厂拌热再生沥青混合料路用性能影响因素正交试验摘要：厂拌热再生技术由于具有级配容易控制、 再生路用性能较好、能有效处置多种路面病害等优点 在国内外被广泛采用但厂拌热再生的路用性能受很 多因素的影响，包括回收沥青路面材料（RAP）的掺 量，再生剂的添加，拌和工艺等文章利用正交试验 设计方法，对RAP掺量、RAP粒径、再生剂掺量等因 素，分别拟定3个不同水平，进行三因素三水平正交 试验通过直观分析、方差分析等手段分析各因素对再 生沥青混合料路用性能的影响程度关键词：RAP摻量；RAP粒径；再生剂掺量；正 交试验引言厂拌热再生运用广泛，是我国现阶段重点研究的 再生方式，也是目前全世界范围内运用最多的再生技 术［1］但是再生沥青混合料的路用性能受到各种因素 影响在再生过程中不同的的的旧料掺配率、不同的 再生剂添加量，不同RAP粒径直接影响着再生混合料 的各项路用性能，为综合分析这3种因素对再生混合 料路用性能的影响程度，基于正交试验方法，在大量室内试验研究基础上，对不同RAP掺配率、不同RAP 粒径和不同再生剂添加量等因素对再生沥青混合料路 用性能的影响进行了分析评价1.试验原材料试验RAP材料为成渝高速大修铣?的废旧沥青混 合料，为了减少级配的变异，把回收的RAP破碎筛分 成0〜5mm、5〜10mm、10〜16mm三档利用。
通过室内抽提试验发现三档RAP的沥青老化程度、沥青含 量有较大差异，试验结果如表1所示：表1三档RAP沥青三大指标及沥青含量从表1可以看出三档RAP沥青老化程度随着RAP 粒径的增加沥青老化越严重且沥青含量随RAP粒径增 加而减少RAP中的沥青含量和沥青老化程度不一对 再生沥青混合料的路用性能会产生一定的影响试验 采用的再生剂为鞍山双成科技SZS再生剂，其推荐掺 量范围为RAP中旧沥青质量的4%〜8%基于此试验 将再生剂以旧沥青质量的2%、4%、6%分别添加至老 化沥青中然后测试了再生后沥青的25C针入度、软 化点、15C延度等技术指标试验结果如表2所示表2再生沥青试验结果根据表2的试验结果：再生剂的添加明显改善了 旧沥青的性质，但再生剂大多为树脂类化合物与石油工业合成油份的混合物，其成分复杂，再生剂添加越 多会改善旧沥青性能但再生剂添加越多可能会对再生 沥青混合料的路用性能产生影响为分析再生剂对再 生沥青混合料的影响本节通过在再生沥青混合料中添 加不同掺量的再生剂，分析再生剂摻量对路用性能的 影响［3］试验选择了 20%RAP掺量作为标准，在不添 加再生剂掺量的情况下进行配合比设计，当RAP中的 沥青粘度高于106(Pa.s)或者针入度低于40(l/10mm) 时，应考虑使用低粘度再生剂进行改善。
品质良好的 再生剂，应当具有适当的粘度、良好的流变性质、足 够的芳香分含量和比较低的薄膜烘箱试验粘度比通 过分析洗?料0〜5mm、5〜10mm、10〜16mm回收的 针入度分别为56.5、39.5、31.7，根据文献［2］新沥青 选择AH-70道路石油沥青，合成级配曲线见图1，根 据马歇尔试验确定最佳沥青含量图1 AC-20矿料的合成级配 根据上述配合比设计方案，在最佳沥青含量和再 生级配一致的条件下改变RAP掺量、RAP粒径、再生 剂掺量配置9中再生沥青混合料，通过高温车辙试验, 冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验，分析各因素对再 生沥青混合料路用性能的影响2.正交试验设计2.1正交试验介绍在生产和科研实践中，为了改革旧工艺或试制新 产品，经常需要做许多因素试验正交试验法”是研 宄与处理多因素试验的一种科学方法它是实际经验 和理论知识的基础上，利用一种排列整齐的规格化表 （正交表）来安排试验，由于抽样均衡，能够通过少 数的试验次数，找到最好的生产和科研条件，即最优 的方案2.2数据分析方法① 数据的直观分析直观分析法主要计算各个因子的各水平均值用 正交表安排试验可以保证，任何因子的每个水平值的 计算公式中所用的试验结果对应的直观分析能从宏观 上分析各因素对试验结果的影响效果。
对每个因子计 各水平均值的极差［4］② 数据的方差分析2.3试验方案选定RAP的掺量，RAP粒径，再生剂的添加量三 个因素，试验采用正交试验分析这三个参数对再生混 合路用性能的影响具体设计方案如下：①试验用的RAP粒径采用成渝高速回收破碎筛分的0〜5mm、5〜10mm、10〜16mm三档料；② 本试验选定RAP中的掺量为20%、30%、40% 这三个水平；③ 再生剂选0%，2%，4%三个水平试验的旧料掺配率为3水平、RAP粒径为3水平、 再生剂为3水平，选取L9 (34)正交表，正交因素表 如表4表4水平因素表根据水平因素表得到正交试验方案见表52.4试验结果及数据分析按照表进行三因素三水平正交试验，通过加热拌 和得到9种不同的再生沥青混合料，以再生沥青混合 料的稳定度度DS、冻融劈裂强度比TSR、最大弯拉应 变？着B作为考核指标，试验结果如表6所示表6正交试验结果表根据正交试验结果，对各指标采用直观分析计算 每个因子的水平均值计算结果如表71) 根据极差Rj的大小知，对于高温性能，RAP 的粒径对动稳定度影响最显著，其次为RAP掺量，影 响最小的因素是再生剂掺量，各因子的重要顺序为A一 B—Co2) 对于水稳性能方面，对其影响因素最大的依然 是RAP粒径，其次是再生剂掺量，最次为RAP掺量。
3）低温性能方面，再生剂影响最大，其次为RAP 粒径，影响最小的是RAP掺量 4）在试验中，高温、低温和水稳性能指标是越高越好，由max（klj, k2j，k3j）相应的各因子水平得到最佳性能方案高 温性能最佳方案为：A2B3C1，水稳性能最佳方案为: A2B3C1低温性能最佳方案为A1B2C3数据的直观分析法简单、有效，但还有不足之处， 它不能回答哪些因子对试验指标有显著影响，因此对 数据进行方差分析根据方差计算若F > F0.01 （ 2，2 ），称该因素 是高度显著的，用* * *表示；若F F0.05C 2,2）, 称该因素的影响是比较显著的，用* *表示；若F F0.1（2，2 ），称该因素的影响是一般显著的，用*表 示；若F。