浅谈乳化沥青冷再生技术在路面工程中的应用

高超/黑龙江省岔林河农场建设科

浅谈乳化沥青冷再生技术在路面工程中的应用

高超/黑龙江省岔林河农场建设科

乳化沥青冷再生技术是以乳化沥青作为再生剂，适当添加水泥、新料等材料，采用专用就地冷再生设备对旧沥青混合料进行再生利用的一项技术，具有节能环保，节约原材料，节省道路养护资金等突出优点，是国内外路面的养护、维修和升级的常规方式之一。

乳化沥青再生技术；路面工程；应用

一、概述

某地快速主干路经过十年的运营，路面破损已经很严重。由于这条公路附近的采石场只能提供有限的优质石料，建设方决定充分利用原有路面的铣刨回收料，采用乳化沥青冷再生技术进行基层的施工，利用当地石料生产面层沥青混合料。

在路面结构设计之前，收集公路的交通量资料，分类折算成标准轴载交通量。在交通调查过程中，充分考虑公路超载的情况和相应的影响，交通量折算的标准独裁总数为4.0×103次，柔性基层路面设计弯沉值为0.002m m。

经过专家研究决定采用4.0cm的细粒式沥青混凝土，8.0cm的中粒式沥青混凝土。根据路面设计弯沉值0.292m m和弹性层状理论微分解析方程的解，计算得出路面冷再生沥青混合料的厚度为35cm。验算冷再生沥青混合料的底部弯执应力也满足要求。

二、冷再生混合料设计

首先，对回收料中的集料级配和沥青含量进行分层测试。回收料和回收料中集料的级配测试结果如表1所示。考虑到实际施工条件和经济成本比较，本项目冷再生混合料使用l 00%回收料，应用燃烧法测得的回收料沥青含量力4.6%。

表1 回收料集料级配

实验室生产后，乳化沥青在温度为60℃的条件下存放12h左右，然后冷却到常温使用，这个主要是模拟乳化沥青在工厂生产时的状态。实验室生产乳化沥青的粒径分布值为：平均粒径5.89μm，90%通过粒径为9.24μm。

通过初始拌合，确定了回收料基本裹覆条件下的最佳总液体含量和乳化沥青的用量范围。然后，用不同的乳化沥青用量拌合3个平行的松散混合料，将其放在60℃烘箱里加热至恒温。最后，测定混合料的最大理论密度 本项目对3%，4%和5%的乳化沥青用量分别进行了测试，分别得到Gmm，3%＝2.503，Gmm，4%＝2.480和Gmm，5%=2. 4580。

根据冷再生混合料的应用层位和气候条件等因素确定了实验室混合料设计的试验方法和试验参数。测试试件是在Superpave旋转压实仪上压制成型的，旋转压实次数为30次，压头表面压强600kPa，压头倾角为1.25°，试件压实成型直径为100m m。美国和欧洲都普遍认为，9%~14%是适宜的乳化沥青再生的空隙率。因此，3%~5%的乳化沥青含量是比较合适的，具体乳化沥青含量的选择还要根据马歇尔稳定度、冻融劈裂试验和磨耗试验的结果确定。

在成型试件的过程中，需要注意混合料的用水量是否过多。因为，在旋转压实仪中试件通过反复揉搓压实，会有部分水浸湿纸垫片。如果挤压出的水分较多，应该考虑减少总液体含量和外加水的用量。压实过程中会出现回收料压裂的现象，从而导致相同乳化沥青用量的混合料强度出现偏差。因此，在混合料压实时和强度测试之前，必须仔细观察试件的表面，尽量剔除存在回收料压裂的试件。

通过不同乳化沥青含量的马歇尔稳定度和冻融劈裂试验，可以进一步验证最佳乳化沥青含量。马歇尔稳定度测试前，试件在40℃水中浸泡1h。冻融劈裂试验采用部颁标准T 0729-2000的测试方法进行。

三、施工资料

本次施工采用自动化程度较高的就地冷再生设备，其他辅助施工设备包括：胶轮压路机和钢轮压路机两组、铣刨机和摊铺机等。施工方首先铣刨旧路面至施工设计高程。然后，由冷再生则将回收料筛分和再混合后，在再生机中将回收料与乳化沥青、A E加水等充分拌合。拌合均匀的混合料输送到沥青混合料摊铺初中，平顺缓慢地摊铺在路基上。先由钢轮压路机在松软的混合料上进行初压实，然后，根据施工的要求由轮胎压路机压实，最后可以用钢轮压路机压平结构层表面。在路面上形成大工作面后，可以按照施工顺序同时进行各个步骤的操作

四、施工注意事项

在施工过程中，冷再生混合料有很多不同于热拌混合料的特性，因而施工单位在缺少施工经验和相关技术储备的条件下必须仔细监控施工过程每一个环节，避免因个别施工步骤的失误导致整个工程的工期延误。在施工中应特别注意以下几点：

1.回收料的含水量较低时，可以在设计外加水的用量中扣除这部分含水量。但在多雨季节或潮湿地区，会出现回收料含水量大于设计外加水量的情况，应先停止拌合摊铺施工，等到混合料的含水量降低以后再继续施工。为了尽快减少回收料的含水量，可以采取加高回收料堆的高度，减少料堆的接地面积，在可能的条件下挖简易排水沟等措施。

2.混合料在拌合过程中，应该严格控制用水量、乳化沥青的用量和添加剂的添加量。同时，对气候条件和材料的状态都要及时监测。例如，在低温条件下可以顺利拌合的混合料，在气温快速升高的条件下就可能出现拌合问题或摊铺问题。如果在回收料中掺杂了部分基层材料，也会对拌合与摊铺操作带来困难。

3.压实冷再生混合料时，路面会出现少量的水迹，这是由于乳化沥青破乳产生的水和外加水都会由混合料空隙到达结构层表面，这是比较正常的现象。混合料压实过程中，碾压主动轮附近的混合料不应该出现过大的变形，否则，应该选择较小吨位的压路机压实为宜。

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