大中修养护项目中乳化沥青厂拌冷再生技术的运用探讨

陈际联

摘要 文章针对某国省干线公路养护工程，探讨了乳化沥青厂拌冷再生技术的应用，并结合工程建设实际，从使用性能、材料选择等方面探讨影响冷再生技术施工效果的关键因素，最终确定了最佳的沥青配合比方案，并明确了最佳含水量和乳化沥青用量指标。经检验，乳化沥青厂拌冷再生技术具有工艺简便、循环利用率高、使用性能好等优点，与同使用层位的普通沥青混合料相比，路用性能更好，推广应用价值更高。

关键词 公路工程项目；乳化沥青；厂拌冷再生；路用性能

中图分类号 U414文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）09-0129-03

0 引言

受外部荷载压力的影响，沥青混凝土路面在使用过程中常出现多种类型的病害问题，亟须通过科学的方式对路面进行维修养护。传统的挖除换填类养护办法不仅会造成资源浪费，还破坏了周围环境，现引入冷拌技术，可以充分实现旧路面沥青混合料的重复利用，有效减少维护费用。该文针对设计厂拌冷再生工艺，分析了最佳的配合比方案和厂拌冷再生工艺的技术要点，并取得了良好的施工效果。

1 沥青路面再生技术优势及分类

目前，我国高等级公路常采用半刚性基层沥青路面结构，具备结构强度高、建设费用低、稳定性强等优点，但后续养护采用的铣刨重铺工艺养护费用高，还会造成大量废弃的铣刨料，既浪费了资源，又破坏了环境。沥青路面再生技术能破碎筛分原有路面材料并实现重复利用，可有效节约筑路资源，减少工程投入费用，推动公路养护事业的健康稳定发展[1]。

沥青路面循环再生利用技术有不同类型，其中一类是根据再生过程是否需要加热，分为热再生和冷再生。另一种分类方法是根据再生场地的不同，将再生技术分為厂拌再生和现场再生，该文主要对乳化沥青厂拌冷再生技术展开研究，探讨其再生路面的效果及适用范围[2]。

2 乳化沥青冷再生强度影响因素分析

检测完工后的再生混合料结构，包括乳化沥青恢复旧沥青的性能以及铣刨料质量等再生情况。养生时，再生混合料持续消耗水分，同时乳化沥青发挥恢复旧沥青作用，最终表现为再生混合料的性能逐步趋于稳定，达到正常沥青混合料的相同使用效果。针对影响再生混合料强度的因素，需要进行分析试验，考查不同类型的乳化沥青及水泥掺量对混合料的影响，最终得出最佳用量标准[3]。

结合图1～2的各项指标，掺加水泥的再生混合料比未掺加水泥的再生混合料强度更高，且强度指标与沥青用量呈负相关。通过水泥掺量的调整试验得知，当乳化沥青和水泥掺量的含量分别为4.3%和1.0%时，再生混合料强度增幅明显；提高乳化沥青用量、水泥掺量到4.8%和2%，会出现强度增幅情况变化较大的情况。为了确定最佳的水泥掺配量，应根据使用的沥青用量，进行合理的计算和评估。

3 乳化沥青厂拌冷再生混合料设计研究

3.1 原材料要求

3.1.1 铣刨料及新加集料要求

保证铣刨路面后RAP粒径规格基本一致，且避免块状结团。实际检测时，应保证RAP料的砂当量含量大于60%，含水率不超过3%。抽提筛分RAP料的级配合沥青含量，综合分析是否还需添加额外集料，并保证新添的集料符合有关技术规范[4]。

3.1.2 乳化沥青要求

根据再生工艺规范及施工经验，提出乳化沥青胶结料工艺的技术要点，详见表1。

3.1.3 水泥要求

经检验，应使用32.5以上强度等级的水泥；结合技术规范标准，严格把控水泥安定性和强度指标，确保初凝用时超过3 h，终凝用时低于6 h。

3.1.4 矿粉要求

使用石灰岩石料研磨加工成矿粉，并检验其是否符合技术规范要求。

3.2 冷再生混合料设计方法

改善再生规范中乳化沥青冷再生混合料的设计流程，确定最佳乳化沥青用量，新增了含水量验证流程。在确定最佳乳化沥青用量的基础上，通过分析不同的含水量对成型混合料的劈裂强度、空隙率的影响，对比分析该方法得出的最佳含水量指标和土工击实试验得出的最佳含水量指标，检验其偏差范围，若偏差<1%（即土工击实结果的±1%），则混合料质量符合设计目标；若偏差>1%，则需重新调整乳化沥青的含量，确保其偏差控制在1%范围内[5]。

3.3 混合料配合比设计

3.3.1 初选级配

按照实际需要筛分0～9.5 mm细铣刨料、9.5～19 mm粗铣刨料、水泥、新集料和矿粉等。结合养护工程的实践经验，分析再生混合料的设计流程，在保证混合料适配性的基础上，选择最合适的一组级配进行后续试验，确定最佳设计流程，初选级配情况见表2。

3.3.2 土工击实法确定最佳含水量

使用4.0%乳化沥青掺量的混合料，并将含水量范围调整至2.5%～4.5%之间。通过多次击实试验，每隔0.5%变化一次含水量，分析再生混合料含水量与干密度之间的关系，将最大干密度对应的OWC确定为最佳含水量[6]。图3为土工击实法确定最佳含水量曲线图。

按照上述土工击实试验情况，当含水量增加时，干密度会减少，在此基础上得出最佳含水量OWC是4.2%。

3.3.3 最佳乳化沥青用量的确定

选择确定最佳含水量，利用再生混合料空隙率、劈裂强度与乳化沥青掺量之间的相关性，可确定乳化沥青的使用量。不同乳化沥青掺配比的空隙率测试情况如表3所示。乳化沥青用量与劈裂强度的关系曲线如表4所示。

分析再生混合料空隙率和劈裂强度的变化曲线，得出乳化沥青用量应在4.3%为宜。根据设计规范对再生混合料各项指标的要求，确保劈裂强度超过0.5 MPa，空隙率控制在9%～14%范围内[7]。

4 乳化沥青厂拌冷再生混合料路用性能

4.1 水稳定性能

通过水稳定性试验，对乳化沥青冷再生混合料进行综合评估，考察其抵抗水损害性能，并通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验获取多项数据指标[8]。经检测，该再生混合料的劈裂强度比TSR达到85.1%，浸水马歇尔残留稳定度达到89.3%，符合沥青路面下面层的设计要求，可确保实现目标的水稳定性效果。

4.2 高温稳定性能

通过使用传统车辙试验来检验再生混合料的抵抗永久变形性能，发现厂拌乳化沥青冷再生混合料的动稳定度效果可以达到1 235次/mm，与普通沥青混合料相比，具有相似的动稳定度效果[9]。

4.3 低温性能

通过小梁低温弯曲试验，调整试验温度为?10±10.5 ℃，并保证试验温度的试件和热拌沥青混合料的尺寸一致，从而检验再生混合料的低温性能。试验结果显示，混合料的破坏应变力超过2 085.8 με时，方可实现技术规范要求中高于2 000 με的标准[10]。

5 结语

综上所述，使用水泥作为添加材料，可有效提高乳化沥青混合料的强度，但由于沥青用量、含水量的不同，这种强度提升的幅度也会有所差异。该文综合分析已有乳化沥青厂拌冷再生混合料的设计流程，分别从最佳混合料性能、最大干密度两个角度考虑优化方法，增加最佳含水量验证的流程。通过检验沥青路面的路用效果可知，乳化沥青厂拌冷再生混合料和同使用层位的普通沥青混合料相比，路用性能更好。

参考文献

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