吕晓斌
【摘 要】随着科学技术的不断进步,公路工程中的各种施工技术都得到了创新发展,这些新技术在施工中发挥着至关重要的作用。乳化沥青冷再生技术作为新技术的一种,在公路工程路面基层施工中有着一定的应用,本文对某试验路段冷再生所用的乳化沥青材料进行相关试验,确保各项性能满足施工中的要求。
【关键词】冷再生技术;乳化沥青;稳定性
乳化沥青冷再生技术能够充分利用旧路材料,将部分新骨料、石灰、粉煤灰以及水泥按照配合比要求适当添加其中,同时铣刨旧路,喷洒乳化沥青和水,随后进行拌和、再生、摊铺、碾压混合料,最终高质量的完成路面施工任务。下面以某公路试验路段为例,对其采用冷再生基层所用的乳化沥青材料进行相关试验。
1 原材料性能
1.1 旧料
旧料的质量把控是决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会导致旧料的品质差异。本文采用的是原路面铣刨料,其指标检测结果皆符合相关规范要求。
1.2 粗、细集料
旧料铣刨后,其级配难以满足使用要求,因此需添加新料。新添加的集料均选用重庆产石灰岩,其检测指标分别见表1 和表2。
1.3 乳化沥青
本研究采用的是实验室自制的乳化沥青。为了便于乳化,采用90号基质沥青,经阳离子慢裂快凝型乳化剂,在胶体磨中乳化30min 得到乳化沥青。采用盐酸调节乳化沥青的酸碱环境至PH=2~3,各0. 1%的CaCl2和PVA 作为稳定剂。得到的乳化沥青检测结果见表1。
1.4 水泥
水泥对冷再生混合料的性能具有重要影响。根据施工要求,水泥的初凝時间不宜太短,时间太短不利于冷料的运输或者压实。本文采用重庆江津水泥厂产32. 5 号水泥,根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003》进行检测,水泥的性能指标见表2。水泥的经验添加范围为1. 5%~2. 5%,一般在此范围内的再生层能够有较好的路用性能。本文研究中取定2%水泥用量。
2 配合比设计
2.1 试验级配
研究表明,将旧料中的沥青抽提后为准的级配在进行配合比设计时,出现了空隙率高、强度低等缺陷。因此本文以未抽提沥青的旧料为级配进行配合比设计,将老化沥青当做填料,得到的混合料孔隙率小,密实度高。新的试验级配见表3,整体偏AC 级配的上限。、
2.2 乳化沥青用量
本文首先确定最佳流体含量,然后再确定乳化沥青用量。将乳化沥青和用水量的总量当做流体含量。流体含量过高,混合料由于水压力难以压实,流体含量过低,混合料不便于拌和,同时也难以压实。固定水泥用量2%,乳化沥青用量5%,用水量变化范围为1%~6%,采用重型击实试验得到干密度与流体含量的关系,找到最佳流体含量为8%。确定乳化沥青最终用量的指标选取马歇尔稳定度和劈裂强度。马歇尔稳定度在热拌沥青混合料中作为核心指标之一,其可行性得到公认,因此此处也可将其作为设计指标。劈裂强度可评判乳化沥青用量对混合料的抗拉抗剪强度的影响,因此此处也作为控制指标之一。
考虑乳化沥青的破乳规律,试件成型时,先击实50次,置于室温( 25℃) 养生24h 后,进行二次击实25 次,然后放置于60℃ 烘箱养生72h。第一次击实模拟刚刚摊铺后的碾压成型,第二次击实模拟后期的补充压实。具体试验为,控制最佳总流体含量8% 不变,乳化沥青的用量从3%增至8%,将试件完全养生结束后,测定混合料的两个控制指标值。得到的结果见图1 和图2。试验结果显示,无论劈裂强度还是马歇尔稳定度,当乳化沥青用量为5%,外加水用量为3% 时都得到了最大值。此时沥青的实际用量为3%,即最佳油石比为3%。
3 总结
通过上面相关实验,该混合料具有良好的高温稳定性和水稳定性。由此可见,冷再生技术既节约了能源,又实现了材料再利用,同时还降低了成本,是一项经济、环保的道路修筑手段。
【参考文献】
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[责任编辑:张涛]



