乳化瀝青冷再生混合料路用性能研究

竇玉榮

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校道路與橋梁工程系

乳化瀝青冷再生混合料路用性能研究

竇玉榮

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校道路與橋梁工程系

隨著基建的基本完善，我國(guó)大部分公路已經(jīng)進(jìn)入維修改造期。根據(jù)遼寧省某段三級(jí)公路的具體情況，以滿足路用性能為前提，以節(jié)約環(huán)保為出發(fā)點(diǎn)，選用乳化瀝青冷再生技術(shù)改造三級(jí)公路試驗(yàn)路。在對(duì)舊路進(jìn)行基礎(chǔ)評(píng)價(jià)后，試驗(yàn)檢測(cè)回收的廢舊路面材料，然后對(duì)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，初步確定再生混合料中各項(xiàng)材料的摻量。最后對(duì)再生后的混合料進(jìn)行主要力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn)檢測(cè)，鋪筑試驗(yàn)路后經(jīng)檢測(cè)驗(yàn)證乳化瀝青冷再生技術(shù)能在工程中得到良好的應(yīng)用。

冷再生；乳化瀝青；配合比設(shè)計(jì)

1 舊路評(píng)價(jià)

在對(duì)舊路進(jìn)行維修改造之前，應(yīng)針對(duì)所要使用的維修方式進(jìn)行一系列的前期調(diào)研，因此要在使用冷再生技術(shù)前評(píng)價(jià)并調(diào)查試驗(yàn)路的詳細(xì)信息。系統(tǒng)全面得統(tǒng)計(jì)歸納所修道路路的歷史資料、交通量水平、路面各處病害情況和相關(guān)的水文地質(zhì)條件等。

該試驗(yàn)路段位于遼寧省新民市葉苗線，試驗(yàn)路樁號(hào)為K38+873→K44+886，設(shè)定為三級(jí)公路，設(shè)計(jì)的試驗(yàn)路使用年限為10年。在經(jīng)過(guò)對(duì)舊路前期調(diào)查與評(píng)價(jià)之后，計(jì)算得出該路的PCI指數(shù)是56，這說(shuō)明此路的服務(wù)能力已經(jīng)大大降低至中級(jí)水平的下限，如果不及時(shí)對(duì)該路段進(jìn)行維修，此路段的服務(wù)能力會(huì)逐漸下降直至最終喪失。

2 冷再生混合料設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)

2.1 原材料的評(píng)價(jià)

在進(jìn)行新的混合料設(shè)計(jì)之前，要對(duì)添加在混合料中的各種材料進(jìn)行單獨(dú)的試驗(yàn)檢測(cè)，施行好路面冷再生技術(shù)的一個(gè)重要的試驗(yàn)步驟就是對(duì)廢舊瀝青路面材料（RAP）的取樣分析。在對(duì)舊瀝青混合料（RAP）中的瀝青抽提分析后發(fā)現(xiàn)，舊路面中的瀝青三項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離規(guī)范值，可見(jiàn)舊路瀝青已經(jīng)失去的使用性能。然后對(duì)舊路材料的骨料進(jìn)行試驗(yàn)分析，對(duì)其幾項(xiàng)規(guī)范指標(biāo)進(jìn)行基本試驗(yàn)檢測(cè)。表1為該試驗(yàn)路段舊瀝青混合料（RAP）回收取樣試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果[2]。

表1 舊瀝青混合料（RAP）檢測(cè)結(jié)果

2.2 新集料的材料特性和技術(shù)要求

如上文結(jié)果所示，廢舊瀝青路面材料多項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果未達(dá)到規(guī)范要求，所以必然要摻入新的集料用來(lái)改善再生混合料的級(jí)配。新?lián)饺氲募喜粌H能極大的提高新修道路的結(jié)構(gòu)性能，還可以使新修道路的路面整體承載能力增強(qiáng)[3]。新?lián)饺氲募腺|(zhì)量同樣也應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

3 再生混合料的配合比設(shè)計(jì)

本段試驗(yàn)路選取的再生劑為乳化瀝青，活性添加劑選用水泥。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究擬定采用70%比例將舊料摻入到再生混合料中。調(diào)整各項(xiàng)新?lián)饺氲V料的摻配比例，使格擋混合料的合成級(jí)配符合AC-20密級(jí)配瀝青混凝土礦料級(jí)配范圍的要求。根據(jù)其他相似工程數(shù)據(jù)，預(yù)估幾組再生劑和活性劑的摻配比例，出然預(yù)估的摻配比例制作再生混合料試件，對(duì)試件的各項(xiàng)路用性能進(jìn)行對(duì)比分析，最終確定瀝青與水泥用量，完成初步配合比設(shè)計(jì)。

然后根據(jù)室內(nèi)配合比與施與施工現(xiàn)場(chǎng)的取樣結(jié)果得到最終目標(biāo)配合比。表2為該試驗(yàn)路段的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果。

表2 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

依據(jù)上表的目標(biāo)配合比拌制混合料，并對(duì)混合料的各項(xiàng)性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，其各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 廠拌冷再生混合料性能檢測(cè)

通過(guò)上表中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，依據(jù)表2中的配合比參數(shù)所拌制的廠拌冷再生混合料滿足規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。

4 鋪筑試驗(yàn)路

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室得出的配合比設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)路進(jìn)行鋪筑。施工過(guò)程中定期對(duì)乳化瀝青冷再生混合料含水量和瀝青含量?jī)身?xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。鋪筑完成之后，對(duì)試驗(yàn)路進(jìn)行彎沉檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)路滿足路面承載能力的需求，再生效果良好。

[1]JTG F10-2006.公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]姚輝,李亮,應(yīng)榮華,等.冷再生混合料級(jí)配設(shè)計(jì)研究[J].公路交通科技,2011(1):22～26.

[3]曾勝.路面性能評(píng)價(jià)與分析方法研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2003.

[4]鄭德斌.摻廢舊瀝青混合料粉的水泥混凝土路用力學(xué)性能研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2012.