冷再生研究綜述

李天祥 尹軍濤

摘 要：道路再生具有節能、節約建筑材料、環保等功能因而應用越來越廣。文章對冷再生材料的舊有路面評價方法、取料方法、銑刨料性質分析、冷再生材料級配、冷再生材料養生、再生劑選擇、冷再生路面結構，進行了總結分析。

關鍵詞：冷再生；再生劑；材料組成；路用性能

1 概述

近年來我國大量公路進入大修期，道路再生具有經濟、節能、節約建筑材料、環保等功能因而應用越來越廣。根據美國瀝青再生協會（ARRA）的定義和分類，將瀝青路面再生分為冷刨法、廠拌熱再生、就地熱再生、冷再生（包括廠拌和就地兩種方式）、全厚式再生五大類。實際再生設計施工時可以根據不同的路面狀況和地區實際情況選擇合理的再生方法。其中冷再生對于裂縫、永久變形、表面破壞都有很好的消除能力。加之我國普遍采用半剛性基層瀝青路面，基層存在裂縫問題，有時需要面層基層同時維修，這時冷再生法尤為合適。文章綜合闡述了冷再生的各個關鍵環節，據以了解冷再生的研究現狀及存在的一些問題。

2 舊有路面評價方法

冷再生前需要對就有路面情況進行評價。尚無專門針對冷再生的路面評價方法，多采用普通的舊路評價方法。比較有代表性的方法有：同濟大學“干線公路路面評價養護系統成套技術”，該方法把路面使用性能分為行駛質量、路面破損和結構承載能力三個方面，對路面破損采用扣分法，即路面損壞狀況由損壞類型、嚴重程度、范圍或密度這三個方面來表征。2001年交通部頒布并實施了《公路瀝青路面養護技術規范》該規范把路面使用質量分為路面破損狀況（PCI評價）、行駛質量（國際平整度指數評價）、強度（彎沉評價）及抗滑性能（橫向力系數或擺式儀擺值評價）四個方面，最后根據公路等級、交通量、分項路況評價結果確定維修對策。滬寧高速公路擴建工程采用以下兩種方法評價原路面結構層的損壞狀況和承載力，以決定其再利用方式：①采用2004年彎沉檢測數據（100m代表值）進行路況評價，滿足設計彎沉的充分利用，不滿足彎沉要求的挖除重建；②以間距100m將原路面分段，計算每段路的路面綜合評價指數RCQI（road condition quality index），根據RCQI制定維修方案。以上道路評價方法是從道路維護角度出發的，不是針對再生的，這些方法用于再生前評價不完全合適。為解決這個問題需進一步研究再生前評價。

3 取料方法

文獻[1]分析了就地熱再生、工廠熱再生、全深度冷再生取料方法。現場取料一般是借鑒國外經驗，要求對于同一個路段，一般至少要取5-6個試樣，每1km路段或市政道路的每個街區至少取5個，試樣通常采用鉆芯或小型冷銑刨機獲取[2]。料堆取料可按照現行《公路路基路面現場測試規程》（JTG E60-2008）進行[3]。

美國的問卷調查顯示8個地區鉆芯和銑刨，10個只鉆芯，5個只銑刨。要求最大粒徑的范圍是19mm-75mm，其中以31.75mm最為常見。另外有四個地區無最大粒徑限制。

4 銑刨料性質分析

銑刨材料研究的重點是集料的級配和殘留瀝青的性質。銑刨級配分為再生料級配和抽提后級配。級配分析表明，較之初始級配，再生料的級配偏細，這是長期行車荷載造成的集料破碎和銑刨過程中集料被打碎導致的。進行穩定再生有時需要加入新集料才能得到恰當的級配。

對于舊瀝青的性能，目前分析主要其針入度、軟化點、延度和粘度[4][5][6]。部分研究者用旋轉薄膜烘箱試驗研究了舊瀝青的老化性能[7]，認為舊瀝青仍然可以繼續老化。總結分析了再生劑性能的文獻資料，RAP材料的瀝青含量一般較高，目前資料上看常見的路油量范圍為4.2%-4.8%。

5 冷再生材料級配

國內研究中常見的路面級配：水泥冷再生材料一般選用《公路路面基層施工技術規范》中的級配范圍；瀝青（+水泥）穩定類材料篇采用路面設計規范中的AC13或AC20級配范圍，也有采用再生規范中的級配范圍。其他曾經使用的級配有：維特根手冊中的級配范圍、ARRA法中的級配范圍、貝雷法控制級配，也有研究者自行設計級配。

6 冷再生材料成形

冷再生材料的性質與傳統道路材料不完全相同，因而對成形的要求也不完全相同。冷再生材料按再生劑大致可以區分為兩類：無機再生劑和瀝青再生劑，瀝青再生時往往加入少量水泥以提高其抗水損壞能力。最常用的無機再生劑是水泥，其他還有二灰、水泥粉煤灰等。

無機穩定冷再生一般按照傳統的半剛性材料進行成形和養生。常溫下進行重型擊實試驗或者振動擊實試驗，在20℃或者25℃下養生7天。通過含水量-強度關系確定最佳含水量。瀝青穩定劑冷再生時的情況比較復雜，尚無統一方法。冷再生材料組成設計方法最常見的方法是用擊實法確定最佳液體量，用馬歇爾穩定度、干劈裂強度、濕劈裂強度中的一個或幾個達到最優來確定瀝青用量。

7 再生劑選擇

美國針對全國52個地方公路管理機構發出關于再生劑的問卷調查。46個回復，24個經常使用，13處地方使用部分深度再生，4個全深度，7個兩者都用。24個地方用乳化瀝青，大部分采用高流動乳化瀝青。部分使用中凝或慢凝瀝青。石灰、粉煤灰、水泥分別在8/4/3個地方使用。南非在冷再生中普遍使用瀝青和水泥復合穩定，水泥用量一般選1%。認為水泥的加入可顯著改善冷再生材料水穩定性，提高材料力學性能尤其是早期強度。

由于我國對使用半剛性基層經驗豐富，且很多再生路段是把再生材料作為基層使用，所以用水泥進行穩定較為常見，且用水泥進行穩定的時候，實驗方法也主要參考半剛性材料實驗。

8 冷再生路面結構

國外的冷再生基本結構是：熱拌瀝青混合料層+冷再生層+舊有基層。舊有基層一般是砂礫基層。如下圖所示：

目前國內的冷再生道路結構總結

其中使用較多的結構有熱拌瀝青混合料層+再生層+半剛性層和熱拌瀝青混合料層+再生層。

9 結束語

隨著我國大量的路面進入維修期，路面冷再生技術會得到更廣泛的使用。文章總結了國內外再生的技術要點。國內對冷再生前評價尚無專門的評價方法，需要進一步研究；冷再生材料開始一般作為基層使用，目前逐步作為下面層使用；在我國冷再生施工中，水泥作為再生劑較多其實驗方法已經較為統一，主要的參考傳統的半剛性材料；而瀝青作為再生劑的冷再生實驗方法還不統一，需要進一步研究確定合理的實驗方法。

參考文獻

[1]周斌.瀝青路面冷再生方法研究[D].長安大學，2009.

[2]于永生.摻加水泥的乳化瀝青冷再生混合料設計方法與使用性能[D].湖南大學，2008.

[3]李海珠.路面冷再生基層質量控制與效益分析[D].長安大學，2008.

[4]劉蓓蓓.廢舊瀝青混合料再生技術應用于農村公路路面結構試驗研究[D].揚州大學，2007.

[5]許彬.瀝青路面現場乳化瀝青冷再生應用技術研究[D].同濟大學，2009.

[6]顧洪江.乳化瀝青冷再生混合料應用技術的研究[D].大連理工大學，2008.

[7]胡婭春.廢舊瀝青混凝土冷再生技術性能研究[D].西安科技大學，2009.