趙景原,劉占斌

摘 要：乳化瀝青冷再生混合料可以有效解決資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等難題，主要是在舊瀝青混凝土路面銑刨后，用運(yùn)輸車(chē)將銑刨好的材料運(yùn)到攪拌站，經(jīng)過(guò)碾壓、篩分等程序后，對(duì)舊瀝青混合料的瀝青質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，以瀝青技術(shù)標(biāo)號(hào)、級(jí)配等為標(biāo)準(zhǔn)，重新?lián)饺胍欢w積的新鮮骨料，進(jìn)行乳化，根據(jù)這些參數(shù)，經(jīng)過(guò)特定拌和設(shè)備在常溫下進(jìn)行拌和，不僅可以有效降低拌和成本，還可以防止在高溫環(huán)境下產(chǎn)生有害氣體，導(dǎo)致環(huán)境進(jìn)一步被污染。最后由運(yùn)輸車(chē)將拌和好的乳化瀝青混合料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，使用水穩(wěn)攤鋪機(jī)在常溫下進(jìn)行鋪筑，以形成路面面層結(jié)構(gòu)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)乳化瀝青冷再生混合料路用性能的研究尚淺，其路用性能受多種因素影響。為此，本文在對(duì)原材料技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上，利用室內(nèi)試驗(yàn)探究其路用性能，以進(jìn)一步推動(dòng)乳化瀝青冷再生瀝青混合料技術(shù)在我國(guó)道路領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：乳化瀝青;冷再生;混合料;施工技術(shù)

1 室內(nèi)試驗(yàn)

1.1 原材料

本文選用國(guó)產(chǎn)90#基質(zhì)瀝青制備乳化瀝青，90#基質(zhì)瀝青根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

以上述檢測(cè)合格的90#基質(zhì)瀝青進(jìn)行乳化瀝青的制備，并根據(jù)規(guī)范要求對(duì)其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表2。

1.2 級(jí)配設(shè)計(jì)

為保證乳化瀝青冷再生混合料級(jí)配的合理性，需要在舊料中添加一定比例的新料來(lái)確保再生乳化瀝青混合料性能滿足要求。本文依據(jù)現(xiàn)有工程經(jīng)驗(yàn)，將新舊料比例初步擬定為3：7;2：8;1：9三種，其篩分結(jié)果見(jiàn)表3。

進(jìn)一步對(duì)表3篩分結(jié)果進(jìn)行分析，由圖1可知，按照3：7和1：9新舊料比例的篩分結(jié)果雖處于規(guī)范級(jí)配上下限范圍內(nèi)，但與級(jí)配中值曲線存在較大偏差，而2：8的新舊料比例篩分曲線與級(jí)配中值基本重合，表明此級(jí)配可以形成嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)。因此，本文選擇2：8的新舊料合成比例。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為進(jìn)一步研究不同參數(shù)下的乳化瀝青冷再生混合料路用性能，本文將乳化瀝青含量定為4.5%、3.5%，水泥含量定為0、0.5%、1.0%、1.5%。加水量定為2%、3%，最終根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定了4種方案，見(jiàn)表4。

1.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

分別采用瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)、黏結(jié)力試驗(yàn)、高溫車(chē)轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)來(lái)分析乳化瀝青冷再生瀝青混合料的路用性能，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由4種試驗(yàn)方案結(jié)果分析可知：

（1）方案1未添加水泥，其凍融劈裂強(qiáng)度比最小，而方案2、3、4添加了不同摻量的水泥，混合料凍融強(qiáng)度比均有不同程度提升。事實(shí)證明，水泥能夠在很大程度上提高乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性。水泥經(jīng)水化反應(yīng)后裹覆在RAP上，將最初松散的集料顆粒重新結(jié)合在一起，填補(bǔ)顆粒間的空隙，起到較強(qiáng)的加筋作用。水泥摻量越大，乳化瀝青冷再生混合料抗水損害性能越好。

（2）方案3的黏結(jié)力是方案1的1.4倍左右，且方案1未添加任何水泥，表明隨著水泥摻量逐漸增大，冷再生混合料早期強(qiáng)度提升速率越快，提升幅度也越大。當(dāng)瀝青用量過(guò)大時(shí)，冷再生瀝青混合料黏結(jié)力下降，因此，適當(dāng)降低乳化瀝青用量可以提升乳化瀝青冷再生混合料路用性能。

（3）方案4的動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果最大，主要是水泥在水化過(guò)程中起到硬化作用，增強(qiáng)了混合料模量和內(nèi)摩擦角，進(jìn)而提升了抗剪強(qiáng)度和抵抗永久變形能力。此外，隨著水泥摻量逐漸增加，混合料高溫抗變形能力進(jìn)一步得到增強(qiáng)。

（4）方案1的冷再生混合料破壞應(yīng)變最小，而添加水泥后冷再生混合料低溫應(yīng)變?cè)龃?，且隨著摻量逐漸增加，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，表明水泥可以提高冷再生混合料的低溫抗裂性能，但水泥摻量過(guò)大會(huì)引起乳化瀝青冷再生混合料發(fā)生硬化現(xiàn)象，導(dǎo)致其低溫延展性降低，易發(fā)生脆斷。因此，需要在實(shí)際工程中嚴(yán)格控制水泥摻量。

2 工程實(shí)踐

2.1 工程概況

某瀝青混凝土路面，采用雙向四車(chē)道設(shè)計(jì)。由于路面投入使用多年，重超載現(xiàn)象和集料剝落現(xiàn)象增多，以至出現(xiàn)嚴(yán)重車(chē)轍、坑槽病害，嚴(yán)重影響路面行車(chē)舒適度和安全性。經(jīng)研究，初步采用乳化瀝青冷再生技術(shù)對(duì)原瀝青路面進(jìn)行改造。

2.2 施工工藝

（1）拌和。按照骨料的設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行料倉(cāng)拌和，嚴(yán)格按照各原材料的要求，保證與設(shè)計(jì)的配合度。在拌和中，準(zhǔn)確把握拌和時(shí)間，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致骨料與乳化瀝青快速分離，使混合料過(guò)早破乳，不利于形成強(qiáng)度;時(shí)間過(guò)短容易導(dǎo)致骨料被乳化瀝青包裹不均勻。

（2）運(yùn)輸。乳化瀝青冷再生瀝青混合料的運(yùn)輸時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則有可能使混合料翻滾至破乳，出現(xiàn)成型現(xiàn)象;由此造成強(qiáng)度破壞，使混合料成型后強(qiáng)度下降。另外，混合料存放時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，要保證在1 h內(nèi)完成攤鋪。

（3）攤鋪。攤鋪是冷再生瀝青混合料的關(guān)鍵一步，在攤鋪前要進(jìn)行攤鋪機(jī)調(diào)試工作，確保不產(chǎn)生熨平板縫，以消除攤鋪中的波紋。攤鋪機(jī)在攤鋪時(shí)速度要保持穩(wěn)定、均勻。對(duì)于攤鋪過(guò)程中出現(xiàn)的不均勻、離析現(xiàn)象，應(yīng)研究原因并加以解決。本工程的乳化冷再生瀝青混合料松鋪系數(shù)定為1.2，攤鋪完成后應(yīng)及時(shí)測(cè)定混合料松鋪系數(shù)，確保符合工程規(guī)范要求。

（4）碾壓。碾壓是保證混合料一致性成型的重要一步，第一階段初壓采用雙鋼輪壓路機(jī)，第一步靜壓兩次，保證攤鋪混合料不黏結(jié);第二步清除輪跡;在壓實(shí)階段采用雙鋼輪壓路機(jī)配合兩臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)，保證壓實(shí)度符合要求;最后階段，先用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行兩次初壓，再用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行兩次靜壓。在碾壓過(guò)程中，相鄰碾壓區(qū)域可重疊30 cm，以保證路面的平整度。

（5）養(yǎng)生。在養(yǎng)生時(shí)間內(nèi)，要封閉交通，禁止車(chē)輛進(jìn)入，保持道路潮濕，如遇下雨，要蓋上養(yǎng)生布，以防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3 結(jié)論

本文基于室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)不同含量的乳化瀝青、水泥、水進(jìn)行設(shè)計(jì)，依托實(shí)際工程，詳述了乳化瀝青冷再生混合料施工工藝，得出以下結(jié)論：

（1）在相同參數(shù)下，增加水泥摻量可以顯著提高冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)性能、黏結(jié)性能和高溫性能，但水泥摻量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致冷再生瀝青混合料低溫延展性下降。因此，在實(shí)際工程中需要精準(zhǔn)控制水泥摻量。（2）當(dāng)瀝青用量過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致混合料黏結(jié)力和耐久性下降，因此，可以適當(dāng)減小乳化瀝青用量來(lái)提升冷再生瀝青混合料路用性能。

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