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摘 要：随着绿色环保的理念不断深入人心，温拌再生沥青混合料技术已经较为广泛的应用于工程实践中。然而，其中温拌再生剂种类与用量选择却往往凭借经验而定。本研究着眼于一种新的温拌再生沥青混合料再生剂最佳用量确定方法，通过PG分级试验与长期老化试验，确定了三种温拌再生剂的最佳用量范围。
关键词：温拌再生沥青混合料;配合比优化设计;温拌剂最佳用量
中图分类号：U414 文献标识码：A
0 引言
我国公路交通事业在经过几十年的大规模发展后，早期修建的公路陆续开始进入大、中修期，而我国当前对公路维修养护大都需要对旧路面的沥青层进行铣刨，由此产生的废旧沥青混合料（RAP）数量不容小觑。简单堆积不但会占用本就愈加捉襟见肘的土地，而且会对环境产生难以估量的影响。因此，本研究将着眼于一种能够系统的确定温拌再生剂最佳用量的新方法，该方法有利于实现温拌沥青混合料长期性能提升与该项技术的推广与应用。
1 废旧沥青混合料利用现状
随着绿色环保的理念不断深入人心，目前通用的做法是将RAP替代部分新集料并添加再生剂，从而构成再生沥青混合料。而温拌再生沥青混合料采用物理或化学手段，能够有效降低热再生沥青混合料生产和摊铺过程中的所需温度，达30℃～60℃，增加了沥青混合料的施工操作性。相较于热拌沥青混合料，可以节约能耗达28.7%和22.9%，并且在摊铺过程中所排放出沥青烟、苯可溶物及苯并[a]芘都同比下降80%以上。
然而，大量研究表明[1-4]，温拌再生沥青混合料中温拌再生剂的不同用量将会很大程度上影响再生混合料的使用性能与工程性能。因此，研究并确定温拌再生剂的最佳用量是制备性能优良的温拌再生沥青混合料的重要环节。然而，目前的配合比设计方法中，温拌再生剂往往凭经验而定，缺乏成体系的配合比设计方法。
2 温拌再生剂最佳用量确定
为确定温拌再生剂的最佳用量，本研究选在了三个品牌的温拌再生剂，用HD、RS与AH分别表示。这三种温拌再生剂厂家的推荐最佳用量分别为：2.9%、2.0%与2.3%，并通过PG分级试验与长期老化试验确定温拌再生剂的最佳用量。
2.1 原材料用量确定
RAP掺量为30%。三种温拌再生剂均选择了4种用量，分别为0%、2%、5%和10%。
2.2 试验结果与分析
（1）PG分级试验。试件由RAP表面刮出的老化沥青掺加不同用量的温拌再生制备而成，进行对比的原状沥青PG分级为PG70-22。图1（a）和（b）为试验结果。
由图1所示，掺加温拌再生剂后，高温与低温分级均有所降低，这说明温拌再生剂对于老化沥青具有显著的软化作用。而对比高温与低温分级，发现温拌再生剂对高温分级的影响显著大于低温分级。观察图1还可以发现，可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，而通过PG低温分级确定温拌再生剂的最小用量。此外，图1中还显示，对比HD温拌再生剂，AH与RS温拌再生剂可以更加显著改善试件的PG分级，因此除温拌再生剂用量外，选择更为合适的温拌剂种类也十分重要。
（2）长期老化试验。为进一步确定温拌再生剂的最佳用量，掺加0%、2%、5%和10%用量的温拌再生剂进行长期老化试验，试验结果如图2（a）与（b）所示。
图2（a）与（b）分别显示了掺加不同种类与用量温拌再生剂的试件破坏初始与完全开裂损坏时所需的老化时间。以AH温拌再生剂为例，当掺量为0%、2%、5%和10%时，开始发生老化损坏的时间分别为18、24、40与65小时，而发生完全开裂损坏的时间分别为28、41、60和79小时。同时，试验结果显示当温拌再生剂用量较小时，开裂的发生与损坏累积比再生剂用量较大时要快。
此外，图2（a）与（b）中虚线表示原状沥青发生初始老化损坏与完全开裂破坏时的试验时间。对比可知，应用一定剂量的三种温拌再生剂均可以达到与原装沥青相同的老化性能。然而将三种温拌再生剂进行对比，可以发现RS对于老化沥青的性能改善逊于HD与AH，而这一结论与PG分级试验中得出的结论相反，进一步说明仅通过单一试验难以确定哪种温拌再生剂性能最佳。
（3）最佳用量确定。将PG分级试验与长期老化试验的结果列于表1中进行比较。根据前述试验结果分析可知，可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，PG低温分级与长期老化试验确定最小用量。
根据前述试验结果，三种温拌再生剂的推荐最大用量与最小用量如表1所示。对比分析可知，厂家推荐用量基本居于试验所得推荐用量范围的中值，厂家推荐用量较为合理可靠。
3 结论
本研究基于再生沥青混合料中温拌再生剂种类与用量选择往往凭借经验的现状，通过PG分级与长期老化试验确定了三种温拌再生剂（HD、RS、AH）的推荐用量，得到了如下结论：
（1）通过PG分级试验，发现可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，而通过PG低温分级确定温拌再生剂的最小用量，并且AH與RS的再生性能比HD更好。
（2）通过长期老化试验，发现HD与AH的性能优于RS，而这一结论与PG分级试验中得出的结论相反，进一步说明仅通过单一试验难以确定哪种温拌再生剂性能最佳。
（3）三种温拌再生剂的推荐用量范围如表1所示，且厂家的推荐用量基本居于试验所得推荐用量范围的中值，厂家推荐用量较为合理可靠。
参考文献：
[1]M.Zaumanis RBM，R.Frank.Evaluation of rejuvenator’s effectiveness with conventional mix testing for 100% RAP mixtures[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.
[2]M.A.Elseifi LNM，S.B.Cooper III.Laboratory evaluation of asphalt mixtures containing sustainable technologies[J].J Assoc Asphalt Paving Technol，2011，80：28
[3]B.Hill DO，B.Behnia，E.H.Fini，W.G.Buttlar，H.Reis.Low temperature performance characterization of bio-modified asphalt mixtures containing reclaimed asphalt pavement[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.
[4]E.Y.Hajj MIS，M.Z.Alavi，L.G.L.Salazar.Influence of hydrogreen bioasphalt on viscoelastic properties of reclaimed asphalt mixtures[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.
关键词：温拌再生沥青混合料;配合比优化设计;温拌剂最佳用量
中图分类号：U414 文献标识码：A
0 引言
我国公路交通事业在经过几十年的大规模发展后，早期修建的公路陆续开始进入大、中修期，而我国当前对公路维修养护大都需要对旧路面的沥青层进行铣刨，由此产生的废旧沥青混合料（RAP）数量不容小觑。简单堆积不但会占用本就愈加捉襟见肘的土地，而且会对环境产生难以估量的影响。因此，本研究将着眼于一种能够系统的确定温拌再生剂最佳用量的新方法，该方法有利于实现温拌沥青混合料长期性能提升与该项技术的推广与应用。
1 废旧沥青混合料利用现状
随着绿色环保的理念不断深入人心，目前通用的做法是将RAP替代部分新集料并添加再生剂，从而构成再生沥青混合料。而温拌再生沥青混合料采用物理或化学手段，能够有效降低热再生沥青混合料生产和摊铺过程中的所需温度，达30℃～60℃，增加了沥青混合料的施工操作性。相较于热拌沥青混合料，可以节约能耗达28.7%和22.9%，并且在摊铺过程中所排放出沥青烟、苯可溶物及苯并[a]芘都同比下降80%以上。
然而，大量研究表明[1-4]，温拌再生沥青混合料中温拌再生剂的不同用量将会很大程度上影响再生混合料的使用性能与工程性能。因此，研究并确定温拌再生剂的最佳用量是制备性能优良的温拌再生沥青混合料的重要环节。然而，目前的配合比设计方法中，温拌再生剂往往凭经验而定，缺乏成体系的配合比设计方法。
2 温拌再生剂最佳用量确定
为确定温拌再生剂的最佳用量，本研究选在了三个品牌的温拌再生剂，用HD、RS与AH分别表示。这三种温拌再生剂厂家的推荐最佳用量分别为：2.9%、2.0%与2.3%，并通过PG分级试验与长期老化试验确定温拌再生剂的最佳用量。
2.1 原材料用量确定
RAP掺量为30%。三种温拌再生剂均选择了4种用量，分别为0%、2%、5%和10%。
2.2 试验结果与分析
（1）PG分级试验。试件由RAP表面刮出的老化沥青掺加不同用量的温拌再生制备而成，进行对比的原状沥青PG分级为PG70-22。图1（a）和（b）为试验结果。
由图1所示，掺加温拌再生剂后，高温与低温分级均有所降低，这说明温拌再生剂对于老化沥青具有显著的软化作用。而对比高温与低温分级，发现温拌再生剂对高温分级的影响显著大于低温分级。观察图1还可以发现，可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，而通过PG低温分级确定温拌再生剂的最小用量。此外，图1中还显示，对比HD温拌再生剂，AH与RS温拌再生剂可以更加显著改善试件的PG分级，因此除温拌再生剂用量外，选择更为合适的温拌剂种类也十分重要。
（2）长期老化试验。为进一步确定温拌再生剂的最佳用量，掺加0%、2%、5%和10%用量的温拌再生剂进行长期老化试验，试验结果如图2（a）与（b）所示。
图2（a）与（b）分别显示了掺加不同种类与用量温拌再生剂的试件破坏初始与完全开裂损坏时所需的老化时间。以AH温拌再生剂为例，当掺量为0%、2%、5%和10%时，开始发生老化损坏的时间分别为18、24、40与65小时，而发生完全开裂损坏的时间分别为28、41、60和79小时。同时，试验结果显示当温拌再生剂用量较小时，开裂的发生与损坏累积比再生剂用量较大时要快。
此外，图2（a）与（b）中虚线表示原状沥青发生初始老化损坏与完全开裂破坏时的试验时间。对比可知，应用一定剂量的三种温拌再生剂均可以达到与原装沥青相同的老化性能。然而将三种温拌再生剂进行对比，可以发现RS对于老化沥青的性能改善逊于HD与AH，而这一结论与PG分级试验中得出的结论相反，进一步说明仅通过单一试验难以确定哪种温拌再生剂性能最佳。
（3）最佳用量确定。将PG分级试验与长期老化试验的结果列于表1中进行比较。根据前述试验结果分析可知，可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，PG低温分级与长期老化试验确定最小用量。
根据前述试验结果，三种温拌再生剂的推荐最大用量与最小用量如表1所示。对比分析可知，厂家推荐用量基本居于试验所得推荐用量范围的中值，厂家推荐用量较为合理可靠。
3 结论
本研究基于再生沥青混合料中温拌再生剂种类与用量选择往往凭借经验的现状，通过PG分级与长期老化试验确定了三种温拌再生剂（HD、RS、AH）的推荐用量，得到了如下结论：
（1）通过PG分级试验，发现可通过PG高温分级确定温拌再生剂的最大用量，而通过PG低温分级确定温拌再生剂的最小用量，并且AH與RS的再生性能比HD更好。
（2）通过长期老化试验，发现HD与AH的性能优于RS，而这一结论与PG分级试验中得出的结论相反，进一步说明仅通过单一试验难以确定哪种温拌再生剂性能最佳。
（3）三种温拌再生剂的推荐用量范围如表1所示，且厂家的推荐用量基本居于试验所得推荐用量范围的中值，厂家推荐用量较为合理可靠。
参考文献：
[1]M.Zaumanis RBM，R.Frank.Evaluation of rejuvenator’s effectiveness with conventional mix testing for 100% RAP mixtures[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.
[2]M.A.Elseifi LNM，S.B.Cooper III.Laboratory evaluation of asphalt mixtures containing sustainable technologies[J].J Assoc Asphalt Paving Technol，2011，80：28
[3]B.Hill DO，B.Behnia，E.H.Fini，W.G.Buttlar，H.Reis.Low temperature performance characterization of bio-modified asphalt mixtures containing reclaimed asphalt pavement[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.
[4]E.Y.Hajj MIS，M.Z.Alavi，L.G.L.Salazar.Influence of hydrogreen bioasphalt on viscoelastic properties of reclaimed asphalt mixtures[J].Transp Res Board，2013，CD-ROM.