乳化沥青冷再生技术的工程应用

摘要：乳化沥青厂拌冷再生是将铣刨料和乳化沥青混合进行再生后作为下面层的一种技术。该方法是铣刨旧料进行筛分、分档，然后与乳化沥青拌和均匀，使旧沥青的性能恢复或接近原有状态。本文以北京市白马路东延工程为例，对乳化沥青冷再生技术在公路工程中的应用进行了分析探讨。

关键词：乳化沥青；冷再生；配合比设计；施工工艺

中图分类号：TU535文献标识码： A 文章编号：

一、冷再生混合料配合比设计

1.1旧料

首先对回收旧料进行试验分析。试验通过筛分测定回收混合料的级配，同时检测含水量，为再生混合料设计提供依据。配合比设计采用生产所需要的0~10mm和10~25mm两档旧料。

另外对旧料进行砂当量试验，测定细集料中所含粘性土、杂质含量，以评定旧料的洁净程度，测定方法按《公路工程石料试验规程》JTJ058-2000中的要求。试验结果为90%大于规范要求60%，可用于施工。

1.2结合料

1.2.1乳化沥青

设计所用乳化沥青试验结果如表1-1所示：

表1-1 乳化沥青性能指标检测结果

可知各项技术指标均符合《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41-2008中关于冷再生用乳化沥青的要求。

1.2.2水泥

为提高乳化沥青冷再生混凝土的早期强度和水稳定性，提高乳化沥青的裹覆效果，在混合料中加入了水泥，本次试验采用42.5普通硅酸盐水泥，根据规范初选水泥用量1.5％。

1.2.3水

生产过程中需加入少量的水，用量由拌合试验确定。

1.3级配设计

本次设计混合料是一种半柔性沥青混合料，其配合比设计与常规设计略有所差别，从设计流程上是利用拌合试验来确定最佳预拌水量。采用劈裂强度和马歇尔稳定度试验来综合考虑，选择适合的油石比作为最佳油石比。

1.3.1矿料组成设计和合成级配

根据对回收旧料的分析试验，在基本维持原有两档旧料组成比例的基础上进行微调，既保证充分利用旧料又保证再生料的级配组成满足规范要求。

1.3.2拌合试验

确定再生混合料级配后，根据级配曲线配料，配制一定量的混合集料，进行相应拌合试验。试验时选择不同乳化沥青，拟定乳化沥青掺量为4%，分别变化含水量1.8%、2 %、2.2%、2.4%、2.6%进行试验，通过观察拌合后混合料乳化沥青裹覆状况和室温下静置一段时间后混合料粘度及大集料裹覆情况，确定适宜的乳化沥青配合和相应预拌合水量。

试验确定最佳预拌水量为2.2%，即最佳液体含量为5.7%（乳化沥青和水），最佳含水量为3.5%。

1.3.3最佳沥青用量的确定

根据拌合试验得到的结果，再生混合料最佳含水量为3.53%。保持含水量不变，乳化沥青选用2.5%、3%、3.5%、3.5%、4%和4.5%五个用量，分别成型养生，进行劈裂强度试验，初步确定石油比为3.5%。

1.4再生混合料性能研究

根据确定的乳化沥青用量，对所设计的再生混合料进行验证试验。结果如表1-2所示。

表1-2乳化沥青冷再生混合料配合比验证试验数据表

可见其各项指标均符合规范要求，配合比设计是合理的。

1.5 设计结论

在对材料进行试验检验之后，首先参照乳化沥青冷再生要求确定了工程设计级配范围，冷再生混合料的各项技术指标均满足规范的要求，设计结果汇总如下：

表1-3乳化沥青冷再生混合料配合比设计结果

表1-4合成级配控制范围

二、冷再生沥青混合料施工工艺

2.1原材料准备

本次冷再生共使用8690吨回收旧料，筛分得到0~10 mm 6540吨，10~25 mm 2150吨。乳化沥青的生产准备是和配合比设计同时进行的。

2.2施工准备

2.2.1下承层表面清理

铺筑须清扫下承层表面的杂物和浮料。

2.1.2洒透层油

保证规定洒布量，做到均匀喷洒。遗漏部位用人工补齐；过量沥青材料用人工刮除。喷洒量为纯沥青用量0.2～0.3kg/m2。

2.3运输

运输车的数量，应根据拌和机生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定。

2.4摊铺

雨天和气温低于10℃不准施工。摊铺前，不必将熨平板加热，只需涂少量防粘剂即可，其他小型工具可用水洁净。

在摊铺过程中，应合理选择熨平板的振幅和夯锤震动频率。一般情况碾压冷再生混合料采用“低频高幅”方式（与热沥青混合料相反），以提高混合料初始压实度。熨平板加宽铰接处的缝隙应仔细调节紧密，防止摊铺后路表面留有痕迹。

摊铺机在施工过程中，起步速度要慢，平稳匀速前进。速度宜控制在2～4m/min范围内。

2.5压实成型

针对本次试验段落，采取以下碾压组合方案：

初压：采用1台双钢轮压路机静压1遍，振压1遍。

复压：采用22吨或更高单钢轮压路机高幅低频碾压4~6遍，30吨胶轮压路碾压6~8遍。

终压：用双钢轮压路机静压2遍，以消除轮迹。

另配备1~2吨手扶式小型振动压路机，以便边角及狭窄路段处理。

碾压速度：压路机以慢而均匀的碾压，初压速度1.5~3km/h，复压、终压和补压速度2~4km/h。

过程中有粘轮现象，可向碾轮喷洒雾状水液，不宜涂刷柴油。严禁在新铺面层上停机、加油、加水。

2.6养生及开放交通

在加铺上层结构前必须进行养生，养生时间不宜少于7d。养生方法：

（1）在封闭交通的情况可进行自然养生，一般无需采取措施。

（2）再生层在完成压实至少1d后方可开放交通，但应严格限制重型车辆通行，行车速度控制在40km/h以内。为避免车轮对表层破坏，可在再生层上均匀喷洒慢裂乳化沥青（稀释至30%左右的有效含量），喷洒用量折合纯沥青后宜为0.05~0.2kg/m2。

（3）现场配备足够数量的彩条布或PU薄膜类防雨卷材，在下雨前须将养生路段再生层覆盖严密，并做好路肩排水。

2.7施工现场控制

通过白马路现场碾压机压实度检测发现，目前常规碾压方式很难达到规范一级公路90%以上的要求，还需要进一步通过实体工程进行压实方案研究，确定最终的碾压方案及压实度评价方式。

结束语

针对白马路东延乳化沥青冷再生工程应用，各环节严格按照设计要求执行，取得了较好效果，为乳化沥青冷再生技术在北京地区的进一步推广提供了必要的数据和技术支持。