甘肃省酒泉地区位于甘肃省河西走廊西端，总面积191000km2，占全省总面积的42%，半沙漠干旱性气候，从东到西海拔1100～1500m，年均温3.9～9.3℃，1月气温－9.9℃，7月气温22.2℃，昼夜温差大。平均风速2.3m/s，年平均降雨量84mm，年平均降雨日数62天，年平均蒸发量2141.4mm，年平均相对湿度46%，最大积雪深度为14mm，最冷时冻土深度为1.32m。

工程概况

(1)G30线连霍高速公路嘉安段养护维修工程中国沥青网sinoasphalt.com。2015年，G30线连霍高速公路嘉安段养护维修工程项目全长20.639km，工程主体方案为铣刨路面12cm后，重新铺筑路面面层。

嘉峪关至安西高速公路是连(云港)霍(尔果斯)国道主干线(G30)在甘肃境内的重要路段，于2007年年底建成通车，全封闭双向4车道高速公路，路基总宽度为25.5m，上面层为5cm中粒式沥青混凝土，下面层为7cm粗粒式沥青混凝土。2015年年平均日交通量达15206辆/日。

(2)G312线(嘉安高速公路辅道)桥湾至清泉村区间养护维修工程。2015年，G312线(嘉安高速公路辅道)桥湾至清泉村区间养护维修工程项目全长10.300km，工程主体方案为挖除原路面5cm后，重新铺筑20cm水泥稳定砂砾基层及5cm再生沥青混合料面层。

G312线是上海到霍尔果斯口岸的重要干线公路，嘉安高速公路建成后成为高速公路辅道。于上世纪60年代初建，上世纪70年代加铺沥青面层，二级公路，路面宽度11.6m，5cm上拌下贯式沥青碎石面层，天然砂砾基层。2015年年平均日交通量716辆/日。

高掺量热再生试验设计

原材料样品采集

分别在回收沥青混合料料场内18个不同点进行取样。取样时去除料堆表面10cm集料后，在上中下层各取5kg，最终将各个点取得的样品搅拌均匀后进行分装备用。

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20—2011)与《公路工程集料试验规程》(JTGE42—2005)相关方法进行指标测试。同时采用酒泉黑山湖石料厂加工的路用碎石及中海油90#基质沥青对回收铣刨料进行沥青及集料再生性能恢复，其技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的规定。

由回收料质量检测结果可以看出，回收料中沥青的老化程度一般，其可利用性能较高，因此对再生沥青混合料采用新沥青进行性能恢复，回收料中集料抽提前后级配变动较大，粗骨料减少，细料及填料增多，进行再生时主要考虑粗骨料的补给。

试验方案

(1)再生混合料级配及新料掺量。为对不同新料掺量再生沥青混合料性能进行对比，试验对3种新料掺量(10%、20%、30%)的沥青混合料采用相同的级配组成，各档集料中新旧集料的比例相同，采用“S”型AC－16骨架密实结构。(2)试验温度。①沥青温度:160℃;②RAP温度:110℃;③新集料温度:160℃。(3)沥青用量的确定

试验室按照JTGF40规范的要求和JTGE20规程的方法对3种相同级配、不同新集料掺量的AC－16沥青混合料进行了最佳沥青用量的确定。70%、80%、90%RAP掺量的再生沥青混合料的最佳沥青用量分别为2.0%、1.8%、1.6%，最佳沥青用量随RAP掺量的增加略有减少。

路用性能

(1)水稳性能。采用浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验进行混合料的水稳性能试验，采用浸水马歇尔试验的残留稳定度和冻融劈裂试验的残留强度比对不同RAP掺量的沥青混合料进行评价。由试验结果可以看出，再生沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度及冻融劈裂残留强度比均随RAP掺量的增加而有所提高，且均满足且高于现行JTGF40规范中二级公路浸水马歇尔试验残留稳定度不小于75%和冻融劈裂试验残留强度比不小于70%的要求。因此，大掺量RAP对于再生沥青混合料的水稳性能的提高具有一定作用。

(2)高温性能。采用车辙试验60℃的动稳定度对沥青混合料的高温稳定性进行评价，不同掺量再生混合料试验结果。可以看出，3种不同RAP掺量的再生沥青混合料，其高温稳定性远大于现行JTGF40规范中二级路动稳定度不小于800(次·mm－1)的要求。同时，随着RAP掺量的增加。再生沥青混合料的动稳定度也逐渐增加，这与国内外其他学者的研究结果相似，即RAP掺量的增加有利于再生沥青混合料抗车辙性能的提高。这是由于，RAP中沥青不同程度的老化，老化沥青粘度增大，有利于沥青混合料高温性能的提高。

(3)低温性能。采用弯曲试验的破坏应变与破坏强度(－10℃、加载速率50mm·min－1)对再生沥青混合料的低温性能评价。试验结果可以看出，随着RAP掺量的增加，再生沥青混合料的破坏应变与破坏强度均逐渐减小，即RAP掺量增加对再生沥青混合料的低温性能有不利影响。这主要是由于，RAP中沥青不同程度的老化，加入新沥青后可以对沥青性能进行恢复，但不可能将旧沥青恢复到新沥青的水平，因此随着RAP掺量的增加，再生沥青混合料的低温性能又有下降。

工程应用

为实现路面材料的循环利用，甘肃省酒泉公路管理局购置了河南南阳高新区超精机械有限公司全再生沥青混合料拌和设备，依托G312线(嘉安高速公路辅道)桥湾至清泉村区间养护维修工程进行厂拌热再生生产。经过试验数据的比对及对工程路段的考察，最终采用RAP利用率为90%、沥青添加量1.6%、10～20cm骨料10%的方案进行生产。

(1)热再生混合料拌和。温度控制对热再生沥青混合料的拌和十分重要，由于本工程中RAP掺量非常高，为防止沥青二次老化，保证混合料质量，生产中通过红外系统测温、人工实时测温等多种手段严格将加热温度控制在110～120℃之间。同时，由于新集料含量仅占10%，因此采用新集料与RAP混拌加热，为使新集料与沥青完全裹附，将沥青温度控制在150～160℃之间。

另外，由于RAP成分具有一定的不稳定性，项目生产过程中对每次拌和的混合料进行质量分析，一方面通过试验室抽检确定油石比级配等是否合格，另一方面现场及时通过混合料的色泽、粗细集料分布情况对沥青用量及集料添加量进行微量调整，以确保再生混合料的质量。

(2)热再生混合料摊铺。摊铺过程采用全幅摊铺，松铺系数为1.2，由于热再生混合料拌和温度不能太高，因此在碾压过程中需注意路面温度的控制，摊铺机熨平板提前对下面层进行预热，同时为了确保再生混合料的摊铺质量，路面加热区域应比再生路面宽度超出10～15cm左右，并在摊铺过程中及时对再混合料的摊铺层厚度、路拱坡度等进行检查控制。在施工过程中，摊铺机匀速行走，行走速度一般需要控制在1.5～3m/min。

(3)热再生混合料碾压。为保证路面质量，压路机采用梯形组合紧跟摊铺机进行碾压，初压温度≥130℃，2台10T双钢轮压路机各碾压2遍后，碾压速度30～50m/min;复压温度≥110℃，2台20T胶轮压路机各碾压2遍后，2台10T双钢轮压路机各碾压1遍，碾压速度50m/min;终压温度≥90℃，2台胶轮压路机碾压直至路面没有轮迹，碾压速度30～50m/min。

(4)工程质量评价。对热再生路面进行现场检测，各项指标如表3所示，均满足规范技术指标要求。

实体工程现场检测结果表明，高掺量厂拌热再生沥青混合料能够满足规范对二级路的技术要求，具有良好的使用性能，能够满足二级公路养护维修对材料的要求。

区域经济分析

(1)G30线连霍高速公路嘉安段养护维修工程2015年沥青路面铣刨材料总数量57211T(20639m×10.5m×0.12m×2.2T/m3)，回收率按照50%计算，则再生利用后，可节约材料费572万元(57211T×50%×200元/T)。

(2)G312线(嘉安高速辅道)桥湾至清泉村区间养护维修工程路面需15772T沥青混合料，(10300m×11.6m×0.05m×1.2松铺系数×2.2T/m3)，按照回收料每吨节约材料费200元计算，则该工程可节约材料费316万元(15772T×200元/T)。

(3)甘肃省酒泉公路管理局管养国省干线全长2622.823km，其中沥青路面里程1923.474km，暂不计算区域内基本建设工程，仅正常养护和养护工程中废旧沥青混合料总数量，近几年平均118562T/年，回收率按照50%计算，则再生利用后，可节约材料费1186万元/年(118562T×50%×200元/T)。

(4)甘肃省酒泉市辖七个县(市、区)67个乡镇435个行政村，农村公路养护总里程13048.147公里，其中三级公路1719.780km，四级公路10590.94km，等外路634.089km。

结论

(1)以上对热再生循环利用回收沥青路面材料的试验研究进行了介绍，进行了RAP掺量分别为70%、80%和90%的3种大掺量热再生沥青混合料的路用性能试验。试验结果和分析显示:随着RAP掺量的增加，再生沥青混合料的低温性能有不同程度的减弱，低温弯曲试验破坏应变减小。对于老化程度一般的沥青回收料，大掺量RAP再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温性能能等技术指标均满足现行规范对新沥青混合料的要求;RAP掺量的增加，有利于再生沥青混合料的高温稳定性及水稳定性的提高。

(2)对大掺量厂拌热再生循环利用回收沥青路面材料在G312线(嘉安高速辅道)桥湾至清泉村区间养护维修工程中的应用情况进行了介绍，现场检测及近半年的观测数据显示，路面质量状况良好。

(3)热再生循环利用回收沥青路面材料的应用可以为巨大的酒泉地区道路建设市场节约大量资金和成本，具有良好的经济效益和推广价值。同时，还可减少回收路面材料对土地的占用，保护环境，为实现“资源节约型，环境友好型”社会作出贡献。

由于工期建设的时间限制，部分试验仍在进行中。一方面需对热再生实体工程路面的质量状况进行后续的跟踪监测，另一方面将对再生沥青混合料中沥青性能的恢复程度、沥青老化程度评价指标、沥青混合料再生剂等方面进行研究，以期建立完善的废旧沥青路面材料循环利用体系，将材料循环利用技术更好、更广泛地应用到酒泉乃至河西地区的道路维修建设中去。