廠拌冷再生混合料材料設計及力學性能分析

單體山 山東合鑫路橋工程有限公司

在科學技術水平不斷提高的大時代背景下，我國的瀝青處理技術也有了明顯的提升。乳化瀝青廠拌冷技術的不斷推廣和應用，不僅節約了建筑企業投入瀝青和砂石的用量，在管理模式統一的情況下，還可以綜合提升生產材料的使用率，確保大量廢料可以有效得到回收，進而為企業創造巨大的經濟效益和社會效益，同時還可以將對周圍環境的危害降至最低。

一、廠拌再生混合材料配比設計方法分析

（一）試驗方法

對于乳化瀝青廠的拌冷再生混合料配比實驗設計，實驗人員應使用旋轉壓實等相關設備進行操作，在反復50次壓實后，進而制成直徑105mm、高度為64mm左右的重要試件，使用此種壓實操作方法，可以保證現場碾壓輕快的真實模擬效果，當實驗結束后進行路面養護處理時，一般情況下，實驗人員應放置12.5h左右，然后在溫度62℃的環境下進行集中養護處理，等到實驗試件完全處于冷卻狀態后，根據相關實驗結果確定最佳乳化瀝青用量。

（二）原料選擇

（1）RAP

實驗期間使用的公路瀝青凝土路面層，在相關人員破碎、拆分之后，獲得規格為0-10mm和10-30mm的銑刨料，采用阿布森法進行瀝青回收，在物理測試基礎下，得出相關測試結果，具體如表1所示。通過表1可以得知，在回收情況下進行瀝青實驗測試，瀝青具有針入度較大和延度減小幅度等特征，進而說明廢舊的混合瀝青老化現象嚴重，應利用添加碎石和料土進行冷處理，增加瀝青結構路面的強度[1]。

（2）乳化瀝青

廠拌冷再生使用的混合材料（即瀝青）和以往的攪拌型乳化瀝青有著很多不同，此次實驗使用的瀝青應具備較好的新料結構特征和極強的RAP特性，當具備充分的固含量時，新料表面和RAP結構應相應形成厚度適中的瀝青膜，在此次實驗使用的乳化瀝青還應具備較高的強度和抗水防損能力，相關人員應利用RAP的特點，確保再生乳化瀝青是通過乳化瀝青形成的，與此同時，實驗人員可以采用相關儀器設備對瀝青的顆粒直徑進行測量，發現其平均粒徑都在5.5m之內，在此范圍內的瀝青乳化狀態最佳。

（3）水泥

結合目前的水泥存在形式，按照一定的強度等級劃分，可以將普通硅酸鹽水泥劃分為32.5和42.5兩個等級。這些水泥在和水分進行充分攪拌后，會立即發生水化合反應，在水化作用下，實驗中的乳化瀝青會加快破溶速度，從而可以盡早達到強度效果，而沒有進行水泥、適量水分比例混合的材料，使用P.C32.5水泥也可以達到施工建設標準，最后達到較高的再生混合材料的強度、穩定性和抗水損害效果。

（4）水

當對再生混合料進行壓實期間，在其內加入適量比例的水分可以加快水泥出現化合反應，因此在進行水分和水泥材料攪拌時，還應對水質進行質量檢測，為后期工程建設的順利進行奠定夯實的基礎，特別說明的是，日常飲用水和實驗使用的水分可以不進行質量檢測。

（三）配合比設計

（1）乳化瀝青用量的確定

等到實驗試件進行充分再生后，結合馬歇爾穩定度方可進行用量的配比，在實際的實驗過程中，一般將含水量設為3.85%，水泥用量設為2.05%，然后將2.55%、3.05%、3.55%、405%、4.55%的乳化瀝青進行再生產操作，進而得出相對準確的指標測試數據信息，通過大量資料表明，在溫度為15.5℃的實驗環境下，乳化瀝青的最大用量為3.35%，馬歇爾穩定度為23.95kNo，此時劈裂強度最大。

（2）水泥用量的確定

表1 回收瀝青物理測試結果

當將乳化瀝青用量設為3.55%，含水量設為3.85%時，相關人員使用1.55%、2.05%及2.55%水泥進行再生混合料生產時，發現在溫度為15.5℃的操作環境下，試件劈裂強度的增加會隨著水泥劑量的增加而不斷增加，依次可以達到0.75、0.76、0.87MPa，一旦水泥劑量大于2.05%時，試件的疲勞使用壽命會逐漸降低，可以推定，水泥劑量為2.0%時最能滿足再生混合料的配比要求。

（3）拌和水用量的確定

當水和乳化瀝青的質量比例為1：1時，進行生料開土擊實驗，進而確定試件最大干密度，相關操作人員可以根據流體含量和干密度的關系，進而能夠得到最大干密度及相應含水量。如果將水泥用量設定為2.0%，且將乳化瀝青用量設定為2.55%，然后將3.05%、3.55%、4.05%、4.55%、5.05%的乳化瀝青進行再生產操作，確定當含水量為3.85%時，混合再生料的最大干密度為2.290g/cm3。

二、路用性能分析

針對冷再生混合材料的水穩定性效果，通過相關實驗指標可以分析得知，當室內實驗的試件凍裂和劈裂強度大于0.45MPa時，相關試件的水穩定性效果最佳；為了分析再生混合料的，實驗人員可以通過使用厚度為8.5cm的車轍試件進行分析論證，從而得出當混合再生材料的瀝青含量為3.35時，相關試件的動穩定性定度效果最佳，路面性能結構質量可以較為安全。

三、結束語

總而言之，廠拌冷再生處理技術對道路施工建設有著重要影響，建筑企業的管理部門應學習并引進國內外先進的廠拌冷再生處理技術，不斷樹立自主創新思想，拓寬技術再生的途徑，通過不斷的實踐和探索，優化并改進配比方案，提高路面結構的安全性和穩定性，最后促進交通事業的可持續發展[2]。