丁超

（甘肃省兰州公路管理局，甘肃 兰州 730000）

0 引言

随着我国经济的高速发展，道路通车里程与日俱增，甘肃省道路建设迅猛发展。截至到2018年初，甘肃省道路通车里程已达14.23万公里，其中高速公路通车里程超过4016公里。即使按照15年的设计使用年限（高速公路为15年，低等级道路设计年限要短），每年约有1万公里的道路需要进行大、中修。以机场路、树徐路、白兰路、兰海路、柳忠路、兰临路、巉柳路等高速公路为例，这几条高速公路均已进入大修、中修期，每年就有几十万平的路面需要返修，产生数万吨的废旧沥青混合料，养护任务十分艰巨。

若养护维修过程中按照传统方式进行处理，不仅需要大量的砂石、沥青等材料，经济成本较高，而且带来环境污染问题、浪费资源[1]。沥青路面再生技术是将废旧沥青混合料破碎、筛分并加以利用的技术，包括厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生[2]。乳化沥青厂拌冷再生技术是厂拌冷再生技术的一种，是指常温下在铣刨、破碎、筛分的废旧沥青混合料中掺入乳化沥青、活性材料（石灰、水泥等）、新集料、水等拌和，常温下铺筑、压实的沥青路面的再生技术[3]。该技术具有废料利用率高、常温下可拌和、环境污染少、经济效益高等特点，具有明显的社会、经济效益。论文在级配设计和最佳沥青用量分析的基础上，进行乳化沥青冷再生混料性能试验，围绕乳化沥青冷再生技术展开研究，以期推进该技术在甘肃省的应用。

1 级配设计及最佳沥青确定

1.1 原材料及性能指标

配合比设计时，参考《公路沥青路面再生技术规范》[4]，具体性能指标要求见表1。

表1 乳化沥青沥青冷再生混合料性能指标要求

1）基质沥青

基质沥青采用壳牌90#A级沥青，其各项性能指标满足规范要求，满足沥青路面再生技术的应用。

2）铣刨料及水泥

参考相应文献[5，6]，试验前对水泥、1#（9.5～31.5mm）、2#（4.75～9.5mm）和3#（0～4.75mm）铣刨料进行筛分，结果见表2。

3）细集料

对细集料进行了砂当量试验，试验结果为70，满足规范（＞60）的要求。

4）乳化沥青

用A、B两种乳化剂制备乳化沥青，其技术指标满足规范要求，且可施工性和裹附性良好。

5）水泥

采用的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为PO42.5。

表2 废旧沥青混料和水泥筛分试验结果

6）水

试验用水为兰州市供应自来水。

1.2 级配设计

根据相关经验，级配设计时初定乳化沥青用量为4%，水掺量为3.5%。级配设计时，初选三种级配，1#、2#、3#铣刨料、新集料和水泥的掺量比例见表3，具体级配设计见图1。利用旋转压实法成型试件，进行体积指标及强度试验，试验结果见表4。由表4可知，级配3强度较低，级配1和2满足要求，综合对比分析，选择级配2作为设计级配。

表3 1#、2#、3#铣刨料、新集料、水泥的掺量

图1 级配设计图

1.3 最佳沥青用量的确定

选用5种乳化沥青掺量，按照设计级配配制混合料，利用旋转压实法成型试件，进行体积指标及强度试验，结果见表5。由表5可结合相关工程经验，确定的最佳沥青用量为4.0%。

表5 五种沥青掺量下的体积指标和强度试验结果

2 路用性能试验

根据最佳级配、最佳含水率和最佳沥青掺量制备试件，成型方法为旋转压实方法。对成型试件进行冻融劈裂试验，试验结果见表6；制备试件，进行干湿劈裂试验，试验结果见表7；制备试件，将其放在60℃条件下养生5h，进行车辙试验，实验结果见表8。由表6、表7和表8可知，设计的乳化沥青冷再生混合料水稳、高温性能满足使用要求。

表6 冻融劈裂试验结果

表7 干湿劈裂试验结果

表8 车辙试验结果

3 结语

乳化沥青冷再生技术具有良好的社会、经济、环保效益，其推广应用价值巨大。为推进该技术在甘肃省的应用，论文基于原材料性能分析和室内试验，确定了沥青的最佳用量，优化了路面回收材料、新集料、水泥的掺配比例，确定了最佳级配。通过室内试验，对再生后的沥青混合料进行水稳定性、高温稳定性进行研究，研究结果在设计级配和沥青掺量下其水稳、高温性能良好，满足甘肃省路面使用性能要求，在甘肃省其应当作为一种有效的再生技术被大力推广应用。