淺談冷再生材料級配范圍對水泥劑量及強度的影響

段建梅

摘 要：本文以張掖公路管理局實際G312線養護維修工程為依托，通過大量試驗并結合冷再生技術工藝的施工特點，得出了適宜的冷再生材料級配范圍對水泥劑量及強度的影響；通過現場鋪筑試驗段，對室內試驗進行修正和補充，為大面積推廣應用冷再生技術提供了科學的依據。

關鍵詞：冷再生；底基層；應用試驗

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0156-02

充分利用現有瀝青道路舊鋪層材料（面層與基層）必要時加入部分新骨料，在自然環境溫度下就地連續地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實成型，從而修筑出具有所需性能質量的新底基層。就地冷再生技術不僅適用于高等級公路的維修與改造，也適用于一般道路及鄉村公路的維修與改造。到現在我省很多路面，特別是等級路面已經或即將進入維修或改建期，大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄，一方面造成環境污染，另一方面對于我國這種優質瀝青極為匱乏的國家來說是一種資源的極大浪費，合理地利用舊混合料就成為綠色環保的一種首選，下面就全深式水泥就地冷再生底基層施工應用試驗闡述如下。

1 材料要求

（1）材料應滿足《公路瀝青路面再生技術規范》中相關要求。在水泥穩定就地冷再生層施工前，在原道路上取有代表性的銑刨料樣品嚴格按照相關規范和規程進行顆粒分析、液限和塑性指數、擊實試驗、有機質含量（必要時做）、硫酸鹽含量（必要時做）等試驗，有機質含量超過2%或硫酸鹽含量超過0.25%的舊路混合料，不得用水泥穩定就地冷再生。（2）對級配不良的銑刨舊料，應通過摻加部分新料以改善其級配，對新加料應取所定料場中有代表性的樣品嚴格按照相關規范和規程進行顆粒分析、細集料液限和塑性指數、相對密度、碎石或礫石的壓碎值、有機質含量（必要時做）、硫酸鹽含量（必要時做）等試驗。（3）水泥的質量符合要求。重點檢測其初凝時間、終凝時間、強度及安定性。

2 混合料配合比設計

（1）水泥就地冷再生混合料的組成級配應符合要求。（2）水泥劑量的確定。擬采用一種水泥分別按制備不同比例的混合料，用重型擊實法確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度。為減少基層裂縫，必須做到三個限制：在滿足設計強度的基礎上限制水泥用量；在減少含泥量的同時，限制細集料；根據施工時氣候條件限制含水量。具體要求水泥劑量不應大于6.0%、集料級配中0.075mm以下顆粒含量不宜大于3%、含水量不宜超過最佳含水量的1%。（3）強度符合設計要求；強度包括兩方面的測定：一是鋪筑過程中取混合料在室內進行試驗測定，另一方面是7d后在現場取芯樣進行測定（參考值）。（4）養生：施工結束后，至少養生7天，采用覆蓋薄膜或土工布覆蓋養生，防止水穩層的表面失水干燥，同時在養生期內應盡量避免重載車上路。

3 室內再生試驗

（1）以今年某段冷再生底基層試驗為實例，根據現場銑刨面層舊混合料和基層舊混合料的情況，我們在室內首先進行級配試驗，發現舊面層銑刨混合料不滿足《公路瀝青路面再生技術規范》規定的級配范圍要求，現場直接銑刨的混合料級配偏粗，進而確定水泥現場冷再生時需要添加一部分細集料來改善級配還需要加一部分骨料來提高其強度。故決定添加的一定比例的天然砂礫（0-37.5mm）和砂進行試驗。（2）具體是將三種不同比例級配的混合料分別進行配合比試驗，重點試驗數據具體如下：1）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表1所示。7d無側限抗壓強度，如表2所示。將測得的無側限抗壓強度平均值與其相應的灰劑含量進行線行回歸，得室內配合比設計水泥劑量為3.9%。2）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表3所示。7d無側限抗壓強度，如表4所示。將測得的無側限抗壓強度平均值與其相應的灰劑含量進行線行回歸，得室內配合比設計水泥劑量為3.5%。3）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表5所示。7d無側限抗壓強度，如表6所示。將測得的無側限抗壓強度平均值與其相應的灰劑含量進行線行回歸，得室內配合比設計水泥劑量為3.4%。

4 結語

通過以上三種不同比例混合料的配合比試驗，第三種比例的混合料級配較為理想，且水泥用量最低，最終選擇第三種比例的混合料作為實驗室配合比。（1）綜合對比以上種級配曲線，在原銑刨料的基礎上添加天然砂礫和砂后級配滿足要求且曲線更為圓滑，粗集料相互嵌擠形成骨架并形成空隙，細集料則填充這些空隙，細集料可以看作與整個混合料級配一樣，也具有一定的粗細成分，較粗成分會形成的空隙由較細部分來填充，集料級配分布均衡，混合料易壓實，施工中不易離析。骨架密實情況相對于原銑刨料更為良好。（2）通過試驗結果可以發現，在同等水泥劑量下，在原銑刨料中摻加新結合料，級配改善后其強度得到明顯提高，另外原銑刨料級配具有松散粒料的特點，這主要是因為原有結構層中的結合料經過銑刨機的作用，已經老化進而基本失去活性，對材料的粘結性下降，加之銑刨料經篩分烘干后，其相互間是松散的。所以如果將現場銑刨料直接用于冷再生底基層時，那么水泥用量必將增大，所以結合試驗結果，從經濟性考慮，應摻加結合料改善級配后再進行配合比設計。通過對該段路的試驗及應用，為以后廢舊路面的利用提供了可靠的依據，使得舊路面料規模化應用多了一種更有效的選擇。

參考文獻

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[2]王旭東交通運輸部.公路路面基層施工技術細則[M].人民交通出版社，2015.

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