田鵬偉，羅維昆

（1.蘭州六五環(huán)?？萍加邢薰?，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省白銀公路管理局，甘肅 白銀 730900）

引言

目前，公路大修中產(chǎn)生的大量廢舊瀝青具有不可降解性，對(duì)其采用堆積、填埋和焚燒的處置方式，不僅造成資源的浪費(fèi)，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的污染和破壞[1]。因此，尋求一種解決此問(wèn)題的新技術(shù)手段日益受到養(yǎng)護(hù)部門(mén)和工程技術(shù)人員的重視。

廢瀝青再生可分為現(xiàn)場(chǎng)熱再生、工廠熱再生、現(xiàn)場(chǎng)冷再生和工廠冷再生四種方法[2]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)廢瀝青冷再生技術(shù)進(jìn)行了較多的研究。國(guó)外以普通乳化瀝青為再生劑，對(duì)工廠冷再生瀝青混合料的低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能和耐老化性能等進(jìn)行了研究，得出其性能不夠理想。馬松林[3]等在添加一定劑量新集料的情況下對(duì)水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。以上試驗(yàn)結(jié)果表明，在再生劑達(dá)到一定劑量后，所得再生混合料的強(qiáng)度能夠滿足不同路基材料的用料要求。不同的銑刨?gòu)U料組成所形成的冷再生混合料的力學(xué)性能也不同。本試驗(yàn)主要針對(duì)西北地區(qū)銑刨?gòu)U料，在不添加新集料的情況下，以石灰、水泥為再生劑制備試件，并測(cè)定冷再生瀝青混合料的路用性能，分析確定出再生劑與銑刨?gòu)U料的最佳配合比。并通過(guò)試驗(yàn)路段的施工，探究瀝青現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)在西北地區(qū)施工中應(yīng)用的可行性。

1 試驗(yàn)材料

1.1 再生穩(wěn)定劑

再生穩(wěn)定劑采用P.C32.5普通硅酸鹽水泥。

1.2 廢舊材料

銑刨?gòu)U料性質(zhì)將對(duì)再生材料的路用性能產(chǎn)生影響。本實(shí)驗(yàn)所選舊瀝青混合料來(lái)自G211線的銑刨?gòu)U料。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定銑刨?gòu)U料天然含水率為4.1%，塑性指數(shù)為7.8。對(duì)該路面銑刨?gòu)U料進(jìn)行篩分分析，試驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)圖1。

圖1 路面銑刨?gòu)U料級(jí)配

根據(jù)篩分結(jié)果以及《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）中無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定冷再生混合料3號(hào)級(jí)配要求得出，本試驗(yàn)所選用銑刨?gòu)U料級(jí)配偏粗，細(xì)料較少。本試驗(yàn)是在現(xiàn)有銑刨?gòu)U料級(jí)配條件下進(jìn)行冷再生瀝青混合料性能的研究，不再添加新集料。

2 冷再生混合料性能評(píng)價(jià)

本實(shí)驗(yàn)主要是在含3%石灰，不同水泥比的情況下進(jìn)行。

2.1 最佳含水量和最大干密度的測(cè)定

本次試驗(yàn)參考公路土工試驗(yàn)規(guī)程（JTG E40-2007）中T0131-2007的要求，進(jìn)行擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示：影響最大干密度的最大因素為含水量。

2.2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的測(cè)定

根據(jù)試驗(yàn)得到的最大干密度和最佳含水量，依據(jù)JTG E51-2009，測(cè)定無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。在基礎(chǔ)上計(jì)算其干密度、壓實(shí)度和吸水量，見(jiàn)表2。

表2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

混合料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值，見(jiàn)圖2。

圖2 混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度

根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）中無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定冷再生混合料技術(shù)要求的相關(guān)規(guī)定，水泥混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)詳，見(jiàn)表3。

表3 水泥混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[4]

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

采用線性回歸的方式對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，回歸曲線見(jiàn)圖3，得到如下關(guān)系式：

圖3 回歸曲線圖

式中：x—水泥劑量；

y—一組內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值。

取7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度值1.5 Mpa和2.5 Mpa，計(jì)算得出相應(yīng)的水泥劑量分別為2.4%和5.5%。

通過(guò)以上試驗(yàn)結(jié)果以及水泥混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)可知：

（1）隨著水泥劑量的增加，冷再生混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度逐漸增大，但當(dāng)水泥達(dá)到一定劑量后，增加水泥量并不能顯著提高混合料的的強(qiáng)度。

（2）當(dāng)水泥劑量達(dá)到2.4%時(shí)，冷再生混合料的強(qiáng)度能夠滿足底基層鋪設(shè)的用料要求；當(dāng)水泥劑量達(dá)到5.5%時(shí)，冷再生混合料的強(qiáng)度能夠滿足二級(jí)及二級(jí)以下公路基層鋪設(shè)的用料要求。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)表明，以水泥為再生劑的冷再生混合料的強(qiáng)度，能夠滿足不同基層和底基層用料的強(qiáng)度要求。為了更好地驗(yàn)證該技術(shù)的可行性，本次試驗(yàn)對(duì)G211線兩條上行線長(zhǎng)150 m，寬4 m的半幅進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷再生試驗(yàn)。水泥劑量分別采用

4.5 %和5.0%，然后測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的兩條半幅道路的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為2.0 Mpa和2.11 Mpa，均符合技術(shù)規(guī)范中底基層的用料要求，說(shuō)明以水泥為再生劑的冷再生瀝青混合料符合對(duì)底基層材料的力學(xué)性能要求，可以完全滿足實(shí)際工程的需要。

4 結(jié)論

通過(guò)以上室內(nèi)試驗(yàn)得出，通過(guò)添加水泥再生劑對(duì)銑刨?gòu)U料進(jìn)行冷再生，獲得的冷再生瀝青混合料能夠滿足一般基層和底基層的用料要求。并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證其能夠滿足西北地區(qū)實(shí)際工程的需要。同時(shí)，由于本試驗(yàn)不再添加新集料，減少了資源浪費(fèi)，同時(shí)又降低了工程投資，這對(duì)于西北地區(qū)尤其有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。此外，由于在道路改擴(kuò)建過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢舊瀝青對(duì)環(huán)境危害較大，不能隨意棄置，現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)能夠?qū)⑵渫耆赜米髀坊牧希@大大減輕了環(huán)境負(fù)擔(dān)，符合綠色環(huán)保的需要。

然而，由于時(shí)間等條件的限制，本試驗(yàn)僅測(cè)定了養(yǎng)生7 d的冷再生混合料的強(qiáng)度，希望在后續(xù)試驗(yàn)中能夠?qū)︷B(yǎng)生28 d、90 d的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。同時(shí)，本次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)僅是在西北某地區(qū)進(jìn)行的，為了更好地說(shuō)明環(huán)境條件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)冷再生瀝青混合料強(qiáng)度的影響，希望后續(xù)研究者能夠選擇環(huán)境件差別較大的不同地區(qū)進(jìn)行研究。