廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中的應(yīng)用

薛永江

（遼寧乾成工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003）

長(zhǎng)期以來，瀝青路面以其行車舒適、抗滑、降噪和便于養(yǎng)護(hù)維修的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中，隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，瀝青路面的通車?yán)锍讨鹉甏蠓黾樱S之帶來的問題是，許多早期修建的公路達(dá)到了使用壽命，或者在繁重的交通荷載作用下，功能透支，進(jìn)入了改建期，銑刨下來大量的廢舊瀝青混合料，如果不及時(shí)對(duì)其處理，廢棄帶來的代價(jià)是占用土地，污染環(huán)境。如果將其再生利用，將具有減少開山采石，節(jié)約工程造價(jià)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此，許多道路研究人員將廢舊瀝青混合料應(yīng)用于水泥穩(wěn)定基層中，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。

早在1915年美國(guó)就開始了廢舊瀝青混合料的再生利用研究，并且該項(xiàng)技術(shù)在歐美各國(guó)迅速得到推廣應(yīng)用。通過長(zhǎng)期的研究和應(yīng)用，形成了較為成熟的全套廢舊瀝青混合料再生應(yīng)用技術(shù)，出版了相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)程，各國(guó)也開始了瀝青路面再生的技術(shù)研究，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)來的研究與應(yīng)用，證明廢舊瀝青混合料不但可以完全再生于水泥穩(wěn)定基層中，而且可以獲得良好的使用效果，為此，得到了道路工作人員的普遍重視。這項(xiàng)廢品再利用的技術(shù)，帶來了極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料廠拌再生流程

圖2 破碎前廢舊瀝青混合料

圖3 破碎后廢舊瀝青混合料

1廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中的再生方式

常用的廢舊瀝青混合料再生方式包括：就地冷再生、就地?zé)嵩偕S拌冷再生和廠拌熱再生。廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中的應(yīng)用通常采用就地冷再生和廠拌冷再生兩種方式。

1.1 就地冷再生

水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的就地冷再生是指采用銑刨、翻松、添加水泥等膠結(jié)材料及新料，攪拌、攤鋪、碾壓成型的再生工藝。就地冷再生具有再生速度快、恢復(fù)通車時(shí)間短的有點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于，設(shè)備比較龐大、轉(zhuǎn)場(chǎng)較費(fèi)時(shí)費(fèi)工，因此，耗費(fèi)資金較多，推廣應(yīng)用較難。

1.2 廠拌冷再生

瀝青路面銑刨后，將廢舊瀝青混合料運(yùn)送到拌合站，對(duì)其取樣抽提，分析級(jí)配組成狀況及瀝青含量，在混合料中添加水泥及新料拌和及攤鋪。流程如圖1所示。根據(jù)目前的研究，對(duì)廢舊瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行調(diào)整后，采用水泥作為穩(wěn)定劑，再生的水泥穩(wěn)定基層使用效果很好，可以應(yīng)用于高等級(jí)公路的建設(shè)中，由于該技術(shù)比較容易推廣，得到了廣泛應(yīng)用（如圖 1）。

在廢舊瀝青混合料廠拌再生方式中，根據(jù)廢舊瀝青混合料的再利用工藝，可分為直接再生與加工再生兩種廢舊瀝青混合料的應(yīng)用模式。查閱國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)的高校如長(zhǎng)安大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)和東南大學(xué)等針對(duì)兩種應(yīng)用模式均進(jìn)行了水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的強(qiáng)度、剛度、收縮特性等進(jìn)行了研究，得出了有意義的結(jié)論。

2廢舊瀝青混合料的直接再生

由于許多銑刨后的廢舊瀝青混合料的碎化，為了保證水泥穩(wěn)定基層的材料級(jí)配，廢舊瀝青混合料銑刨后通常被篩分成粒徑不同的幾個(gè)粒徑范圍的材料，進(jìn)行新的組配，形成滿足規(guī)范要求的級(jí)配，然后在其中加入水泥等穩(wěn)定劑拌和，這種方法為直接再生。如，2005年，遼寧省在202國(guó)道的大修改建過程中，采用了廢舊瀝青混合料的再生技術(shù)，通車一年后調(diào)研結(jié)果表明，路面各項(xiàng)性能良好。由于廢舊瀝青混合料中瀝青的存在，使得這種水泥穩(wěn)定材料具備了半剛性與柔性的中間屬性，可抑制路面反射裂縫的發(fā)生，改善半剛性基層的性能，對(duì)此國(guó)內(nèi)的專家學(xué)者做了大量的研究。

研究表明，廢舊瀝青混合料應(yīng)用于水泥穩(wěn)定土中有利于提高基層性能。如哈爾濱工業(yè)大學(xué)的李強(qiáng)、馬松林等人針對(duì)水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的路用性能展開研究，表明水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，有助于縮短開放交通時(shí)間，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，研究了水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料路面基層的可行性、施工工藝等。東北林業(yè)大學(xué)的劉廣環(huán)研究了水泥粉煤灰穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的強(qiáng)度和剛度增長(zhǎng)規(guī)律及影響因素，綜合評(píng)價(jià)了水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的路用性能，最終證明，水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的各項(xiàng)性能滿足規(guī)范要求。

廢舊瀝青混合料的直接再生技術(shù)在水泥穩(wěn)定基層中已經(jīng)得到廣泛推廣，其利用率相對(duì)較高，技術(shù)已相對(duì)成熟，是一種穩(wěn)定可靠的再生方式。

3廢舊瀝青混合料的加工再生

隨著廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中的廣泛應(yīng)用，許多道路研究人員發(fā)現(xiàn)廢舊瀝青混合料分級(jí)利用可更好地發(fā)揮顆粒性能，對(duì)水泥穩(wěn)定半剛性基層具有更好的改善作用。如，長(zhǎng)安大學(xué)的王海朋開發(fā)了廢舊瀝青混合料破碎篩分設(shè)備，將4.75mm以下的細(xì)廢舊料應(yīng)用于水泥穩(wěn)定碎石中，利用細(xì)廢舊料瀝青含量較大的特點(diǎn)優(yōu)化了水泥穩(wěn)定碎石的路用性能，試驗(yàn)證明了摻入細(xì)廢舊瀝青混合料有助于提高水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度，改善水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能。篩分前后廢舊瀝青混合料如圖2和圖3所示。

對(duì)廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中應(yīng)用進(jìn)行一些創(chuàng)新性研究可避免廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定碎石中應(yīng)用的盲目性，充分發(fā)揮廢舊瀝青混合料的顆粒特性，有助于提高水泥穩(wěn)定基層的性能。

4水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料研究的挑戰(zhàn)

（1）高利用率廢舊瀝青混合料的性能與工藝。由于廢舊瀝青混合料在水泥穩(wěn)定基層中利用率較高，很多工程利用率達(dá)到100%，在高利用率下，水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配難以保證，強(qiáng)度和剛度的增長(zhǎng)規(guī)律的機(jī)理、水泥與瀝青的交互作用機(jī)理不清晰，此外，高利用率廢舊瀝青混合料的設(shè)計(jì)與施工工藝也有待進(jìn)一步完善。

（2）廢舊瀝青混合料的加工設(shè)備。為了使廢舊瀝青混合料不結(jié)團(tuán)塊應(yīng)用于水泥穩(wěn)定基層中，同時(shí)使廢舊瀝青混合料分級(jí)時(shí)獲得高含油量的廢舊瀝青混合料顆粒，高效的廢舊瀝青混合料加工設(shè)備開發(fā)就顯得特別重要。

（3）廢舊瀝青混合料部分利用的拼接。廢舊瀝青混合料部分利用可充分發(fā)揮顆粒特征，但利用率較低，廢舊瀝青混合料的粗細(xì)分級(jí)利用的拼接可提高廢舊瀝青混合料的利用率，并達(dá)到發(fā)揮材料特性的目的。

結(jié)語

廢舊瀝青混合料的再生利用具有極強(qiáng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的研究與推廣應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛。

（1）水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料不但可以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的性能，研究表明，也可改善水泥穩(wěn)定基層的性能。

（2）廢舊瀝青混合料的加工后部分利用相對(duì)直接全部利用更能發(fā)揮顆粒特性，改善水泥穩(wěn)定基層的性能，但利用率低，對(duì)水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的研究帶來更大的挑戰(zhàn)。

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