孫雪梅

(新疆筑路機(jī)械廠公路工程處，新疆 烏魯木齊 830021)

瀝青路面冷再生技術(shù)能實(shí)現(xiàn)舊路面材料的最大利用，不但節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，而且能減少能源消耗，延長(zhǎng)施工條件，改善工作條件［1，2］。瀝青路面冷再生技術(shù)最早開(kāi)始于美國(guó)，之后蘇聯(lián)、英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家也展開(kāi)了相關(guān)的研究工作，我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究瀝青路面冷再生技術(shù)，但進(jìn)展緩慢［3－5］。與熱拌瀝青混合料相比，乳化瀝青冷再生瀝青混合料更容易受水的侵蝕，因此研究乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文通過(guò)試驗(yàn)研究了乳化瀝青用量、水泥用量、舊混合料RAP 用量和水用量等因素對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比的影響，評(píng)價(jià)了乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性，為乳化瀝青冷再生瀝青混合料的大面積推廣利用提供理論指導(dǎo)。

1 原材料

本文將舊瀝青路面混合料經(jīng)過(guò)特殊處理，新礦料選用石灰?guī)r，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。乳化瀝青選用滿裂快凝型改性乳化瀝青，蒸發(fā)殘留物含量為59%。水泥選用P.O42.5 水泥，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 乳化瀝青用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響

保持其他因素不變，控制乳化瀝青用量分別為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%和5.0%，測(cè)定乳化瀝青冷再生瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比，研究乳化瀝青用量對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 乳化瀝青用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響

從圖1可以看出:隨著乳化瀝青用量的增多，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)乳化瀝青用量為3.0%時(shí)殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比最大，表明此時(shí)乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性最好。這主要是因?yàn)椋?dāng)乳化瀝青用量小于3.0%時(shí)，乳化瀝青破乳后不足以裹覆集料的表面，集料之間的粘結(jié)力降低，此時(shí)增大乳化瀝青的用量可以明顯改善冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性;而當(dāng)乳化瀝青用量大于3.0%時(shí)，乳化瀝青破乳后混合料中的自由瀝青較多，瀝青與礦粉形成的膠漿的粘度降低，粘聚力下降，造成冷再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的下降。

2.2 水泥用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響

在乳化瀝青冷再生瀝青混合料中加入水泥能夠促進(jìn)乳化瀝青的破乳，對(duì)提高瀝青混合料前期強(qiáng)度至關(guān)重要。保持其它因素不變，測(cè)定不同水泥用量下乳化瀝青冷再生瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比，研究水泥用量對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 水泥用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響

從圖2可看出:水泥用量越大，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比越大，表明乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水溫定性越好。這是因?yàn)?，增大水泥用量，水泥水化放出的熱量越多，使乳化瀝青的破乳速度加快，粘結(jié)力增大，水穩(wěn)定性提高。另外水泥水化生成的C—S —H 凝膠填充在乳化瀝青冷再生瀝青混合料的孔隙中，增大了混合料的密實(shí)度，改善了水穩(wěn)定性。

2.3 RAP比例對(duì)水穩(wěn)定性的影響

控制其他變量不變，研究RAP 比例對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖3。

從圖3可以看出:增大RAP 比例，會(huì)使殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比降低，乳化瀝青冷再生瀝青混合料水穩(wěn)定性變差，但總體來(lái)說(shuō)降低幅度不大，能滿足使用要求。這是因?yàn)椋龃驲AP 的比例使混合料中自由瀝青含量增多，瀝青和礦料之間的粘結(jié)力降低，水穩(wěn)定性變差。

2.4 水用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響

乳化瀝青冷再生瀝青混合料中水用量的多少直接關(guān)系著水泥水化作用的進(jìn)行，對(duì)混合料的強(qiáng)度起重要作用。研究水用量與混合料水穩(wěn)定性之間的關(guān)系，試驗(yàn)結(jié)果如圖4。

圖4 水用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響(待續(xù))

從圖4可以看出:殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比都隨水用量的增多先增大后減小。這是因?yàn)楫?dāng)用水量較小時(shí)，一方面水泥的水化速度較慢，且一部分水泥不能完全水化，混合料的強(qiáng)度較低;另一方面混合料中乳化瀝青破乳后與細(xì)集料粘結(jié)在一起，混合料整體的均勻性變差，容易產(chǎn)生離析，使水穩(wěn)定性變差。此時(shí)增大水用量能夠改善水穩(wěn)定性。而當(dāng)水用量太大時(shí)，乳化瀝青破乳后，多余的水殘留在瀝青和集料的接觸面上，使瀝青和礦料間的粘結(jié)力變小，混合料孔隙率增大，水穩(wěn)定性變差。

3 結(jié)論

1)乳化瀝青用量并不是越多越好，存在一最佳乳化瀝青用量使殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比達(dá)到最大值，冷再生混合料的水穩(wěn)定性最佳。

2)增大水泥用量能夠提高殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比，改善乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性。

3)RAP 比例越大，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比越小，表明乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性越差。

4)殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比隨用水量的增多先增大后減小，存在一最佳的水用量使乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性達(dá)到最好。

［1］鐘夢(mèng)武，吳超凡，于永生，等.摻加水泥的乳化瀝青冷再生瀝青混合料設(shè)計(jì)方法研究［J］.公路，2008(1):195 －198.

［2］于永生.摻加水泥的乳化瀝青冷再生瀝青混合料設(shè)計(jì)方法與使用性能［D］.長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)，2008.

［3］吳曠懷，李燕楓，楊國(guó)梁，等.乳化瀝青冷再生瀝青混合料的研究［J］.暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，29(3):281 －285.

［4］棟澤蛟，譚憶秋，曾麗萍.乳化瀝青冷再生混合料的室內(nèi)設(shè)計(jì)與性能評(píng)價(jià)研究［J］.公路交通科技，2006，26(2):43 －47.

［5］武 鶴，魏建軍，蘇 群，等.水穩(wěn)砂礫瀝青路面冷再生材料溫縮和抗凍性能試驗(yàn)研究［J］.森林工程，2012，28(5):76 －78，98.