乳化沥青冷再生技术在市政工程中的应用

摘要：乳化沥青冷再生技术是市政工程公路养护中的一项有效措施，得到了广泛应用。本文从原材料选择、混合料设计、施工和使用情况等方面详细介绍了磐安县东西大道乡村公路乳化沥青冷再生技术工程。通过室内试验和施工证明，采用乳化沥青冷再生技术可有效地防止路面水渗和修复车辙等病害。

关键词：乳化沥青混合料；冷拌再生；配合比设计；施工工艺

Abstract: the emulsifying asphalt cool regenerated technology is municipal engineering highway maintenance of a effective measures, to a wide range of applications. This article from the selection of raw materials, mixture design, construction and usage of the introduced in detail what panan county road rural road emulsifying asphalt cool regenerated technology project. Through the laboratory test and construction show the emulsifying asphalt cool regenerated technology can effectively prevent the road surface water permeability and repair the rut disease.

Keywords: emulsifying asphalt mixture; Cold mix regeneration; Mix design; Construction technology

中图分类号：TU99文献标识码：A 文章编号：

一 前 言

我国城市建设沥青路面比例达90%以上。按沥青路面的设计使用寿命15 年~20 年计，20 世纪90 年代初修建的高速公路将陆续进入大、中修阶段。全国每年约有12%的沥青路面翻修，旧沥青混合料的总量将达到220 万吨。如果将这些旧沥青混合料全部废弃，不但危害环境，也是对宝贵资源的极大浪费。国外早就开始了沥青混合料再生利用的研究，美国、德国的回收旧料利用率很高，达到了50%~80%。因此，适合国情、实用的沥青混合料再生利用技术研究迫在眉睫。

就地冷再生工艺是20 世纪80 年代后期发展起来的一种较新的路面翻修工艺，就是将旧沥青路面经过翻松、回收、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青材料、新集料合成能满足一定路用性能的混合料，并重新铺筑路面的一套技术和工艺。再生技术分为热拌再生和冷拌再生。冷拌再生又可分为就地冷拌再生和工厂冷拌再生。就地冷拌再生的一般工艺是：路面铣刨后，输送到拌和机，加入水、水泥（或石灰）、乳化沥青（或泡沫沥青）、新骨料就地拌和，然后摊铺、碾压成型，养生半个月后罩磨耗层。这种方法灵活、简便，而且可以全部利用旧沥青混合料，这些优点显示了冷再生工艺的良好发展前景，尤其在强调节约和可持续发展的今天，冷再生工艺的推广潜力巨大，特别是在县、乡道路改造，养护施工中将被广泛采用。随着冷再生工艺在国内的不断推广，施工工艺已日渐成熟。但由于其是新工艺，没有既定的规范，缺乏必要的理论指导及科学的设计方法，因此施工中的质量控制存在一定的问题。本文介绍了冷拌再生沥青混合料配合比设计的原则、方法、步骤及最佳配合比的验证。总结了铺筑的施工工艺及施工要点，为同行提供借鉴。

二 乳化沥青的配制

乳化沥青由沥青、水、乳化剂三部分组成。乳化剂所占比例很小，但直接决定乳化沥青的种类和性质。沥青是主要原料，也是最终的凝结料。水是沥青分散的介质，水的硬度和离子性对沥青的乳化有一定的影响。

异地厂拌再生沥青混合料用做柔性基层，施工时从拌和、运输到摊铺完成时间跨度一般不短于20分钟。因此，要求所选用的乳化沥青的破乳过程不少于30 分钟。乳化剂和沥青还存在配伍性的问题。

为了生产出适合冷拌再生的慢裂慢凝拌和性乳化沥青，用镇化某厂生产的阳离子乳化剂分别与韩国、淄博生产的AH-90 沥青进行试配试验，要求达到的技术指标如表1 所示。

表 1 乳化沥青需达到的技术指标

从试配的效果看，使用阳离子乳化剂与镇化生产的AH-90 沥青生产乳化沥青，能达到相应的技术要求，且成本较低。另外，为了提高再生沥青混合料的早期强度和稳定度，再生料中掺入1%～2%的水泥或者2%～4%灰粉，具体的掺量需通过室内试验确定。

三 再生沥青混合料的配合比设计方法、步骤

再生沥青混合料配合比设计的目的是通过调整旧料级配及添加新粘结料，恢复回收旧料的性能使之符合路面结构各种使用性能的要求。其基本思路仍是马歇尔试验确定最佳新添加粘结料用量，然后用车辙试验检验其高温稳定性、用低温弯曲或冻融劈裂试验检验其低温抗裂性能和水稳定性。

3.1 修正的马歇尔试验方法

对马歇尔试验方法进行修正，主要考虑两个因素：①乳化沥青的特性；②室内试验应能反映施工现场的实际情况，对现场施工具有指导意义。从混合料的制备、拌和、成型、养生几个方面进行修正。

混合料的制备：用最大孔径为26mm 的筛对旧料进行筛分，将大于26mm 的料压碎，该筛孔的通过百分率为100%。试件尺寸为直径101.6mm，高63.5mm。每个试件用料1150g，放入恒温至25℃±2℃的烘箱内1 小时。

拌和：加入适量的水，使试件的含水率到达 Wh(Wh≮3.5%),搅拌60 秒。加入60℃乳化沥青，加入适量的水泥，总搅拌时间约2 分钟。

成型：试件上、下两面击实次数为 50 次。

养生：成型后的试件放入恒温至60℃±2℃的烘箱内养护6 小时，在室温下冷却24h,将试件在室温（15℃～25℃，相对湿度50%～80%）养生至龄期（7 天或14 天）。

3.2 配合比设计步骤

影响再生沥青混合料性能的因素包括：旧料的残余性能；乳化沥青的性能、用量；稳定剂的数量；混合料的总用水量；养生时间和条件。当然也与施工环境，如拌和设备的性能、施工时的气候条件有关。

回收旧料和新骨料的级配合成：参照《公路沥青路面设计规范》中AC-20Ⅰ矿料级配的要求，按旧料∶

新料=80∶20 合成级配，合成级配曲线见图1。

确定乳化沥青品种和数量：如上所述，本研究选用阳离子乳化剂与镇化的AH-90 沥青生产乳化沥青。在做再生料配合比设计时，拟定的乳化沥青用量为1%～3%，最佳用量通过修正的马歇尔试验确定。确定稳定剂—水泥用量：水泥的用量关系到再生

沥青混合料的早期强度，对于底基层强度低或者原路面破损严重，检测的弯沉代表值超过300，对铺筑的柔性基层强度要求较高。一般马歇尔稳定度不宜小于16kN，7 天饱水无侧限抗压强度应高于2.4Mpa。水泥的用量范围一般在1%～3%，可通过试验来验证。

确定混合料的总用水量：混合料中的水影响乳化沥青分布的均匀性和破乳速度，同时也关系到混合料的施工和易性和碾压的密实度。一般控制在2.4%~3.5%，施工过程中的用水量比室内试验宜高出0.2%~0.4%。最佳用水量通过试验验证。