废旧沥青混合料在水泥稳定基层中的应用

摘 要：为了更好地将废旧沥青混合料应用于水泥稳定基层中，本文对废旧沥青混合料在水泥稳定基层中应用的工艺、研究进展进行了总结。根据应用工序的不同，将废旧沥青混合料在水泥稳定基层中的应用分为直接再生及加工后再生两种方式的研究进展进行了分析。

关键词：废旧沥青混合料；水泥稳定基层；再生；应用

中图分类号：U41 文献标识码：A

长期以来，沥青路面以其行车舒适、抗滑、降噪和便于养护维修的优势广泛应用于高速公路建设中，随着交通事业的飞速发展，沥青路面的通车里程逐年大幅增加，随之带来的问题是，许多早期修建的公路达到了使用寿命，或者在繁重的交通荷载作用下，功能透支，进入了改建期，铣刨下来大量的废旧沥青混合料，如果不及时对其处理，废弃带来的代价是占用土地，污染环境。如果将其再生利用，将具有减少开山采石，节约工程造价的社会经济效益。因此，许多道路研究人员将废旧沥青混合料应用于水泥稳定基层中，并对其性能进行了研究。

早在1915年美国就开始了废旧沥青混合料的再生利用研究，并且该项技术在欧美各国迅速得到推广应用。通过长期的研究和应用，形成了较为成熟的全套废旧沥青混合料再生应用技术，出版了相应的规范和规程，各国也开始了沥青路面再生的技术研究，经过半个世纪来的研究与应用，证明废旧沥青混合料不但可以完全再生于水泥稳定基层中，而且可以获得良好的使用效果，为此，得到了道路工作人员的普遍重视。这项废品再利用的技术，带来了极大的社会经济效益。

1 废旧沥青混合料在水泥稳定基层中的再生方式

常用的废旧沥青混合料再生方式包括：就地冷再生、就地热再生、厂拌冷再生和厂拌热再生。废旧沥青混合料在水泥稳定基层中的应用通常采用就地冷再生和厂拌冷再生两种方式。

1.1 就地冷再生

水泥稳定废旧沥青混合料的就地冷再生是指采用铣刨、翻松、添加水泥等胶结材料及新料，搅拌、摊铺、碾压成型的再生工艺。就地冷再生具有再生速度快、恢复通车时间短的有点。其缺点在于，设备比较庞大、转场较费时费工，因此，耗费资金较多，推广应用较难。

1.2 厂拌冷再生

沥青路面铣刨后，将废旧沥青混合料运送到拌合站，对其取样抽提，分析级配组成状况及沥青含量，在混合料中添加水泥及新料拌和及摊铺。流程如图1所示。根据目前的研究，对废旧沥青混合料级配进行调整后，采用水泥作为稳定剂，再生的水泥稳定基层使用效果很好，可以应用于高等级公路的建设中，由于该技术比较容易推广，得到了广泛应用（如图1）。

在废旧沥青混合料厂拌再生方式中，根据废旧沥青混合料的再利用工艺，可分为直接再生与加工再生两种废旧沥青混合料的应用模式。查阅国内文献，国内的高校如长安大学、哈尔滨工业大学、东北林业大学和东南大学等针对两种应用模式均进行了水泥稳定废旧沥青混合料的强度、刚度、收缩特性等进行了研究，得出了有意义的结论。

2 废旧沥青混合料的直接再生

由于许多铣刨后的废旧沥青混合料的碎化，为了保证水泥稳定基层的材料级配，废旧沥青混合料铣刨后通常被筛分成粒径不同的几个粒径范围的材料，进行新的组配，形成满足规范要求的级配，然后在其中加入水泥等稳定剂拌和，这种方法为直接再生。如，2005年，辽宁省在202国道的大修改建过程中，采用了废旧沥青混合料的再生技术，通车一年后调研结果表明，路面各项性能良好。由于废旧沥青混合料中沥青的存在，使得这种水泥稳定材料具备了半刚性与柔性的中间属性，可抑制路面反射裂缝的发生，改善半刚性基层的性能，对此国内的专家学者做了大量的研究。

研究表明，废旧沥青混合料应用于水泥稳定土中有利于提高基层性能。如哈尔滨工业大学的李强、马松林等人针对水泥稳定废旧沥青混合料的路用性能展开研究，表明水泥稳定废旧沥青混合料的早期强度增长较快，有助于缩短开放交通时间，通过现场试验，研究了水泥稳定废旧沥青混合料路面基层的可行性、施工工艺等。东北林业大学的刘广环研究了水泥粉煤灰稳定废旧沥青混合料的强度和刚度增长规律及影响因素，综合评价了水泥稳定废旧沥青混合料的路用性能，最终证明，水泥稳定废旧沥青混合料的各项性能满足规范要求。

废旧沥青混合料的直接再生技术在水泥稳定基层中已经得到广泛推广，其利用率相对较高，技术已相对成熟，是一种稳定可靠的再生方式。

3废旧沥青混合料的加工再生

随着废旧沥青混合料在水泥稳定基层中的广泛应用，许多道路研究人员发现废旧沥青混合料分级利用可更好地发挥颗粒性能，对水泥稳定半刚性基层具有更好的改善作用。如，长安大学的王海朋开发了废旧沥青混合料破碎筛分设备，将4.75mm以下的细废旧料应用于水泥稳定碎石中，利用细废旧料沥青含量较大的特点优化了水泥稳定碎石的路用性能，试验证明了掺入细废旧沥青混合料有助于提高水泥稳定碎石的强度，改善水泥稳定碎石的抗裂性能。筛分前后废旧沥青混合料如图2和图3所示。

对废旧沥青混合料在水泥稳定基层中应用进行一些创新性研究可避免废旧沥青混合料在水泥稳定碎石中应用的盲目性，充分发挥废旧沥青混合料的颗粒特性，有助于提高水泥稳定基层的性能。

4 水泥稳定废旧沥青混合料研究的挑战

（1）高利用率废旧沥青混合料的性能与工艺。由于废旧沥青混合料在水泥稳定基层中利用率较高，很多工程利用率达到100%，在高利用率下，水泥稳定碎石的级配难以保证，强度和刚度的增长规律的机理、水泥与沥青的交互作用机理不清晰，此外，高利用率废旧沥青混合料的设计与施工工艺也有待进一步完善。

（2）废旧沥青混合料的加工设备。为了使废旧沥青混合料不结团块应用于水泥稳定基层中，同时使废旧沥青混合料分级时获得高含油量的废旧沥青混合料颗粒，高效的废旧沥青混合料加工设备开发就显得特别重要。

（3）废旧沥青混合料部分利用的拼接。废旧沥青混合料部分利用可充分发挥颗粒特征，但利用率较低，废旧沥青混合料的粗细分级利用的拼接可提高废旧沥青混合料的利用率，并达到发挥材料特性的目的。

结语

废旧沥青混合料的再生利用具有极强的社会经济效益，对水泥稳定废旧沥青混合料的研究与推广应用已经比较广泛。

（1）水泥稳定废旧沥青混合料不但可以达到规范规定的性能，研究表明，也可改善水泥稳定基层的性能。

（2）废旧沥青混合料的加工后部分利用相对直接全部利用更能发挥颗粒特性，改善水泥稳定基层的性能，但利用率低，对水泥稳定废旧沥青混合料的研究带来更大的挑战。

参考文献

[1]毕宏建，张秀文.废旧沥青混合料的再生利用[J].交通世界，2006，（1）：70～73.

[2]再利用技术在辽宁公路养护中的应用[S].中国公路建设行业协会，2007.

[3] 李强，马松林，王鹏飞等.水泥稳定废旧沥青混合料路用性能试验研究[J].公路交通科技，2004，21（5）：25～28.

[4]刘广环.废旧沥青混合料在路面基层中应用的实验研究[D].东北林业大学硕士学位论文，2009.

[5]王海朋.掺细废旧料水泥稳定碎石抗裂性研究[D].长安大学硕士学位论文，2011.