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探讨水泥对乳化沥青冷再生沥青混合料使用性能影响 　　摘要:本文通过试验, 探讨了水泥用量对乳化沥青冷再生沥青混合料使用性能的影响。实验表明：掺加不同水泥用量的冷再生沥青混合料, 随着水泥用量增加, 材料抗压回弹模量和劈裂抗拉强度变化不大, 40℃和60℃动稳定度增大, 冻融劈裂残留强度比有明显提高后趋于平缓, - 10℃弯曲破坏应变与弯拉强度均减小。总体上, 混合料柔性减弱, 刚性加强。 　　关键词:水泥; 乳化沥青; 冷再生; 沥青混合料;使用性能；影响 　　中图分类号： TU535 文献标识码： A 文章编号： 　　摘要 　　沥青路面的冷再生可以完全利用旧路面材料, 不但节能、环保, 而且能延长施工季节、改善工作条件。与其他传统的施工方法相比, 冷再生一般可以节省总投资40%～50%，目前，已成为国际上道路维修改造的主要方法之一。我国每年因沥青路面养护、维修与重建产生的旧沥青路面材料有数百万吨之巨, 并以约15%的速度增长, 如果能将这些旧沥青路面材料再生利用, 可以节省费用数亿元。 　　本文利用室内试验的方法，研究了水泥对乳化沥青冷再生沥青混合料使用性能的影响。试验时，沥青和水泥两种结合料同时存在于冷再生混合料中, 但二者并没有生成物, 使混合料的力学特点兼具柔性与刚性性能。本文以乳化沥青为主要再生剂, 试图通过实验室各种性能试验( 包括单轴压缩试验、劈裂试验、车辙试验、冻融劈裂试验、弯曲试验) , 探讨水泥用量对乳化沥青冷再生沥青混合料路用性能的影响。 　　1 试验材料及试件制作 　　1.1 试验用材料 　　试验用的旧沥青路面材料取自某国道主干线河北境内某段高速公路路面面层的铣刨料, 旧沥青混合料为《公路沥青路面施工技术规范JTJ 032- 94》定义的AK-16 型, 其中沥青结合料为SBS I- D 聚合物改性沥青、沥青含量4.4%、矿物集料为玄武岩, 该路自通车以来,已使用4 年。 　　 　　 　　将旧路面材料当作集料或“黑石头”, RAP 集料级配筛分结果如图1 所示, 基本满足JTG F40 规范AC-13 密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围, 只是在9.5mm 筛孔通过率大于上限约5%。图中还表示了Superpave 12.5mm 公称最大集料尺寸混合料的集料级配控制点( Control Points) ???限制区( Restricted Zone) , 由图可见试验用混合料满足技术要求。此外, 图1 中还表示了AI D 类密级配冷再生混合料的级配范围和ARRA C 类密级配冷再生混合料的级配范围, 由图可见这两种级配范围远比AC- 13 的宽。 　　乳化沥青为慢裂慢凝型改性乳化沥青, 其性质满足《JTG F40》规范表4.7.1- 2 改性乳化沥青技术要求, 蒸发残留物含量为59%。所用乳化沥青的基质沥青为SBRII- C 聚合物改性沥青, 满足《JTG F40》规范表4.6.2 聚合物改性沥青技术要求。不含水泥时混合料最佳沥青用量为5.74%, 考虑水泥结合料的影响, 试验时选取5%的沥青用量。水泥为PO32.5 级普通硅酸盐水泥, 其各项技术指标满足《公路水泥混凝土路面施工技术规范( JTG F30-2003) 》相关要求。试验选取2%、4%、6%等3 种水泥含量, 并与不含水泥的混合料相对比。 　　1.2 试件制作 　　参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程( JTJ052- 2000) 》并参考有关研究, 试件在室温( 22±5℃)下制作。制作试件时, 首先在RAP 中加入水泥, 使之与RAP 料拌和均匀; 再加入适量的水, 充分拌和, 使集料表面完全湿润; 再注入适量的乳化沥青, 拌和均匀后将混合料装入试模, 在乳化沥青破乳前成型。试件成型时, 先两面各击实50 次, 连同试模横向放置24h, 再两面各击实25 次, 然后脱模、养生。试件在关闭鼓风装置的60℃烘箱中恒温养生72h, 实测失水率均在92%以上。 　　2 试验结果与分析 　　2.1 劈裂试验 　　劈裂试验适用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂抗拉强度, 同时也测定材料处于弹性阶段时的力学性质。与抗压回弹模量一样, 沥青混合料15℃劈裂抗拉强度也是现行JTG D50- 2006 规范路面结构层设计的重要参数, 用于验算结构层底弯拉应力。试验按照JTJ 052 规程T0716“沥青混合料劈裂试验”方法的步骤操作。 　　 　　 　　图2 各水泥用量下15°C 及25°C 劈裂抗拉强度对比 　　 　　 　　图2为劈裂试验结果, 从图中可以看出15℃劈裂强度随水泥用量增加有小幅增加。在0.55～0.68MPa 之间变化, 相当于JTG D50 规范表E1 中热拌粗粒式密级配沥青混凝土