黃 堅

(長沙理工大學(xué)交通運輸工程學(xué)院，湖南長沙 410114)

隨著交通量和交通軸載不斷的增加，給瀝青路面帶來了明顯的損壞，我國早期建成的瀝青路面已經(jīng)在巨大的應(yīng)力作用下不堪重負(fù)，出現(xiàn)了車轍、裂縫等病害，按照傳統(tǒng)的瀝青路面翻新技術(shù)，不僅會浪費大量的舊瀝青路面材料，而且這些材料的堆放會占用大量的土地，還會對周邊的環(huán)境造成污染。采用瀝青再生技術(shù)，利用舊瀝青材料可以節(jié)省投資，也是我國可持續(xù)發(fā)展的一個重要措施。

1 全深式就地冷再生技術(shù)

瀝青路面再生利用包括廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕S拌冷再生和就地冷再生，其中就地冷再生又按照再生材料和厚度的不同分為面層就地冷再生和全深式就地冷再生兩種方式。全深式就地冷再生技術(shù)是通過冷再生機(jī)將原瀝青路面以及部分基層或全部基層進(jìn)行就地銑刨和破碎，然后必要時進(jìn)行銑刨料的篩分，確定是否需要摻加新的集料，最后將摻加的集料(原有材料不能達(dá)到所需級配時)、再生結(jié)合料和水在常溫下進(jìn)行拌合、攤鋪和碾壓成形的一種瀝青路面再生技術(shù)。

2 配合比設(shè)計

本文依托省道308平江段的改建工程來介紹全深式就地冷再生混合料配合比設(shè)計，公路等級為二級公路。

2.1 穩(wěn)定劑的選擇

在冷再生施工中，為了盡量恢復(fù)舊混合料的使用性能，提高材料承載強(qiáng)度、達(dá)到基層強(qiáng)度要求，需要在銑刨料中摻加一定量的穩(wěn)定劑。比較常用的穩(wěn)定劑有水泥類穩(wěn)定劑和瀝青類穩(wěn)定劑兩大類。水泥類穩(wěn)定劑主要包括水泥、石灰及其與粉煤灰、爐石粉等的混合物，主要作用是提高材料承載強(qiáng)度。瀝青類穩(wěn)定劑主要包括乳化瀝青和泡沫瀝青，主要作用是提高材料的強(qiáng)度和抗水損壞能力。

水泥作為冷再生常用的穩(wěn)定劑主要應(yīng)用在路面等級較低，同時路面情況比較差的瀝青路面，而且一般是進(jìn)行全深式再生，即將瀝青面層和半剛性基層一起銑刨再生，用作新道路的基層使用。本工程考慮以上特點采用32.5級普通硅酸鹽水泥作為穩(wěn)定劑。其性能指標(biāo)要求見表1。

表1 32.5級普通硅酸鹽水泥指標(biāo)

2.2 級配選擇

再生機(jī)的前行速度和轉(zhuǎn)子的速度直接影響銑刨后舊混合料級配。一般情況下，路面龜裂嚴(yán)重的路段應(yīng)采用較慢的前進(jìn)速度，基層混合料粒徑越大、拌合深度越深的路段，前進(jìn)速度應(yīng)越慢。在正式施工之前要選一段試驗路對舊瀝青路面材料進(jìn)行銑刨，然后對銑刨料進(jìn)行篩分試驗，篩分結(jié)果如圖1所示。

圖1 級配范圍與銑刨料級配曲線圖

由圖1可以看出，銑刨料的級配組成滿足規(guī)范要求，因此不需摻加新的骨料。如果不滿足設(shè)計級配，應(yīng)該調(diào)整再生機(jī)的轉(zhuǎn)子速度和行進(jìn)速度，必要時應(yīng)摻加新骨料。

2.3 確定水泥含量

在水泥為添加劑冷再生基層混合料中，水泥的含量對混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有很大的影響，如果過低，則達(dá)不到基層的強(qiáng)度要求;如果過高，混合料容易產(chǎn)生干縮，綜合分析，本工程為確定最佳水泥添加量，根據(jù)已確定的級配和國內(nèi)的冷再生工程經(jīng)驗，按照水泥質(zhì)量與冷再生混合料質(zhì)量比為4.5%、5%、5.5%、6%四種比例，進(jìn)行了無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗，以確定最佳水泥摻加量。養(yǎng)生齡期分7 d、14 d和28 d三種。其試驗結(jié)果見表2。

表2 不同水泥含量冷再生料無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果

《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(TJT 034—2000)規(guī)定，當(dāng)水泥穩(wěn)定土用作路面基層和底基層時，其7 d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(6 d保溫保濕養(yǎng)生，1 d浸水)應(yīng)符合表3的要求。

表3 水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

以7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為基礎(chǔ)，由表2和表3知，水泥摻加量為4.5%的冷再生混合料其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求。隨著水泥添加量的增加，強(qiáng)度指標(biāo)呈線形增長;當(dāng)水泥添加量達(dá)到5%以上時，混合料的7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計要求。最后確定試驗室水泥摻加量為5.5%。

2.4 水摻加量確定

根據(jù)已確定的級配形式和穩(wěn)定劑類型進(jìn)行配合比設(shè)計，選用水泥含量為5.5%的混合料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 5.5%水泥含量擊實曲線

按照擊實試驗的試驗結(jié)果，在最佳穩(wěn)定劑(水泥)摻加量為5.5%的情況下，冷再生混合料的最佳含水量為7.6%。由于工程各路段冷再生料(摻加水前)的具體含水量不同，因此在實際施工過程中，應(yīng)及時檢查冷再生料的含水量，考慮到現(xiàn)場會有水損失，施工現(xiàn)場最佳含水量確定為7.8%。

3 結(jié)語

就地冷再生技術(shù)能夠利用舊瀝青混合料，減少了石料的開采，防止舊瀝青混合料對堆棄場所及周邊環(huán)境的污染，因此冷再生技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在公路建設(shè)中，被稱之為“綠色施工技術(shù)”，隨著再生技術(shù)的日趨成熟，瀝青路面再生技術(shù)也會越來越多的應(yīng)用在公路建設(shè)當(dāng)中。

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