公路工程冷再生用乳化瀝青混合料試驗(yàn)研究

呂曉斌

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，公路工程中的各種施工技術(shù)都得到了創(chuàng)新發(fā)展，這些新技術(shù)在施工中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。乳化瀝青冷再生技術(shù)作為新技術(shù)的一種，在公路工程路面基層施工中有著一定的應(yīng)用，本文對(duì)某試驗(yàn)路段冷再生所用的乳化瀝青材料進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，確保各項(xiàng)性能滿足施工中的要求。

【關(guān)鍵詞】冷再生技術(shù)；乳化瀝青；穩(wěn)定性

乳化瀝青冷再生技術(shù)能夠充分利用舊路材料，將部分新骨料、石灰、粉煤灰以及水泥按照配合比要求適當(dāng)添加其中，同時(shí)銑刨舊路，噴灑乳化瀝青和水，隨后進(jìn)行拌和、再生、攤鋪、碾壓混合料，最終高質(zhì)量的完成路面施工任務(wù)。下面以某公路試驗(yàn)路段為例，對(duì)其采用冷再生基層所用的乳化瀝青材料進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

1 原材料性能

1.1 舊料

舊料的質(zhì)量把控是決定冷再生混合料性能的主要原因之一，交通量和使用年限的不同都會(huì)導(dǎo)致舊料的品質(zhì)差異。本文采用的是原路面銑刨料，其指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果皆符合相關(guān)規(guī)范要求。

1.2 粗、細(xì)集料

舊料銑刨后，其級(jí)配難以滿足使用要求，因此需添加新料。新添加的集料均選用重慶產(chǎn)石灰?guī)r，其檢測(cè)指標(biāo)分別見表1 和表2。

1.3 乳化瀝青

本研究采用的是實(shí)驗(yàn)室自制的乳化瀝青。為了便于乳化，采用90號(hào)基質(zhì)瀝青，經(jīng)陽離子慢裂快凝型乳化劑，在膠體磨中乳化30min 得到乳化瀝青。采用鹽酸調(diào)節(jié)乳化瀝青的酸堿環(huán)境至PH=2～3，各0. 1%的CaCl2和PVA 作為穩(wěn)定劑。得到的乳化瀝青檢測(cè)結(jié)果見表1。

1.4 水泥

水泥對(duì)冷再生混合料的性能具有重要影響。根據(jù)施工要求，水泥的初凝時(shí)間不宜太短，時(shí)間太短不利于冷料的運(yùn)輸或者壓實(shí)。本文采用重慶江津水泥廠產(chǎn)32. 5 號(hào)水泥，根據(jù)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范JTGF30-2003》進(jìn)行檢測(cè)，水泥的性能指標(biāo)見表2。水泥的經(jīng)驗(yàn)添加范圍為1. 5%～2. 5%，一般在此范圍內(nèi)的再生層能夠有較好的路用性能。本文研究中取定2%水泥用量。

2 配合比設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)級(jí)配

研究表明，將舊料中的瀝青抽提后為準(zhǔn)的級(jí)配在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，出現(xiàn)了空隙率高、強(qiáng)度低等缺陷。因此本文以未抽提瀝青的舊料為級(jí)配進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，將老化瀝青當(dāng)做填料，得到的混合料孔隙率小，密實(shí)度高。新的試驗(yàn)級(jí)配見表3，整體偏AC 級(jí)配的上限。、

2.2 乳化瀝青用量

本文首先確定最佳流體含量，然后再確定乳化瀝青用量。將乳化瀝青和用水量的總量當(dāng)做流體含量。流體含量過高，混合料由于水壓力難以壓實(shí)，流體含量過低，混合料不便于拌和，同時(shí)也難以壓實(shí)。固定水泥用量2%，乳化瀝青用量5%，用水量變化范圍為1%～6%，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)得到干密度與流體含量的關(guān)系，找到最佳流體含量為8%。確定乳化瀝青最終用量的指標(biāo)選取馬歇爾穩(wěn)定度和劈裂強(qiáng)度。馬歇爾穩(wěn)定度在熱拌瀝青混合料中作為核心指標(biāo)之一，其可行性得到公認(rèn)，因此此處也可將其作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。劈裂強(qiáng)度可評(píng)判乳化瀝青用量對(duì)混合料的抗拉抗剪強(qiáng)度的影響，因此此處也作為控制指標(biāo)之一。

考慮乳化瀝青的破乳規(guī)律，試件成型時(shí)，先擊實(shí)50次，置于室溫（ 25℃） 養(yǎng)生24h 后，進(jìn)行二次擊實(shí)25 次，然后放置于60℃ 烘箱養(yǎng)生72h。第一次擊實(shí)模擬剛剛攤鋪后的碾壓成型，第二次擊實(shí)模擬后期的補(bǔ)充壓實(shí)。具體試驗(yàn)為，控制最佳總流體含量8% 不變，乳化瀝青的用量從3%增至8%，將試件完全養(yǎng)生結(jié)束后，測(cè)定混合料的兩個(gè)控制指標(biāo)值。得到的結(jié)果見圖1 和圖2。試驗(yàn)結(jié)果顯示，無論劈裂強(qiáng)度還是馬歇爾穩(wěn)定度，當(dāng)乳化瀝青用量為5%，外加水用量為3% 時(shí)都得到了最大值。此時(shí)瀝青的實(shí)際用量為3%，即最佳油石比為3%。

3 總結(jié)

通過上面相關(guān)實(shí)驗(yàn)，該混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。由此可見，冷再生技術(shù)既節(jié)約了能源，又實(shí)現(xiàn)了材料再利用，同時(shí)還降低了成本，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的道路修筑手段。

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[責(zé)任編輯：張濤]