肖宝库 高 晋

(1:长春建业集团有限公司，长春 130118;2:长春市公路管理处，长春 130021)

0 引言

由于高等级公路和大部分城市道路的路面标高在新路完成后已经基本确定，其增加的可能性很小，所以在作为基层的冷再生层上摊铺新面层厚度受到一定限制.因此，就地冷再生主要适用于部分城市道路、等外公路、一般公路及其它场地的维修改造.经过冷再生处理的路面可作为乡村公路、低等级公路路面的表面层或高等级公路的基层使用.只要混合料中5 mm以上粒料含量占30%以上，该旧路可作为再生基层使用.因为有足够大的骨料就能够形成再生基层的骨架结构，使其具备一定的承载能力.

1 旧路调查

1.1 原路路面各结构层类型

黑大公路吉林省磐石段原路面结构上面层为3 cm细粒式沥青混凝土，下面层为4 cm中粒式沥青混凝土，基层为20 cm石灰粉煤灰稳定碎石.原路基宽度12 m，路面宽度9 m，2×1.5 m土路肩［1］.

1.2 路况调查

黑大公路吉林省磐石段建成于2001年，通车运营后，特别是最近几年来，随着交通量的增加和超限车辆的增多，路基、路面、桥涵、交通工程及沿线设施出现了不同程度的损坏，直接影响了公路的使用性能、行车舒适和交通安全.2004年路况调查数据显示，路面养护质量指数(PQI)中良率为57%;经过一年时间，2005年路况差了很多，路面病害主要以翻浆、网裂、车辙、纵横缝为主，路面平整度较差，破损较为严重，路面状况指数PCI为中等以下;经取芯检验，基层破损严重，绝大部分路段路面强度不满足原设计要求，路面强度指数SSI基本为中等以下;受行车和雨水影响，个别路段翻浆现象明显［1-2］.

根据以上路况调查情况，决定采用就地水泥冷再生工艺进行大修.

2 材料选择

2.1 稳定剂类型选择

水泥是最常用的稳定剂，其主要原因:①水泥取材方便，几乎各地都有生产;同时水泥与沥青相比，价格非常便宜;②在使用方法方面，可以人工撒布，也可以用水泥撒布车和稀浆设备;③水泥在土木工程领域的广泛应用，现有的标准试验方法和规范成熟［3］.水泥稳定剂在国内的冷再生工程中应用广泛，积累了大量的成功经验.我们为确保试验路成功，决定选择水泥作为稳定剂.

2.2 水泥性能试验

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于冷再生基层，应选用初凝时间3 h以上和终凝时间较长(宜在6 h以上)的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质的水泥.本工程所用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，由吉林亚泰明城水泥有限公司生产，检测依据为GB17671-1999，GB1346-2001，GB1345-91，GB175-1999，所测指标均符合要求.

2.3 粉煤灰性能试验

所用粉煤灰产地为长春二热电厂，根据《用于水泥和水泥混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)中对粉煤灰的技术要求，所测各项指标均符合F类II级粉煤灰的要求，各项指标均符合路用粉煤灰的技术要求.

3 再生剂添加量试配设计

3.1 水泥掺加量的确定

为确定最佳水泥添加量，根据国内已经进行的冷再生工程经验，按照水泥质量与冷再生铣铇料质量比为4.5%，5%，5.5%，6%四种添加量，进行无侧限抗压强度试验，以确定最佳水泥掺加量.养生龄期分7 d，14 d和28 d 3种［2，4］.

(1)4种水泥含量冷再生料的标准击实曲线.通过击实试验，4种水泥含量冷再生料的最佳含水量均为9.5%，最大干密度均是2.02 g/cm3;

(2)无侧限抗压强度试验.我国《公路路面基层施工技术规范》(TJT 034-2000)规定，当水泥稳定土用作路面基层和底基层时，其7 d龄期的无侧限抗压强度(6 d保温保湿养生，1 d浸水)应符合规范要求.

4种水泥含量、养生龄期分7 d，14 d和28 d，进行无侧限抗压强度试验数据见表1.

表1 不同水泥含量冷再生料无侧限抗压强度试验结果

3.2 以一定比例的球磨粉煤灰替代部分水泥

为寻求最佳的球磨粉煤灰与水泥的配合比例，按照4.5%，5%，5.5%，6%4种添加量，每种水泥剂量对应掺加1%，2%，3%的粉煤灰，共12种配合比例进行无侧限抗压强度试验.养生龄期分7 d，14 d和28 d 3种.

(1)12种组合标准击实曲线.由于冷再生料所占比例很大，掺加的水泥和粉煤灰比例都比较小，试验结果显示，12种不同组合比例混合料的最佳含水量均为10.0%，最大干密度均为2.02 g/cm3;

(2)12种不同组合比例混合料无侧限抗压强度试验.12种不同组合比例混合料养生龄期分7 d，14 d和28 d，进行无侧限抗压强度试验，混合料的最佳含水量采用10.0%，最大干密度采用2.02 g/cm3，试验结果见表2.

表2 不同粉煤灰与水泥含量强度试验结果

从表2看出:

(1)当掺加1%粉煤灰与4.5%，5%，5.5%，6%水泥，以及100%冷再生料配合成的混合料，其最大干密度为2.02 g/cm3，最佳含水量为10%，7 d无侧限抗压强度为3.0 MPa～3.5 MPa(经计算均满足设计要求);14 d无侧限抗压强度为3.7 MPa～3.9 MPa;28 d无侧限抗压强度为4.4 MPa～4.8 MPa;

(2)当掺加2%粉煤灰与4.5%，5%，5.5%，6%水泥，以及100%冷再生料配合成的混合料，其最大干密度为2.02 g/cm3，最佳含水量为10%，7 d无侧限抗压强度为3.2 MPa～3.4 MPa(经计算均满足设计要求);14 d无侧限抗压强度为3.7 MPa～3.9 MPa;28 d无侧限抗压强度为4.4 MPa～4.6 MPa;

(3)当掺加3%粉煤灰与4.5%，5%，5.5%，6%水泥，以及100%冷再生料配合成的混合料，其最大干密度为2.02 g/cm3，最佳含水量为10%，7 d无侧限抗压强度为3.1 MPa～3.5 MPa(经计算均满足设计要求);14 d无侧限抗压强度为3.7 MPa～3.9 MPa;28 d无侧限抗压强度为4.5 MPa～4.8 MPa.

由此可见掺加1%，2%，3%粉煤灰，每增加1个百分点的掺加量，7 d无侧限抗压强度增加为0.1 MPa;每增加1个百分点的掺加量，14 d无侧限抗压强度和28 d无侧限抗压强度基本没有变化.

4 结论

总的试验结果表明，实体水泥冷再生工程中若考虑掺加粉煤灰，建议粉煤灰掺加量一般不大于2%为宜，从节约造价角度出发，水泥掺量采用4.5%为宜.从粉煤灰掺加量增加态势看，强度有小幅改善.

［1］范春娇.沥青路面就地冷再生技术研究［D］.西安:长安大学，2008.

［2］赵 东.水泥粉煤灰为再生剂冷再生施工技术分析［J］.北方交通.2011，(5):40-41.

［3］金向阳，姜晓萍.水泥粉煤灰冷再生抗冻性能分析［J］.黑龙江交通科技，2011(10):26-28.

［4］姚 辉，李 亮，应荣华，但汉成，杨小礼.采用贝雷法的冷再生混合料级配设计研究［J］，公路交通科技，2011(1):7-12.