老化的沥青，使其达到或者接近新沥青的路用性能。但由于老化的沥青各组分比例复杂，机理分析技术难度高，另一方面近几年杭州市区各道路翻修更新发展快，我们使用的回收料主要来源于铣刨的面层沥青砼，其沥青的老化程度、颗粒均匀度、沥青含量无明显变化，表一是旧沥青砼的性能指标试验：
表1旧沥青混合料的沥青含量和矿料颗粒级配
试验
次数 实测沥青含量（%） 通过下列方筛孔（mm）的百分率（%）
19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.31 0.15 0.075
1 4.4 100 99.0 97.8 94.7 72.9 43.8 21.4 23.1 17.3 13.1 10.1
2 4.3 98.8 98.0 97.5 95.6 51.6 32.8 19.5 12.7 8.3 6.1 4.2
3 4.0 83.2 82.7 78.7 73.7 50.3 29.8 19.6 18.7 13.5 9.5 6.3
平均 4.2 94.0 93.2 91.3 88.0 58.3 35.5 20.2 18.2 13.0 9.6 6.9
参照热再生沥青砼手册对旧沥青的要求：用于工厂热再生的旧沥青砼应该干燥、洁净、无沥青黏结的砂石料不得多于沥青旧料的5%，含泥量不大于1%，用于再生生产的旧沥青砼颗粒尺寸不大于31.5（方格筛）。从表一上来看旧沥青混合料中沥青含量相对稳定，矿料粒径都较小，符合掺配要求，因此我们在下述的配比设计中没有涉及采用还原剂。
2热再生沥青砼配合比设计
09年我公司引入热再生沥青砼系统，随着整体设备安装调试的完成，生产试运行也即开始，设计完善的沥青砼配合比保证热再生沥青砼的质量，以满足当前的生产需求。热再生设备是在J3000型拌和机基础上改造而来，理论上旧料掺配比可达50%，但考虑到拌和机的使用寿命、运行性能和热沥青砼质量满足路用性能使用要求等各方面，把掺配量降低到了30%左右，目的是确保热再生沥青砼质量稳定性。现仅对AC25、AC20类沥青砼进行掺配，主要是相对于细粒式沥青砼，粗粒式沥青砼合成级配可控范围宽，再者从路面回收的旧沥青难免混杂一些其他回收废料，这样就避免因旧沥青砼不规格引起沥青砼质量问题。
热再生沥青砼设计属于非改性类沥青设计，本质上路用性能和普通热拌沥青沥青砼相同，所以在设计方法上我们参照一级公路沥青路面矿料配合比设计，借助电子计算机的电子表格用试配法进行。设计合成级配以不太多锯齿形交错，且在0.3-0.6mm范围内不出现驼峰为原则。
第一步，矿料配比设计。
第二步，试验配比验证。
在沥青砼生产上公司具有多年的经验和丰富的资料，杭州市主要城区道路都有我公司生产的沥青砼，根据以往的经验和市区道路近年来沥青路面底面层用油情况，我们按经验法确定了热沥青砼的用油量，式子如下：d=c（a%-30%b%）。
a.经验用油含量
b.旧沥青平均含量
c.热再生沥青砼总量，30%为掺配比
d.新加沥青含量
确定经验用油后，制作马歇尔试件进行马歇儿试验，检验其稳定度和流值。详见表三
试件 VV（空隙率） 马氏相对密度 稳定度 流值
1 5.6 2.391 10.17 32
2 5.6 2.392 10.32
3 5.5 2.394 9.6 29
试验结论，三试件各指标性能满足规范要求。
第三步，生产配比调试
设备启动运行后，冷料仓上满各规格石料，进行冷料流量试验，冷料给料控制参数设定基本参照目标配比，确定冷料流量与拌和设备设定参数数量关系，设定参数值影响给料速度，从而间接影响各热料仓的集料分布状态。在确定冷料的给料速度，对二次筛分后进入各规格的热料仓的矿料取样并进行试验筛分，根据石料筛分结果和目标设计配合比的要求，最终确定各热料仓的矿料和矿粉比例，假如生产配比与目标设计相差甚大，可以返回第三步骤重新进行热料筛分，并验证其合理性，或者直接返回第一步目标配比设计阶段进行重新设计。考虑旧料在烘干筒内随着温度升高，沥青表面软化后黏附到烘干筒内壁，造成旧沥青质量的部分损失，所以我们在经验用油的基础上为配合设备具体运行参数情况把油石比往上调高了0.5%，避免出现因沥青用量达不到最佳引起质量问题。
热再生设备系统采用再生设备和拌和机控制系统分开作业，新石料计量和旧料的计量都是分开操作，所以在计算时须把合成配比进行换算，生产矿料配比最终确定如下：
矿粉 新沥青 1#（0-3） 2#（3-6） 3#（6-12） 4#（12-22） 5#（22-32）
2% 3% 15% 4% 22% 26% 28%
生产过程中注意要点：各矿料的计量控制，各矿料和旧料计量影响沥青砼的合成级配，合理设置各规格放料仓和旧料放料仓的补偿值，使计量更加准确。温度控制影响拌和的和易性，以及沥青砼的质量。在旧沥青的加热过程中应保持温度的稳定性，不应过高或者过低，过高温度使旧沥青加速老化，也使烘干筒壁残留下更多旧沥青，即影响设备的安全稳定性又造成了相应的沥青含量损失。
温度过低影响各组成份在拌锅里的均一性，使各分级石料不能有效的依次填充和嵌挤，同时也增加了拌缸的搅拌负担，影响设备的使用寿命。
3路用性能分析
自7月热再生项目投入试生产，已在多个工程沥青道路中进行了铺设使用，如康桥路、沈半路、320国道的底层部分标段都使用了热再生沥青砼，整体使用情况良好，但也存在一些问题，（1）热再生沥青砼相对于新拌沥青砼温度损失大，有些集料沥青包裹不均匀，施工使用后容易造成剥落与飞散。（2）沥青砼摊铺过程中容易造成离析，尤其是人工作业的时候，热再生沥青砼本身温度下降快而且旧沥青中的含油分相对较少，影响施工和易性。
参考文献
《公路沥青技术施工规范》（JTGF40-2004）
（沥青混合料设计手册）人民交通出版社
（沥青路面再生技术手册）人民交通出版社
《厂拌热再生沥青砼配合比设计探讨》
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文章名称： 厂拌热再生沥青砼配合比设计探讨
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