厂拌冷再生混合料材料设计及力学性能分析

单体山 山东合鑫路桥工程有限公司

在科学技术水平不断提高的大时代背景下，我国的沥青处理技术也有了明显的提升。乳化沥青厂拌冷技术的不断推广和应用，不仅节约了建筑企业投入沥青和砂石的用量，在管理模式统一的情况下，还可以综合提升生产材料的使用率，确保大量废料可以有效得到回收，进而为企业创造巨大的经济效益和社会效益，同时还可以将对周围环境的危害降至最低。

一、厂拌再生混合材料配比设计方法分析

（一）试验方法

对于乳化沥青厂的拌冷再生混合料配比实验设计，实验人员应使用旋转压实等相关设备进行操作，在反复50次压实后，进而制成直径105mm、高度为64mm左右的重要试件，使用此种压实操作方法，可以保证现场碾压轻快的真实模拟效果，当实验结束后进行路面养护处理时，一般情况下，实验人员应放置12.5h左右，然后在温度62℃的环境下进行集中养护处理，等到实验试件完全处于冷却状态后，根据相关实验结果确定最佳乳化沥青用量。

（二）原料选择

（1）RAP

实验期间使用的公路沥青凝土路面层，在相关人员破碎、拆分之后，获得规格为0-10mm和10-30mm的铣刨料，采用阿布森法进行沥青回收，在物理测试基础下，得出相关测试结果，具体如表1所示。通过表1可以得知，在回收情况下进行沥青实验测试，沥青具有针入度较大和延度减小幅度等特征，进而说明废旧的混合沥青老化现象严重，应利用添加碎石和料土进行冷处理，增加沥青结构路面的强度[1]。

（2）乳化沥青

厂拌冷再生使用的混合材料（即沥青）和以往的搅拌型乳化沥青有着很多不同，此次实验使用的沥青应具备较好的新料结构特征和极强的RAP特性，当具备充分的固含量时，新料表面和RAP结构应相应形成厚度适中的沥青膜，在此次实验使用的乳化沥青还应具备较高的强度和抗水防损能力，相关人员应利用RAP的特点，确保再生乳化沥青是通过乳化沥青形成的，与此同时，实验人员可以采用相关仪器设备对沥青的颗粒直径进行测量，发现其平均粒径都在5.5m之内，在此范围内的沥青乳化状态最佳。

（3）水泥

结合目前的水泥存在形式，按照一定的强度等级划分，可以将普通硅酸盐水泥划分为32.5和42.5两个等级。这些水泥在和水分进行充分搅拌后，会立即发生水化合反应，在水化作用下，实验中的乳化沥青会加快破溶速度，从而可以尽早达到强度效果，而没有进行水泥、适量水分比例混合的材料，使用P.C32.5水泥也可以达到施工建设标准，最后达到较高的再生混合材料的强度、稳定性和抗水损害效果。

（4）水

当对再生混合料进行压实期间，在其内加入适量比例的水分可以加快水泥出现化合反应，因此在进行水分和水泥材料搅拌时，还应对水质进行质量检测，为后期工程建设的顺利进行奠定夯实的基础，特别说明的是，日常饮用水和实验使用的水分可以不进行质量检测。

（三）配合比设计

（1）乳化沥青用量的确定

等到实验试件进行充分再生后，结合马歇尔稳定度方可进行用量的配比，在实际的实验过程中，一般将含水量设为3.85%，水泥用量设为2.05%，然后将2.55%、3.05%、3.55%、405%、4.55%的乳化沥青进行再生产操作，进而得出相对准确的指标测试数据信息，通过大量资料表明，在温度为15.5℃的实验环境下，乳化沥青的最大用量为3.35%，马歇尔稳定度为23.95kNo，此时劈裂强度最大。

（2）水泥用量的确定

表1 回收沥青物理测试结果

当将乳化沥青用量设为3.55%，含水量设为3.85%时，相关人员使用1.55%、2.05%及2.55%水泥进行再生混合料生产时，发现在温度为15.5℃的操作环境下，试件劈裂强度的增加会随着水泥剂量的增加而不断增加，依次可以达到0.75、0.76、0.87MPa，一旦水泥剂量大于2.05%时，试件的疲劳使用寿命会逐渐降低，可以推定，水泥剂量为2.0%时最能满足再生混合料的配比要求。

（3）拌和水用量的确定

当水和乳化沥青的质量比例为1：1时，进行生料开土击实验，进而确定试件最大干密度，相关操作人员可以根据流体含量和干密度的关系，进而能够得到最大干密度及相应含水量。如果将水泥用量设定为2.0%，且将乳化沥青用量设定为2.55%，然后将3.05%、3.55%、4.05%、4.55%、5.05%的乳化沥青进行再生产操作，确定当含水量为3.85%时，混合再生料的最大干密度为2.290g/cm3。

二、路用性能分析

针对冷再生混合材料的水稳定性效果，通过相关实验指标可以分析得知，当室内实验的试件冻裂和劈裂强度大于0.45MPa时，相关试件的水稳定性效果最佳；为了分析再生混合料的，实验人员可以通过使用厚度为8.5cm的车辙试件进行分析论证，从而得出当混合再生材料的沥青含量为3.35时，相关试件的动稳定性定度效果最佳，路面性能结构质量可以较为安全。

三、结束语

总而言之，厂拌冷再生处理技术对道路施工建设有着重要影响，建筑企业的管理部门应学习并引进国内外先进的厂拌冷再生处理技术，不断树立自主创新思想，拓宽技术再生的途径，通过不断的实践和探索，优化并改进配比方案，提高路面结构的安全性和稳定性，最后促进交通事业的可持续发展[2]。