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摘要：沥青混合料温拌再生技术兼具固废再利用和节能减排双重功能，是应对城市固废堆积和废气污染等环境问题的有效新技术，具有重要的研究意义和良好的发展前景。本文以旧料掺量为0%、15%、30%、45%的温拌再生沥青混合料为研究对象，对温拌再生沥青混合料配合比设计进行深入研究，并对其马歇尔常规指标做了相关验证和评价，重点研究了温拌再生混合料的高温稳定性和抗水损害能力。
关键词：温拌技术；再生技术；沥青混合料；旧料掺量；性能评价
温拌再生沥青混合料是基于沥青温拌技术与热再生技术发展而来的新型环保型路面材料，兼备热再生技术和温拌技术的特点，能够更大比例地掺加废旧沥青混合料（RAP），并实现较低温度下的拌和与压实，从而达到废旧沥青混合料循环利用和节能减排的目的。本文将对此项技术进行探索性研究，采用AC-25级配对温拌再生沥青混合料进行了配合比设计，研究了旧料掺量分别为0%、15%、30%、45%下温拌再生沥青混合料的性能。
1.旧料中沥青性质分析
对铣刨料经沥青分离后，得到的旧沥青的性能。从试验结果可以看出，旧沥青的延度很低，表现出明显的脆性。而它的软化点也偏低，这与一般沥青的老化规律相反。
2.旧料中集料性质分析
对抽提后的集料进行烘干。检测其物理力学性能指标，粗规格旧料主要测试压碎值、磨耗值、针片状等指标，细规格旧料主要测试砂当量和塑性指数。
磨耗值是粗集料质量的一个重要评价指标。根据粗规格旧集料试验结果，其磨耗值能满足规范要求，说明集料即使经历了一定使用年限，仍保持较好的材质。正因为如此，使旧料在铣刨和破碎阶段产生较少的骨料破碎现象，从而具有较少的针片状含量。
由于旧料在铣刨、运输、破碎、堆放过程中可能有泥土、杂质混入，影响其洁净程度。因此对细规格旧集料中0～5mm部分进行了砂当量测试，对小于0.075mm以下部分进行了塑性指数试验。试验结果表明，0～5mm部分砂当量较大，表明该部分比较洁净。而从细规格旧集料中0.075mm以下部分的塑性指数来看，其值超过了填料的规范要求，并且由于该部分比例较大，其质量不容忽视。若塑性指数偏大，在实际生产过程中应降低细规格旧料的掺量，以减少旧料中泥土杂质对再生沥青混合料性能的影响。
3.新集料的选择
新集料全部采用石灰岩，共有五档规格：0～3mm、3～5mm、5～15mm、15～25mm、15～31.5mm；旧集料为混合料，沥青含量为3％。
4.新沥青的选择
新沥青为中石化70号沥青。
5.温拌剂的选择
本试验温拌再生沥青混合料采用的温拌剂是MeadWestvaco公司提供的Evotherm第二代DAT产品，采用在沥青混合料拌合时添加化学添加剂或乳化沥青的方法，降低拌合所需的温度。美国沥青技术中心（NCAT）研究表明，在沥青混合料中加入一定量的DAT，不仅可以降低拌合温度（30-50℃），而且可明显提升沥青混合料的抗水损坏性能、高温抗车辙能力。用量一般为新沥青质量的5%。
6.合成级配设计
本试验采用AC-25型沥青混合料，分别按照旧料掺配比例0%、15%、30%、45%进行级配设计。
7.最佳沥青用量确定
为了便于对比不同旧料掺量下温拌再生沥青混合料的体积参数与路用性能，本试验的沥青用量采用定值。确定最佳沥青用量时，试件在130℃成型，以此最佳用量作为温拌再生沥青混合料的基准沥青用量（即总沥青用量），在掺配不同比例旧料时，总沥青用量保持不变，新沥青的添加量等于总沥青用量与旧料中所含沥青量之差。
根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中规定的最佳沥青用量（油石比）计算方法，确定AC-25型沥青混合料的最佳油石比为4%。
8.马歇尔稳定度试验结果分析
根据不同RAP掺量下成型的马歇尔试的孔隙率结果可以看出：随着RAP掺量的增加，相应温拌再生沥青混合料的孔隙率也不同程度的增长。分析可知，RAP中所含的沥青其用于石料裹覆的有效沥青相对较少，在低RAP掺量情况下，其对沥青混合料的体积指标结果影响较小，当RAP掺量增大到45%时，孔隙率指标仍满足规范要求（3%-6%），单孔隙率从这一体积指标可以看出，前文以不掺加旧料时的最佳沥青用量作为所有掺加旧料时的最佳沥青总用量（包含旧料中所含旧沥青）的设定是符合规范要求的。温拌再生沥青混合料的马歇尔残留稳定度随着RAP料掺量的增加（15-30%之间）而增加。当温拌再生沥青混合料的RAP掺量为30%时，温拌再生沥青混合料的残留稳定度达到峰值，但整体仍比不掺加旧料的残留稳定度小，原因是旧料的沥青老化集料强度降低，对新混合料整体产生一定程度上影响。进一步增加RAP的掺量至45%时，混合料的马歇尔残留稳定度大幅度下降，且已经不再满足规范要求（80%），可能的原因是旧料变多，RAP料吸附的沥青量加大，加上RAP料均匀性不足容易在拌过程中出现花白料。
9.高温性能评价
不同旧料掺量再生沥青混合料动稳定度试验结果可以看出：随着旧料掺量的增加（0-30%），沥青混合料的动稳定度表现出上升趋势，说明旧料的添加，将增加沥青混合料中沥青劲度，从而使沥青混合料的抗车辙变形能力在一定程度上有所提高。从提高幅度来看，当旧料掺量为15%时，其动稳定度已经能够达到1500次/mm以上，已经可以满足夏炎热区（1-3，1-4）的要求。当旧料掺量为30%时，混合料的动稳定度达1565次/mm，达到峰值。而当旧料掺量大于45%以后动稳定度呈下降趋势，但仍满足规范要求。这说明添加一定量的旧料对于提高沥青混合料的动稳定度，提高其抗永久变形能力具有积极意义。
10.水稳定性评价
随着RAP料掺量的增加，温拌再生沥青混合料冻融劈裂值和残留稳定度都是先增后减，在旧料掺量为30%时达到峰值，此时与0%RAP掺量的温拌沥青混合料相比冻融劈裂强度比增大，马歇尔残留稳定度值减小。当RAP掺量为45%时，温拌再生沥青混合料的冻融劈裂比已下降接近规范要求的最低值（75%），残留稳定度已经低于规范要求。综合冻融劈裂强度比和残留稳定度两种实验数据，30%旧料掺量下的温拌再生沥青混合料水稳定性最好。
结论：
温拌再生沥青混合料的马歇尔残留稳定度随着RAP料掺量的增加（0-30%之间）而增加。当温拌再生沥青混合料的RAP掺量为30%时，温拌再生沥青混合料的残留稳定度达到峰值。进一步增加RAP的掺量至45%时，混合料的马歇尔残留稳定度大幅度下降，且已经不再满足规范要求（80%），原因是旧料变多，RAP料吸附的沥青量加大，加上RAP料均匀性不足容易在拌过程中出现花白料。
采用动稳定度试验评价了温拌沥青混合料的高温稳定性。发现旧料掺量的增加有助于沥青混合料的动稳定度提高，表现旧料能使沥青混合料的抗车辙变形能力的加强。从提高幅度来看，当旧料掺量为15%时，其动稳定度已经能够达到1000次/mm以上，已经可以满足夏炎热区（1-3，1-4）的要求。
当RAP料的掺量由小变大时，再生沥青混合料的冻融劈裂值以及残留稳定度比值都有先增大后变小的趋势，当RAP料掺量为30%时，数值达到顶峰。因此，考虑经济性，在通过计算的方式确定出新增沥青掺量的条件下，30%的RAP料掺量是温拌再生沥青混合料的最大掺量。如果进一步加大RAP掺量必须加大新增沥青的掺量。
综合不同旧料产量下温拌再生沥青混合料的各项路用性能及变化规律，以及经济效等因素，30%的旧料掺配比例为最佳值。
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