瀝青路面冷再生瀝青混合料配合比設(shè)計要點

曲連才 青島路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司

瀝青路面冷再生技術(shù)，就是把原瀝青路面的材料，在充分的加工之后進(jìn)行重復(fù)利用，然后結(jié)合再生后結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)特征來加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┮约八?，在自然環(huán)境下經(jīng)過先進(jìn)的加工工藝，最終產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)層。通過實踐能夠發(fā)現(xiàn)，將瀝青路面冷再生技術(shù)運用到公路建設(shè)當(dāng)中，不但可以實現(xiàn)對公路建設(shè)成本的降低，還能夠縮短工期、節(jié)約資源，有了良好的生態(tài)保護(hù)作用。所以，本文在此對瀝青冷再生瀝青混合料配合比的設(shè)計展開了研究。

一、瀝青路面冷再生的優(yōu)勢

（一）施工工序難度較低

因為該施工技術(shù)使得原瀝青路面的所有材料都被就地利用，因而節(jié)省了許多操作步驟，如挖掘、外運等，這就極大的簡化了施工工藝，提高了施工效率，使得工期得到有效縮減，加快了施工速度。

（二）施工成本不高

通過針對于工程施工成本的發(fā)現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)再生層在厚度上的差異，相較于傳統(tǒng)的施工技術(shù)，再生施工所能夠降低的成本約為35%～55%。伴隨著厚度的加深，再生的成本將變得更少。

（三）施工工藝水平較高，增加了道路的使用壽命

該施工技術(shù)采用的泡沫瀝青，能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)層剪切強(qiáng)度的加強(qiáng)，使其水敏感性得到改善。在強(qiáng)度方面，再生混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度堪比半剛性材料，與此同時，它還有著柔性接結(jié)構(gòu)呈良好的抗疲勞特性，可以避免出現(xiàn)反射裂縫，在實際使用的過程中，出現(xiàn)的病害也要顯著減少。

（四）生產(chǎn)效率更高

在采用冷再生技術(shù)的瀝青路面中，除了少數(shù)的一些病害嚴(yán)重的坑槽要提前做好處理，其他的路段都是不需要處理的，再生過程有著一次性通過的施工特點，這就使得施工進(jìn)度大大加快。

二、瀝青路面冷再生瀝青混合料配合比設(shè)計

（一）工程概況

公路原路面結(jié)構(gòu)是15cm 瀝青面層與30cm 水泥穩(wěn)定碎石基層，該公路瀝青路面經(jīng)歷過一次翻修，針對瀝青面層實施了處理，并且對水穩(wěn)基層出現(xiàn)破壞的地方進(jìn)行了補(bǔ)挖。但因為此公路具有著較大的車輛荷載，瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、老化以及水損壞等的病害，同時瀝青路面的中下層有著更明顯的開裂。結(jié)合路面病害與交通狀況，因此通過瀝青路面冷再生技術(shù)來對此路段路面進(jìn)行修復(fù)。

（二）RAP 料級配設(shè)計

在對該工程進(jìn)行施工的過程當(dāng)中，根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》來合理設(shè)計RAP 料級配，為避免出現(xiàn)資源浪費的情況，舊RAP 料在拌和站破碎以及篩分的過程當(dāng)中，盡可能的把級配控制到規(guī)定的范圍當(dāng)中，做好對于舊RAP 料的破碎與篩分控制，只有少數(shù)的一些RAP 集料粒徑超過了31.5mm 之外，其余都符合相關(guān)要求，對于不符合要求的RAP 料要及時去掉，在此情況下，工程施工中所使用的均為符合要求的舊RAP 料，降低了對資源造成的消耗。

（三）水泥含量確定

在本工程當(dāng)中，對乳化瀝青冷再生混合料試件進(jìn)行制備，在混合料方面，使用了4%的乳化瀝青，結(jié)合土工實驗來確定最為合適的含水量，試件含水量分別是0%、0.5%、1.5%、2.5%，試件通過水泥和RAP攪拌45s，然后再加水和30s，最后再加乳化瀝青30s。對于馬歇爾試件，對其采取雙面擊實75 次，放置到室內(nèi)養(yǎng)生1d 以后脫模，同時對相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測，確保試件是滿足要求的。車轍試驗的目的則是對各種水泥含量的瀝青混合料在高溫與交通重復(fù)負(fù)荷在的抗車轍能力，以保證瀝青路面具有足夠的使用性能。選擇了碾壓成型30cm×30cm×5cm 板型試件，在室溫條件將將其放置12h 以后，再將其放到60℃的烘箱內(nèi)40h，加快養(yǎng)生效率，在取出以后放到室溫環(huán)境下冷取，然后實施60℃車轍試驗。小梁低溫彎曲試驗也選擇了碾壓成型相同的板型試件，在-10℃的環(huán)境下養(yǎng)生以后將其切割為40mm×40mm×250 的棱柱體小梁，跨徑是200mm。由試驗可得，水泥含量處在1.5%的狀態(tài)下冷卻再生混合料具有最好的綜合性能，在本次工程施工的過程中，混合料選擇了1.5%的水泥含量。

（四）確定拌和用水量

因為試驗的環(huán)境和實際施工有著較大的不同，所以，土工擊實實驗與工程實際拌和的用水量也不是完完全全相同的，在得到土工擊實實驗的結(jié)果之后，再對其實施裹附實驗。在進(jìn)行裹附試驗的過程當(dāng)中，乳化瀝青以0.5 為增減量，拌和用水量是將最佳液體含量和乳化瀝青含量的差作基準(zhǔn)值，通過相應(yīng)的用水量來拌和混合料，混合料的流動性和裹附效果修正拌和用水量，最終得出冷再生混合料的具體拌和用水量。在降低0.5%乳化瀝青用量的情況下，拌和用水量的增加值基本接近乳化瀝青增加容量內(nèi)的水的百分比。依照《公路土工試驗規(guī)程》方法和要求來開展擊實試驗，具體來看，水泥含量是1.5%，乳化瀝青則是4%，通過試驗發(fā)現(xiàn)，最大干密度2.219g/cm3發(fā)生于外加水2.8%的情況下，因此，確定最佳含水量是4.3%。

（五）確定乳化瀝青含量

通過對乳化瀝青用量的預(yù)估來作中間值，將0.5%作為增減量形成幾個不同的乳化情含量，最佳水泥含量和含水量都保持固定，制作制備馬歇爾試件。針對于相關(guān)試件實施劈裂實驗可知，乳化瀝青含量處在3.5%～4%的情況下，試件濕劈裂強(qiáng)度比TSR 最大，由此可知，集料表面受到了瀝青的裹附，導(dǎo)致水分無法滲透結(jié)合面，集料和乳化瀝青不容易剝落下來，乳化瀝青與RAP 料具有較好的裹附性。在乳化瀝青含量處在3.5%的情況下，混合料試件的干濕劈裂強(qiáng)度比最大。在其含量自3%提高到3.5%的情況下，試件強(qiáng)度也得到提高，自3.5%提高到4%的情況下，試件強(qiáng)度降低。所以，結(jié)合劈裂強(qiáng)度最大原則，確定其冷再生混合料的最佳瀝青含量是3.5%。

三、結(jié)語

總而言之，在對公路瀝青路面進(jìn)行施工的過程當(dāng)中，要想有效提高公路路面的施工質(zhì)量，就必須要合理運用瀝青路面冷再生技術(shù)，合理確定其瀝青混合料的配合比，結(jié)合實際情況，保證配合比設(shè)計的科學(xué)性與合理性，從而確保冷再生瀝青混合料的作用能夠得到最大程度的發(fā)揮，促進(jìn)公路路面質(zhì)量的提高。