淺談冷再生材料級配范圍對水泥劑量及強(qiáng)度的影響

段建梅

摘 要：本文以張掖公路管理局實(shí)際G312線養(yǎng)護(hù)維修工程為依托，通過大量試驗(yàn)并結(jié)合冷再生技術(shù)工藝的施工特點(diǎn)，得出了適宜的冷再生材料級配范圍對水泥劑量及強(qiáng)度的影響；通過現(xiàn)場鋪筑試驗(yàn)段，對室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行修正和補(bǔ)充，為大面積推廣應(yīng)用冷再生技術(shù)提供了科學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：冷再生；底基層；應(yīng)用試驗(yàn)

中圖分類號：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0156-02

充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料（面層與基層）必要時(shí)加入部分新骨料，在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型，從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新底基層。就地冷再生技術(shù)不僅適用于高等級公路的維修與改造，也適用于一般道路及鄉(xiāng)村公路的維修與改造。到現(xiàn)在我省很多路面，特別是等級路面已經(jīng)或即將進(jìn)入維修或改建期，大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄，一方面造成環(huán)境污染，另一方面對于我國這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為匱乏的國家來說是一種資源的極大浪費(fèi)，合理地利用舊混合料就成為綠色環(huán)保的一種首選，下面就全深式水泥就地冷再生底基層施工應(yīng)用試驗(yàn)闡述如下。

1 材料要求

（1）材料應(yīng)滿足《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)要求。在水泥穩(wěn)定就地冷再生層施工前，在原道路上取有代表性的銑刨料樣品嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行顆粒分析、液限和塑性指數(shù)、擊實(shí)試驗(yàn)、有機(jī)質(zhì)含量（必要時(shí)做）、硫酸鹽含量（必要時(shí)做）等試驗(yàn)，有機(jī)質(zhì)含量超過2%或硫酸鹽含量超過0.25%的舊路混合料，不得用水泥穩(wěn)定就地冷再生。（2）對級配不良的銑刨舊料，應(yīng)通過摻加部分新料以改善其級配，對新加料應(yīng)取所定料場中有代表性的樣品嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行顆粒分析、細(xì)集料液限和塑性指數(shù)、相對密度、碎石或礫石的壓碎值、有機(jī)質(zhì)含量（必要時(shí)做）、硫酸鹽含量（必要時(shí)做）等試驗(yàn)。（3）水泥的質(zhì)量符合要求。重點(diǎn)檢測其初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、強(qiáng)度及安定性。

2 混合料配合比設(shè)計(jì)

（1）水泥就地冷再生混合料的組成級配應(yīng)符合要求。（2）水泥劑量的確定。擬采用一種水泥分別按制備不同比例的混合料，用重型擊實(shí)法確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度。為減少基層裂縫，必須做到三個(gè)限制：在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量；在減少含泥量的同時(shí)，限制細(xì)集料；根據(jù)施工時(shí)氣候條件限制含水量。具體要求水泥劑量不應(yīng)大于6.0%、集料級配中0.075mm以下顆粒含量不宜大于3%、含水量不宜超過最佳含水量的1%。（3）強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求；強(qiáng)度包括兩方面的測定：一是鋪筑過程中取混合料在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)測定，另一方面是7d后在現(xiàn)場取芯樣進(jìn)行測定（參考值）。（4）養(yǎng)生：施工結(jié)束后，至少養(yǎng)生7天，采用覆蓋薄膜或土工布覆蓋養(yǎng)生，防止水穩(wěn)層的表面失水干燥，同時(shí)在養(yǎng)生期內(nèi)應(yīng)盡量避免重載車上路。

3 室內(nèi)再生試驗(yàn)

（1）以今年某段冷再生底基層試驗(yàn)為實(shí)例，根據(jù)現(xiàn)場銑刨面層舊混合料和基層舊混合料的情況，我們在室內(nèi)首先進(jìn)行級配試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)舊面層銑刨混合料不滿足《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的級配范圍要求，現(xiàn)場直接銑刨的混合料級配偏粗，進(jìn)而確定水泥現(xiàn)場冷再生時(shí)需要添加一部分細(xì)集料來改善級配還需要加一部分骨料來提高其強(qiáng)度。故決定添加的一定比例的天然砂礫（0-37.5mm）和砂進(jìn)行試驗(yàn)。（2）具體是將三種不同比例級配的混合料分別進(jìn)行配合比試驗(yàn)，重點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)具體如下：1）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表1所示。7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，如表2所示。將測得的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值與其相應(yīng)的灰劑含量進(jìn)行線行回歸，得室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)水泥劑量為3.9%。2）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表3所示。7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，如表4所示。將測得的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值與其相應(yīng)的灰劑含量進(jìn)行線行回歸，得室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)水泥劑量為3.5%。3）舊路面混合料水泥冷再生合成比例，如表5所示。7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，如表6所示。將測得的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值與其相應(yīng)的灰劑含量進(jìn)行線行回歸，得室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)水泥劑量為3.4%。

4 結(jié)語

通過以上三種不同比例混合料的配合比試驗(yàn)，第三種比例的混合料級配較為理想，且水泥用量最低，最終選擇第三種比例的混合料作為實(shí)驗(yàn)室配合比。（1）綜合對比以上種級配曲線，在原銑刨料的基礎(chǔ)上添加天然砂礫和砂后級配滿足要求且曲線更為圓滑，粗集料相互嵌擠形成骨架并形成空隙，細(xì)集料則填充這些空隙，細(xì)集料可以看作與整個(gè)混合料級配一樣，也具有一定的粗細(xì)成分，較粗成分會形成的空隙由較細(xì)部分來填充，集料級配分布均衡，混合料易壓實(shí)，施工中不易離析。骨架密實(shí)情況相對于原銑刨料更為良好。（2）通過試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在同等水泥劑量下，在原銑刨料中摻加新結(jié)合料，級配改善后其強(qiáng)度得到明顯提高，另外原銑刨料級配具有松散粒料的特點(diǎn)，這主要是因?yàn)樵薪Y(jié)構(gòu)層中的結(jié)合料經(jīng)過銑刨機(jī)的作用，已經(jīng)老化進(jìn)而基本失去活性，對材料的粘結(jié)性下降，加之銑刨料經(jīng)篩分烘干后，其相互間是松散的。所以如果將現(xiàn)場銑刨料直接用于冷再生底基層時(shí)，那么水泥用量必將增大，所以結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)性考慮，應(yīng)摻加結(jié)合料改善級配后再進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。通過對該段路的試驗(yàn)及應(yīng)用，為以后廢舊路面的利用提供了可靠的依據(jù)，使得舊路面料規(guī)?；瘧?yīng)用多了一種更有效的選擇。

參考文獻(xiàn)

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