冷再生穩(wěn)定劑選擇

李 ?！∮?鵬　張 立　李 斌（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西　西安　710075）

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冷再生穩(wěn)定劑選擇

李 矗余 鵬張 立李 斌
（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安710075）

摘要：冷再生法可以對各種路面病害有效控制。冷再生施工中可以使用乳化瀝青、泡沫瀝青、水泥等冷再生劑。總結(jié)分析冷再生劑的再生效果，對冷再生研究和施工都很有必要。本文總結(jié)了常見冷再生材料的力學(xué)和路用性能，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：冷再生劑；泡沫瀝青；乳化瀝青；水泥

冷再生是對道路面層或面層和部分基層進(jìn)行銑刨、調(diào)整級配、加入再生劑，壓實(shí)后形成結(jié)構(gòu)層。不同冷再生劑性質(zhì)不同，效果不同。冷再生穩(wěn)定劑主要分兩類：一類是瀝青穩(wěn)定劑，有乳化瀝青和泡沫瀝青；另一類是無機(jī)穩(wěn)定劑，有水泥、石灰、粉煤灰。路面冷再生常用結(jié)合料為乳化瀝青和泡沫瀝青，根據(jù)集料類型、含水量、天氣等因素決定采用何種材料；還應(yīng)考慮交通、材料、現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)、可接受的交通封閉時(shí)間。盡管決定因素是經(jīng)濟(jì)因素，但再生施工有很多無形效益無法在經(jīng)濟(jì)范疇內(nèi)評估，而這些效益在決策樹形圖中起一定作用。穩(wěn)定方法的選擇取決于運(yùn)費(fèi)和不同穩(wěn)定劑的適用性，選擇能獲得最好效果的穩(wěn)定方法。由于火山灰結(jié)合料的結(jié)晶特性，增加火山灰材料提高了材料的彈性模量、剪切強(qiáng)度和抵抗永久變形能力，減小材料對水的敏感性但會降低材料的彎曲能力。

1 不同再生劑冷再生效果綜述

以上數(shù)據(jù)來自近10年內(nèi)的國內(nèi)外相關(guān)研究論文。其中水泥、二灰、乳化瀝青（＋水泥）、泡沫瀝青（＋水泥）來自國內(nèi)數(shù)據(jù)，所用參數(shù)全部為RAP材料或只有少量碎石（小于20%）做級配調(diào)整的情況。當(dāng)加入高摻量碎石時(shí)，參數(shù)提高很大，當(dāng)新碎石達(dá)到60%時(shí)，與新拌合材料相當(dāng)。由此可見，水泥作為再生劑時(shí)各項(xiàng)參數(shù)較好，具有較高的強(qiáng)度、剛度和水穩(wěn)定性；當(dāng)采用瀝青穩(wěn)定劑時(shí)，水穩(wěn)定性較低，但通過加入水泥或石灰可以改善。

2 不同冷再生劑特點(diǎn)

水泥穩(wěn)定再生材料性能。目前對無機(jī)穩(wěn)定冷再生材料的溫度收縮性能觀點(diǎn)不一，多數(shù)認(rèn)為優(yōu)于傳統(tǒng)的懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)半剛性材料，但也有相反觀點(diǎn)：溫縮性能冷再生材料優(yōu)于傳統(tǒng)材料。疲勞性能大部分研究認(rèn)為冷再生材料與傳統(tǒng)材料大致接近或者略低于傳統(tǒng)半剛性材料。其水穩(wěn)定性0.9～0.95和凍融穩(wěn)定也大于0.9，與半剛性材料也較為相似。無機(jī)冷再生材料與傳統(tǒng)材料也有顯著不同，突出表現(xiàn)為溫度敏感性，在不同溫度條件下強(qiáng)度會產(chǎn)生明顯差異。當(dāng)試驗(yàn)溫度上升5℃，無機(jī)冷再生材料強(qiáng)度會明顯下降10%～20%，這是混合料中瀝青導(dǎo)致的。瀝青穩(wěn)定冷再生材料力學(xué)和路用性能。瀝青穩(wěn)定冷再生材料中一般加入少量水泥提高水穩(wěn)定性，主要力學(xué)指標(biāo)有：馬歇爾穩(wěn)定度、干濕劈裂強(qiáng)度，有時(shí)也研究凍融穩(wěn)定性、抗壓強(qiáng)度和模量、收縮性、BBR、動穩(wěn)定度等指標(biāo)。不加水泥穩(wěn)定度常見范圍一般是3kN～6kN，加入水泥（1～2.5）后的常見穩(wěn)定度范圍是10kN～20kN，劈裂強(qiáng)度一般為0.36～0.6，浸水后劈裂比大部分為0.7～0.85，少數(shù)情況下劈裂比0.6左右。有研究者認(rèn)為0.7可以作為水穩(wěn)定性的下限。凍融后的劈裂比與之大體相當(dāng)。BBR強(qiáng)度一般2.8MPa～5MPa。車轍差異性較大，其范圍可達(dá)1300～15000。研究認(rèn)為與乳化瀝青穩(wěn)定相比，泡沫瀝青模量稍高，內(nèi)聚力稍高，內(nèi)摩阻角稍低，但二者力學(xué)性能無顯著區(qū)別，易施工性成為決定性因素。如果再生粒料的現(xiàn)場含水量接近于OMC，表明需加入的液體量需控制到一個(gè)最小量以保證混合料不用第一次干燥就可以壓實(shí)。

3 不同冷再生劑優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 泡沫瀝青。優(yōu)點(diǎn)：一是施工方便，瀝青罐車與再生機(jī)相連后噴灑即可；二是形成強(qiáng)度高的柔性路面，抗變形和抗疲勞性好；三是不存在材料的破乳時(shí)間問題；四是瀝青和水相對較少，降低運(yùn)輸及材料費(fèi)用。缺點(diǎn)：一是 160℃高溫，需專門的瀝青加熱裝置和安全保護(hù)裝置；二是對0.075mm以下的粉料數(shù)量有要求，過多或過少都不適合。

3.2 乳化瀝青。優(yōu)點(diǎn)：一是具有較好的粘彈性質(zhì)，抗疲勞性好；二是乳化瀝青得到較多認(rèn)可，現(xiàn)場常溫下應(yīng)用簡單安全。缺點(diǎn)：一是乳化瀝青需工廠化專門加工生產(chǎn)，生產(chǎn)過程工藝要求和成本較高；二是含水量太高的路面材料，加入乳化瀝青后養(yǎng)生需要較長時(shí)間。

3.3 水泥冷再生。優(yōu)點(diǎn)：一是與瀝青相比，水泥價(jià)格非常便宜、供應(yīng)方便；二是水泥在建設(shè)領(lǐng)域使用普遍，有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法和規(guī)范；三是能提高大多數(shù)材料的抗壓強(qiáng)度；四是提高材料的抗水能力。缺點(diǎn)：一是收縮裂縫不可避免，但可以減少至最??；二是增加了剛度，但降低了疲勞特性；三是需要適當(dāng)養(yǎng)生，不能早期開放交通。

表1　不同冷再生劑效果總結(jié)

結(jié)論

（1）冷再生可以消除多種路面病害，再生劑的選擇是關(guān)鍵因素。再生劑主要分。為無機(jī)和有機(jī)兩類，需根據(jù)再生道路的舊路銑刨料情況，交通狀況和氣候狀態(tài)綜合分析確定。（2）與傳統(tǒng)半剛性基層材料相比，無機(jī)再生劑穩(wěn)定材料的強(qiáng)度略低，有較強(qiáng)的。溫度敏感性，抗裂性較好。（3）瀝青類再生劑中加入適量水泥，可以提高再生料強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1]曾石發(fā).石灰土加瀝青表處冷再生技術(shù)研究[J].長安大學(xué)，2006.

中圖分類號：TQ047

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A