冷再生穩定劑選擇

李 矗　余 鵬　張 立　李 斌（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西　西安　710075）

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冷再生穩定劑選擇

李 矗余 鵬張 立李 斌
（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，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。本文總結了常見冷再生材料的力學和路用性能，并比較其優缺點。

關鍵詞：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行銑刨、調整級配、加入再生劑，壓實后形成結構層。不同冷再生劑性質不同，效果不同。冷再生穩定劑主要分兩類：一類是瀝青穩定劑，有乳化瀝青和泡沫瀝青；另一類是無機穩定劑，有水泥、石灰、粉煤灰。路面冷再生常用結合料為乳化瀝青和泡沫瀝青，根據集料類型、含水量、天氣等因素決定采用何種材料；還應考慮交通、材料、現有路面結構、可接受的交通封閉時間。盡管決定因素是經濟因素，但再生施工有很多無形效益無法在經濟范疇內評估，而這些效益在決策樹形圖中起一定作用。穩定方法的選擇取決于運費和不同穩定劑的適用性，選擇能獲得最好效果的穩定方法。由于火山灰結合料的結晶特性，增加火山灰材料提高了材料的彈性模量、剪切強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

以上數據來自近10年內的國內外相關研究論文。其中水泥、二灰、乳化瀝青（＋水泥）、泡沫瀝青（＋水泥）來自國內數據，所用參數全部為RAP材料或只有少量碎石（小于20%）做級配調整的情況。當加入高摻量碎石時，參數提高很大，當新碎石達到60%時，與新拌合材料相當。由此可見，水泥作為再生劑時各項參數較好，具有較高的強度、剛度和水穩定性；當采用瀝青穩定劑時，水穩定性較低，但通過加入水泥或石灰可以改善。

2 不同冷再生劑特點

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

3 不同冷再生劑優缺點

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

3.2 乳化瀝青。優點：一是具有較好的粘彈性質，抗疲勞性好；二是乳化瀝青得到較多認可，現場常溫下應用簡單安全。缺點：一是乳化瀝青需工廠化專門加工生產，生產過程工藝要求和成本較高；二是含水量太高的路面材料，加入乳化瀝青后養生需要較長時間。

3.3 水泥冷再生。優點：一是與瀝青相比，水泥價格非常便宜、供應方便；二是水泥在建設領域使用普遍，有現成的標準實驗方法和規范；三是能提高大多數材料的抗壓強度；四是提高材料的抗水能力。缺點：一是收縮裂縫不可避免，但可以減少至最小；二是增加了剛度，但降低了疲勞特性；三是需要適當養生，不能早期開放交通。

表1　不同冷再生劑效果總結

結論

（1）冷再生可以消除多種路面病害，再生劑的選擇是關鍵因素。再生劑主要分。為無機和有機兩類，需根據再生道路的舊路銑刨料情況，交通狀況和氣候狀態綜合分析確定。（2）與傳統半剛性基層材料相比，無機再生劑穩定材料的強度略低，有較強的。溫度敏感性，抗裂性較好。（3）瀝青類再生劑中加入適量水泥，可以提高再生料強度。

參考文獻

[1]曾石發.石灰土加瀝青表處冷再生技術研究[J].長安大學，2006.

中圖分類號：TQ047

文獻標識碼：A