摘 要：
为了探究不同层位 RAP 对再生沥青混合料质量稳定性的影响，本研究采用三大指标试验、小梁弯曲试验以及半圆弯拉试验分别对不同层位 RAP 的回收旧沥青性能和再生沥青混合料低温性能进行分析。结果表明不同层位 RAP 回收旧沥青和再生沥青混合料性能存在明显差异，相较于中面层，上面层 RAP 回收旧沥青老化程度更大，低温性能方面表现较差。
关键词：不同层位；RAP；再生沥青混合料；低温性能
0 引言
我国公路建设经过几十年来的不断发展，公路里程已成为世界第一，但伴随着以沥青路面为主导的道路里程和使用年限不断增加，旧沥青路面大修过程中产生沥青路面回收料（reclaimed asphalt pavement，以下简称 RAP）的再生利用问题也变得日益迫切[1]沥青网sinoasphalt.com。沥青路面再生利用技术对RAP 的再利用，不但可以节省路面施工中新材料的使用，而且可以减少 RAP 堆放对土地资源的占用和环境的污染，具有较好的社会经济效益[2]。
RAP 再生利用虽然解决了建设周期长、资源消耗大、废料无法处置等一系列问题[3]，但目前国内对于 RAP 的回收普遍采用一次性铣刨的方式，忽视了不同层位 RAP 性能的差异，导致回收后 RAP 的沥青含量、老化程度以及集料级配均存在较大的离异性[4]。
RAP 的质量稳定性影响再生沥青混合料的生产质量稳定性与均匀性[5]。因此，本研究通过理论分析和试验研究，以不同层位 RAP 为试验对象，分别探讨了不同层位RAP 的老化特性和老化规律，并着重对不同层位 RAP 再生沥青混合料的低温性能进行分析，为 RAP 分层回收和利用提供参考。
1 材料及方法
1.1 试验材料
RAP 料选自某使用年限为 15 年的高速公路的上面层和中面层，经铣刨获得；SBS 改性沥青为以民盛 90# 基质沥青与线型 SBS 改性剂为原料制备而得；再生剂，试验室制备。
1.2 表征方法
①宏观性能检测：依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）对不同回收沥青进行三大指标检测，分析其宏观性能变化。
②沥青混合料低温小梁弯曲试验：依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）测定不同层位RAP 再生沥青混合料的弯曲破坏力学性质。
③ 沥 青 混 合 料 半 圆 弯 拉 试 验 ：依 照《AASHTO Designation：TP105-13》测定不同层位 RAP 再生沥青混合料的低温抗裂性。
2 不同层位 RAP 旧沥青性能分析
2.1 旧沥青回收
如图 1 所示，依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011） 采用旋转蒸发器法对上面层 RAP料（RAP1）、中面层 RAP 料（RAP2）及中上面层 RAP 料（RAP3）进行旧沥青回收，得到上面层回收沥青（AP1）、中面层回收沥青（AP2）及中上面层回收沥青（AP3）。
2.2 结果分析
对不同层位 RAP 回收旧沥青进行三大指标检测，结果如图 2 所示。由图 2（a）、（b）、（c）可知，不同层位的回收旧沥青老化程度差别较大。其中，相较于 AP1，AP2 的延度更高，软化点更低，针入度更高。
3 不同层位 RAP 再生沥青混合料低温性能分析
3.1 配合比设计
各集料、矿粉、不同层位 RAP 的筛分结果如表 1 所示，本研究按照 AC-20 的沥青混合料级配范围，经过计算调整分别形成掺加 30%RAP1 的沥青混合料（AC1）、掺加30%RAP2 的沥青混合料（AC2）以及掺加 30%RAP3 的沥青混合料（AC3），设计级配组成、配合比及油石比结果如表 2 和表 3 所示。
3.2 低温小梁弯曲试验分析
在低温小梁弯曲试验中弯拉应变越大代表再生沥青混合料在低温状态下变形能力和抗裂能力越好[6]，本研究采用低温小梁弯曲试验对不同层位 RAP 再生沥青混合料的低温抗裂性进行分析[7]，结果如图 3 所示。由图可知，不同层位 RAP 再生沥青混合料低温弯曲破坏应变有一定差异性，总体上 AC1 低温弯曲破坏应变最低，AC2 低温弯曲破坏应变最高，AC3 介于 AC1 与 AC2 之间，这主要是由于上面层相较于中面层受到阳光、载荷等直接影响，其回收旧沥青老化程度更高，级配变异性更大，因此其再生沥青混合料变形能力和抗裂能力较差。这些结果表明，不同层位之间 RAP 再生沥青混合料存在性能差异，相较于中面层和中上面层 RAP 再生沥青混合料，上面层 RAP 再生沥青混合料在低温抗裂性能方面表现较差。
3.3 低温半圆弯拉试验分析
在半圆弯拉试验中采用断裂能作为评价低温抗裂性能的指标[8]，不同层位 RAP 再生沥青混合料半圆弯拉试验结果如图 4 所示。由图可知，再生沥青混合料的半圆弯拉最大荷载与其断裂能变化趋势同步，随着 RAP 层位的降低，最大荷载与断裂能也随之降低。这与上述分析结果一致，均表明不同层位间的 RAP 差异性较大，上面层 RAP由于长期受到直接影响，其再生沥青混合料低温抗裂能力低于中面层 RAP 再生沥青混合料。
4 结论
本研究以不同层位 RAP 为研究对象，通过对不同层位 RAP 进行旧沥青回收，分析其回收旧沥青性能差异，并对不同层位 RAP 分别进行配合比设计，重点分析不同层位 RAP 再生沥青混合料的低温性能。结果表明，不同层位RAP 回收旧沥青和再生沥青混合料性能存在明显差异，相较于中面层，上面层 RAP 由于受到交通荷载和外部环境直接影响，其回收旧沥青老化程度更大，低温性能方面表现较差，因此为了确保再生沥青混合料性能的稳定性，建议对 RAP 进行分层使用。
参考文献：
[1]李强.厂拌热再生混合料回收沥青老化特性对新沥青诱导老化的研究[J].重庆大学学报，2023，46（08）：112-119.
[2]李明喜.再生技术用于沥青路面大修的适用性探讨[J].公路与汽运，2011（04）：146-150.
[3]杨松翰，李响，张崇康.RAP 级配特征及对冷再生沥青混合料的影响[J].低温建筑技术，2022，44（04）：30-33.
[4]赵世景.分层热再生沥青混合料配合比设计及路用性能研究[D].湘潭大学，2019.
[5]陈云卿.不同层位旧料特性对热再生沥青混合料路用性能的影响研究[D].东南大学，2015.
[6]景广涛，陈海强，张婷.厂拌热再生沥青混合料 RAP 合理掺量与路用性能研究[J].中国水运，2024，24（06）：132-134.
[7]王争愿，李九苏，娄梦雷，等.RAP 掺量对反应型冷拌再生沥青混合料性能的影响[J].长沙理工大学学报（自然科学版），2019，16（04）：35-41.
[8]高磊，林鹏.厂拌热再生沥青混合料的最佳 RAP 掺量研究[J].华东交通大学学报，2018，35（01）：103-108.
声明：
原创作者：王立超① WANG Li-chao；王晶① WANG Jing；邱巍① QIU Wei；郝鹰鹏① HAO Ying-peng；常野② CHANG Ye，①黑龙江省交投公路建设投资有限公司，哈尔滨 150000；②黑龙江省公投中路交通科技有限公司，哈尔滨 150000。
