宋宜恒 石峰 曹鑫 齊瑞浩 劉豪

摘 要：通過對冷再生混合料不同配合比設計，分別進行添加乳化瀝青和乳化瀝青+水泥的冷再生混合料進行試驗研究，結果表明：乳化瀝青冷再生混合料有足夠的抗拉抗壓強度，有足夠的穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。以乳化瀝青+水泥為添加劑的冷再生混合料的抗拉抗壓強度以及高溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性均能滿足規(guī)范的要求。其中，水泥對混合料的早期強度和加快乳化瀝青的破乳速度有影響，集料粒徑的粗細對混合料的強度也有所影響。

關鍵詞：冷再生;乳化瀝青和水泥;級配設計;性能分析;應用

乳化瀝青路面冷再生技術是用乳化瀝青作為瀝青結合料，與舊料和新集料結合在常溫下拌合得到乳化瀝青冷再生混合料。冷再生混合料不僅僅可以用作道路的面層，還可以用無機結合料穩(wěn)定的無機結合料冷再生混合料作為道路基層的材料。因此，對瀝青路面冷再生技術的研究很有必要。

1試驗原材料

瀝青舊料（RAP）來源于鄭州市金水區(qū)鴻寶路，是一條二級公路，道路修建于2004年，已經使用15年，道路路面損毀嚴重，目前處于翻修狀態(tài)。RAP材料中瀝青含量平均值為4.4%，25℃針入度（0.1mm）為27.2，15℃為11.6cm，軟化點為55.2℃。

2再生料級配設計及試件制作

2.1配合比設計

本試驗分別設計中粒式和粗粒式兩種不同級配的瀝青混合料，每種級配又包括加乳化瀝青和乳化瀝青+水泥兩種不同添加劑的材料。通過四項試驗對比組的力學性能及穩(wěn)定性能分析，研究集料的粗細以及添加劑的種類對冷再生混合料的影響。

2.2最佳含水率的確定

為取得再生料的最大干密度，需要確定混合料的最佳含水率。經分析，采用乳化瀝青含量為4%，水泥含量為1.5%，進行試拌，確定最佳含水率的范圍，在這個范圍內做0.5%的梯度實驗，通過測定最大干密度，確定最佳含水率。

2.3混合料試件的制備

本試件采用馬歇爾標準擊實成型法。試驗拌合瀝青混合料時，先將集料拌合均勻，然后加入（乳化瀝青或者乳化瀝青+水泥）添加劑，拌合一分鐘后，加入水進行拌合。將拌合后的再生混合料裝到標準試模中，固定在電動馬歇爾擊實儀上，正反兩面各擊實50下。在室溫下養(yǎng)護24小時后進行脫模，以防脫模過程中碎掉。脫模后放進60℃恒溫鼓風烘箱中養(yǎng)護24小時后取出待用。

3試驗結果分析

3.1劈裂試驗結果分析

劈裂試驗可用于評價再生混合料的抗拉強度。干劈裂試驗試驗溫度為15℃，采用的儀器是帶有傳感器的自動馬歇爾試驗儀和劈裂試驗用的壓條。將養(yǎng)護好的標準馬歇爾試件放在 15℃恒溫水浴箱中恒溫水浴 1.5h 后進行劈裂試驗。每組試件測試值的計算結果見表1。

從實驗結果可以看出，水泥對再生混合料早期劈裂強度的提高有較大的影響，加了水泥的冷再生混合里料能滿足規(guī)范中基層和底基層的對抗拉強度的要求。

3.2無側限抗壓強度試驗結果分析

無側限抗壓強度試驗可用于評價再生混合料的抗壓強度。無側限抗壓強度試驗選用實驗儀器是萬能材料試驗機，加載速率為每分鐘1mm，試件尺寸直徑100mm，高度100mm。試驗過程中記錄下試件受壓破壞時承受的最大荷載和試驗力-位移關系曲線圖。每組試件測試值的計算結果見表2。

從試驗結果來看，水泥對再生混合料的抗壓強度也有較大影響，且混合料中集料的粒徑對再生混合料的抗拉強度也有較大的影響。

3.3馬歇爾穩(wěn)定度試驗

馬歇爾穩(wěn)定度試驗可以評價乳化瀝青冷再生混合料的高溫性能，浸水馬歇爾試驗可以用來評價乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性。浸水馬歇爾試驗與馬歇爾試驗沒有大的區(qū)別，所用的實驗儀器與試驗操作步驟都大體一致，唯一的區(qū)別是，馬歇爾試驗試驗前將試件恒溫水浴40分鐘，而浸水馬歇爾試驗要將試件恒溫水浴24個小時。測量馬歇爾穩(wěn)定度和流值。每組試件測試值的計算結果見表3。

從試驗結果可以看出，四種級配的冷再生混合料均能滿足規(guī)范中對馬歇爾穩(wěn)定度的要求，但是不加水泥的冷再生混合料不一定能滿足浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度的要求，這說明加入水泥能提高冷再生混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。

4結論

（1）乳化瀝青冷再生混合料中因水泥的加入，促使乳液盡快破乳，對混合料的早期強度和高溫穩(wěn)定性均有影響。

（2）隨著級配的變化，混合料的劈裂強度也有所變化，集料粒徑的加粗，會引起瀝青混合料內摩阻力的增加，對混合料的強度和穩(wěn)定性均會產生影響。

（3）加水泥的乳化瀝青混合料相對于不加水泥的乳化瀝青混合料來說，其強度和穩(wěn)定性均要好。

（4）合理的設計級配能達到良好的路用性能，既能起到回收瀝青廢料的作用，也能減少工程造價。

（5）冷再生混合料建議應用的實際工程中的基層和底基層。

參考文獻：

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基金項目：華北水利水電大學大學生創(chuàng)新訓練計劃項目（2018XB211）。