乳化沥青再生混合料性能研究

张海波+郭滕滕+郑晨

摘要：为确定乳化沥青再生混合料的性能能否满足再生路面的使用要求，采用某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青制备再生混合料。借助一系列试验，研究分析了乳化沥青再生混合料的路用性能与力学性能，结果表明：采用此品牌乳化沥青再生的混合料路用性能和力学性能性能均较好，能满足再生路面的使用要求。

关键词：乳化沥青；再生混合料；性能研究；配合比设计

中图分类号：U418.6文献标志码：B

0引言

近几年，在中国公路行业快速发展的同时，很多公路的使用年限都达到了使用寿命，或者由于环境因素和重载、超载现象越来越严重，导致公路的使用寿命缩短，很多公路都需要养护维修，因此，沥青路面再生技术的应用也越来越广泛[13]。其中，冷再生是沥青路面再生的主要方式，而乳化沥青作为冷再生的结合料，也得到快速发展[46]。尽管冷再生与热再生相比更具环保、节能优势，但是一直存在对冷再生混合料性能的担忧：冷再生混合料能否满足沥青路面中下面层的使用要求？

本文采用某厂家生产的乳化沥青制备冷再生混合料，借助马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温小梁弯曲试验和回弹模量试验，综合研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能和力学性能，为乳化沥青在公路养护维修方面的应用提供技术依据。

1试验原材料及配合比设计

1.1试验原材料

1.1.1乳化沥青

本文采用的乳化沥青为某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青，其沥青含量如表1所示。

表1乳化沥青沥青含量乳化沥青种类沥青含量/%含水量/%慢裂型普通乳化沥青52.647.41.1.2沥青面层铣刨料

用于配合比设计的沥青铣刨料应具备较强的代表性，可客观地反映铣刨后路面废弃材料的集料及沥青组成。为了在旧路面不同部分得到具有代表性的样品，需随机取样。

对铣刨沥青混合料进行抽提试验，抽提结果表明沥青混合料铣刨旧料的油石比为3.56%，抽提前后级配组成如表2所示。表2铣刨沥青混合料抽提前后的级配组成状态通过下列筛孔（mm）的百分率/%26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075抽提前100.098.795.490.175.736.213.16.12.00.50.30.1抽提后100.0100.098.892.579.753.737.531.324.616.812.09.21.1.3水泥和矿粉

为增大乳化沥青冷再生混合料的强度，在冷再生配合比设计中加入1.0%的水泥和3.0%的矿粉，水泥采用缓凝型普通硅酸盐水泥，矿粉为普通矿粉。采用饮用水即可，本文采用实验室自来水。

1.2乳化沥青冷再生混合料配合比设计

1.2.1合成级配组成设计

根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41—2008）的级配范围要求，设计乳化沥青冷再生混合料的级配组成如表3所示。

表3乳化沥青冷再生混合料的级配组成筛孔尺寸/mm37.526.513.24.752.360.30.075通过率/%100.0100.083.140.117.44.31.3规范级配范围/%10080～10060～8025～6015～453～201～71.2.2确定最佳流体含量

将5 L乳化沥青和5 L水混合搅拌均匀，作为混合流体进行技术试验，以此确定最佳流体含量。分别对流体含量为2%、4%、6%、8%和10%的沥青面层铣刨料进行击实试验，结果如图1所示。得出该乳化沥青冷再生混合料最大干密度的最佳流体含量为7.4%。

1.2.3确定最佳乳化沥青用量

按《沥青路面再生应用技术规范》（JTG F41—2007）中的成型和养生试件的方法，在不同沥青用量下制作试件，并进行强度试验。试验结果如表4所示。

通过干湿劈裂强度及残留劈裂强度比3个指标综合比较，该乳化沥青在用量为4.22%时再生效果最为理想。

2.1乳化沥青再生混合料马歇尔试验

为研究水泥和矿粉对乳化沥青冷再生混合料马歇尔稳定度及残留稳定度的影响规律，分别成型未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%的水泥和3.0%的矿粉的乳化沥青冷再生沥青混合料试件，进行马歇尔试验，结果如表5所示。

2.2乳化沥青再生混合料的高温稳定性

为研究乳化沥青冷再生混合料在高温下的稳定性，分别对未掺加水泥和矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥和3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行车辙试验，结果如表6所示。

试验结果表明该乳化沥青冷再生混合料的动稳定度远远超出《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）对1～4区普通沥青混合料动稳定度的要

2.3乳化沥青再生混合料低温抗裂性

为研究乳化沥青冷再生混合料低温下的抗裂性能，分别对未掺加矿粉、水泥及掺加1.0%水泥和30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行-10 ℃下的小梁低温弯曲试验，试验结果如表7所示。

2.4乳化沥青再生混合料的水稳定性

为研究乳化沥青再生混合料的水稳定性，分别成型未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥、3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料试件，进行冻融劈裂试验，结果如表8所示。

2.5乳化沥青再生混合料回弹模量试验

为了研究乳化沥青冷再生混合料的性能参数，并为以后的乳化沥青冷再生路面设计积累数据，分别在室温下对未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%水泥、30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行回弹模量试验，结果如表9所示。

3结语

（1） 通过试验研究可知，未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度偏低，掺加矿粉和水泥大大提高了混合料的马歇尔稳定度。

（2） 多组试验表明，乳化沥青冷再生混合料的高温抵抗变形的能力、低温抗裂性以及水稳定性能均较好，说明其路用性能满足要求，并且掺加水泥和矿粉对提高再生混合料的路用性能有利。

（3） 回弹模量试验结果表明乳化沥青冷再生混合料均具有较高的回弹模量，力学性能良好，能够满足使用要求。

参考文献：

[1]詹成根.改性剂及乳化剂对改性乳化沥青性能的影响[J].公路与汽运，2011（5）：8388.

[2]王朝辉，王丽君，白军华，等.基于时段的沥青路面预防性养护时机与对策一体优化研究[J].中国公路学报，2010，23（5）：2734.

[3]王朝辉，王选仓，高建立，等.高等级公路复合式路面养护标准[J].长安大学学报：自然科学版，2007，27（6）：1923.

[4]刘思涵.半刚性基层沥青混凝土路面冷再生机理分析[J].公路，2011，5（5）：192196.

[5]王振军.水泥对乳化沥青混合料微观结构的改善机理[J].武汉理工大学学报，2009，31（5）：1619.

[6]拾方治，马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京：人民交通出版社，2006.

[责任编辑：谭忠华]endprint

摘要：为确定乳化沥青再生混合料的性能能否满足再生路面的使用要求，采用某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青制备再生混合料。借助一系列试验，研究分析了乳化沥青再生混合料的路用性能与力学性能，结果表明：采用此品牌乳化沥青再生的混合料路用性能和力学性能性能均较好，能满足再生路面的使用要求。

关键词：乳化沥青；再生混合料；性能研究；配合比设计

中图分类号：U418.6文献标志码：B

0引言

近几年，在中国公路行业快速发展的同时，很多公路的使用年限都达到了使用寿命，或者由于环境因素和重载、超载现象越来越严重，导致公路的使用寿命缩短，很多公路都需要养护维修，因此，沥青路面再生技术的应用也越来越广泛[13]。其中，冷再生是沥青路面再生的主要方式，而乳化沥青作为冷再生的结合料，也得到快速发展[46]。尽管冷再生与热再生相比更具环保、节能优势，但是一直存在对冷再生混合料性能的担忧：冷再生混合料能否满足沥青路面中下面层的使用要求？

本文采用某厂家生产的乳化沥青制备冷再生混合料，借助马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温小梁弯曲试验和回弹模量试验，综合研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能和力学性能，为乳化沥青在公路养护维修方面的应用提供技术依据。

1试验原材料及配合比设计

1.1试验原材料

1.1.1乳化沥青

本文采用的乳化沥青为某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青，其沥青含量如表1所示。

表1乳化沥青沥青含量乳化沥青种类沥青含量/%含水量/%慢裂型普通乳化沥青52.647.41.1.2沥青面层铣刨料

用于配合比设计的沥青铣刨料应具备较强的代表性，可客观地反映铣刨后路面废弃材料的集料及沥青组成。为了在旧路面不同部分得到具有代表性的样品，需随机取样。

对铣刨沥青混合料进行抽提试验，抽提结果表明沥青混合料铣刨旧料的油石比为3.56%，抽提前后级配组成如表2所示。表2铣刨沥青混合料抽提前后的级配组成状态通过下列筛孔（mm）的百分率/%26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075抽提前100.098.795.490.175.736.213.16.12.00.50.30.1抽提后100.0100.098.892.579.753.737.531.324.616.812.09.21.1.3水泥和矿粉

为增大乳化沥青冷再生混合料的强度，在冷再生配合比设计中加入1.0%的水泥和3.0%的矿粉，水泥采用缓凝型普通硅酸盐水泥，矿粉为普通矿粉。采用饮用水即可，本文采用实验室自来水。

1.2乳化沥青冷再生混合料配合比设计

1.2.1合成级配组成设计

根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41—2008）的级配范围要求，设计乳化沥青冷再生混合料的级配组成如表3所示。

表3乳化沥青冷再生混合料的级配组成筛孔尺寸/mm37.526.513.24.752.360.30.075通过率/%100.0100.083.140.117.44.31.3规范级配范围/%10080～10060～8025～6015～453～201～71.2.2确定最佳流体含量

将5 L乳化沥青和5 L水混合搅拌均匀，作为混合流体进行技术试验，以此确定最佳流体含量。分别对流体含量为2%、4%、6%、8%和10%的沥青面层铣刨料进行击实试验，结果如图1所示。得出该乳化沥青冷再生混合料最大干密度的最佳流体含量为7.4%。

1.2.3确定最佳乳化沥青用量

按《沥青路面再生应用技术规范》（JTG F41—2007）中的成型和养生试件的方法，在不同沥青用量下制作试件，并进行强度试验。试验结果如表4所示。

通过干湿劈裂强度及残留劈裂强度比3个指标综合比较，该乳化沥青在用量为4.22%时再生效果最为理想。

2.1乳化沥青再生混合料马歇尔试验

为研究水泥和矿粉对乳化沥青冷再生混合料马歇尔稳定度及残留稳定度的影响规律，分别成型未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%的水泥和3.0%的矿粉的乳化沥青冷再生沥青混合料试件，进行马歇尔试验，结果如表5所示。

2.2乳化沥青再生混合料的高温稳定性

为研究乳化沥青冷再生混合料在高温下的稳定性，分别对未掺加水泥和矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥和3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行车辙试验，结果如表6所示。

试验结果表明该乳化沥青冷再生混合料的动稳定度远远超出《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）对1～4区普通沥青混合料动稳定度的要

2.3乳化沥青再生混合料低温抗裂性

为研究乳化沥青冷再生混合料低温下的抗裂性能，分别对未掺加矿粉、水泥及掺加1.0%水泥和30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行-10 ℃下的小梁低温弯曲试验，试验结果如表7所示。

2.4乳化沥青再生混合料的水稳定性

为研究乳化沥青再生混合料的水稳定性，分别成型未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥、3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料试件，进行冻融劈裂试验，结果如表8所示。

2.5乳化沥青再生混合料回弹模量试验

为了研究乳化沥青冷再生混合料的性能参数，并为以后的乳化沥青冷再生路面设计积累数据，分别在室温下对未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%水泥、30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行回弹模量试验，结果如表9所示。

3结语

（1） 通过试验研究可知，未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度偏低，掺加矿粉和水泥大大提高了混合料的马歇尔稳定度。

（2） 多组试验表明，乳化沥青冷再生混合料的高温抵抗变形的能力、低温抗裂性以及水稳定性能均较好，说明其路用性能满足要求，并且掺加水泥和矿粉对提高再生混合料的路用性能有利。

（3） 回弹模量试验结果表明乳化沥青冷再生混合料均具有较高的回弹模量，力学性能良好，能够满足使用要求。

参考文献：

[1]詹成根.改性剂及乳化剂对改性乳化沥青性能的影响[J].公路与汽运，2011（5）：8388.

[2]王朝辉，王丽君，白军华，等.基于时段的沥青路面预防性养护时机与对策一体优化研究[J].中国公路学报，2010，23（5）：2734.

[3]王朝辉，王选仓，高建立，等.高等级公路复合式路面养护标准[J].长安大学学报：自然科学版，2007，27（6）：1923.

[4]刘思涵.半刚性基层沥青混凝土路面冷再生机理分析[J].公路，2011，5（5）：192196.

[5]王振军.水泥对乳化沥青混合料微观结构的改善机理[J].武汉理工大学学报，2009，31（5）：1619.

[6]拾方治，马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京：人民交通出版社，2006.

[责任编辑：谭忠华]endprint

摘要：为确定乳化沥青再生混合料的性能能否满足再生路面的使用要求，采用某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青制备再生混合料。借助一系列试验，研究分析了乳化沥青再生混合料的路用性能与力学性能，结果表明：采用此品牌乳化沥青再生的混合料路用性能和力学性能性能均较好，能满足再生路面的使用要求。

关键词：乳化沥青；再生混合料；性能研究；配合比设计

中图分类号：U418.6文献标志码：B

0引言

近几年，在中国公路行业快速发展的同时，很多公路的使用年限都达到了使用寿命，或者由于环境因素和重载、超载现象越来越严重，导致公路的使用寿命缩短，很多公路都需要养护维修，因此，沥青路面再生技术的应用也越来越广泛[13]。其中，冷再生是沥青路面再生的主要方式，而乳化沥青作为冷再生的结合料，也得到快速发展[46]。尽管冷再生与热再生相比更具环保、节能优势，但是一直存在对冷再生混合料性能的担忧：冷再生混合料能否满足沥青路面中下面层的使用要求？

本文采用某厂家生产的乳化沥青制备冷再生混合料，借助马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温小梁弯曲试验和回弹模量试验，综合研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能和力学性能，为乳化沥青在公路养护维修方面的应用提供技术依据。

1试验原材料及配合比设计

1.1试验原材料

1.1.1乳化沥青

本文采用的乳化沥青为某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青，其沥青含量如表1所示。

表1乳化沥青沥青含量乳化沥青种类沥青含量/%含水量/%慢裂型普通乳化沥青52.647.41.1.2沥青面层铣刨料

用于配合比设计的沥青铣刨料应具备较强的代表性，可客观地反映铣刨后路面废弃材料的集料及沥青组成。为了在旧路面不同部分得到具有代表性的样品，需随机取样。

对铣刨沥青混合料进行抽提试验，抽提结果表明沥青混合料铣刨旧料的油石比为3.56%，抽提前后级配组成如表2所示。表2铣刨沥青混合料抽提前后的级配组成状态通过下列筛孔（mm）的百分率/%26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075抽提前100.098.795.490.175.736.213.16.12.00.50.30.1抽提后100.0100.098.892.579.753.737.531.324.616.812.09.21.1.3水泥和矿粉

为增大乳化沥青冷再生混合料的强度，在冷再生配合比设计中加入1.0%的水泥和3.0%的矿粉，水泥采用缓凝型普通硅酸盐水泥，矿粉为普通矿粉。采用饮用水即可，本文采用实验室自来水。

1.2乳化沥青冷再生混合料配合比设计

1.2.1合成级配组成设计

根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41—2008）的级配范围要求，设计乳化沥青冷再生混合料的级配组成如表3所示。

表3乳化沥青冷再生混合料的级配组成筛孔尺寸/mm37.526.513.24.752.360.30.075通过率/%100.0100.083.140.117.44.31.3规范级配范围/%10080～10060～8025～6015～453～201～71.2.2确定最佳流体含量

将5 L乳化沥青和5 L水混合搅拌均匀，作为混合流体进行技术试验，以此确定最佳流体含量。分别对流体含量为2%、4%、6%、8%和10%的沥青面层铣刨料进行击实试验，结果如图1所示。得出该乳化沥青冷再生混合料最大干密度的最佳流体含量为7.4%。

1.2.3确定最佳乳化沥青用量

按《沥青路面再生应用技术规范》（JTG F41—2007）中的成型和养生试件的方法，在不同沥青用量下制作试件，并进行强度试验。试验结果如表4所示。

通过干湿劈裂强度及残留劈裂强度比3个指标综合比较，该乳化沥青在用量为4.22%时再生效果最为理想。

2.1乳化沥青再生混合料马歇尔试验

为研究水泥和矿粉对乳化沥青冷再生混合料马歇尔稳定度及残留稳定度的影响规律，分别成型未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%的水泥和3.0%的矿粉的乳化沥青冷再生沥青混合料试件，进行马歇尔试验，结果如表5所示。

2.2乳化沥青再生混合料的高温稳定性

为研究乳化沥青冷再生混合料在高温下的稳定性，分别对未掺加水泥和矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥和3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行车辙试验，结果如表6所示。

试验结果表明该乳化沥青冷再生混合料的动稳定度远远超出《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）对1～4区普通沥青混合料动稳定度的要

2.3乳化沥青再生混合料低温抗裂性

为研究乳化沥青冷再生混合料低温下的抗裂性能，分别对未掺加矿粉、水泥及掺加1.0%水泥和30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行-10 ℃下的小梁低温弯曲试验，试验结果如表7所示。

2.4乳化沥青再生混合料的水稳定性

为研究乳化沥青再生混合料的水稳定性，分别成型未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料以及掺加1.0%水泥、3.0%矿粉的乳化沥青冷再生混合料试件，进行冻融劈裂试验，结果如表8所示。

2.5乳化沥青再生混合料回弹模量试验

为了研究乳化沥青冷再生混合料的性能参数，并为以后的乳化沥青冷再生路面设计积累数据，分别在室温下对未掺加水泥、矿粉以及掺加1.0%水泥、30%矿粉的乳化沥青冷再生混合料进行回弹模量试验，结果如表9所示。

3结语

（1） 通过试验研究可知，未掺加水泥、矿粉的乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度偏低，掺加矿粉和水泥大大提高了混合料的马歇尔稳定度。

（2） 多组试验表明，乳化沥青冷再生混合料的高温抵抗变形的能力、低温抗裂性以及水稳定性能均较好，说明其路用性能满足要求，并且掺加水泥和矿粉对提高再生混合料的路用性能有利。

（3） 回弹模量试验结果表明乳化沥青冷再生混合料均具有较高的回弹模量，力学性能良好，能够满足使用要求。

参考文献：

[1]詹成根.改性剂及乳化剂对改性乳化沥青性能的影响[J].公路与汽运，2011（5）：8388.

[2]王朝辉，王丽君，白军华，等.基于时段的沥青路面预防性养护时机与对策一体优化研究[J].中国公路学报，2010，23（5）：2734.

[3]王朝辉，王选仓，高建立，等.高等级公路复合式路面养护标准[J].长安大学学报：自然科学版，2007，27（6）：1923.

[4]刘思涵.半刚性基层沥青混凝土路面冷再生机理分析[J].公路，2011，5（5）：192196.

[5]王振军.水泥对乳化沥青混合料微观结构的改善机理[J].武汉理工大学学报，2009，31（5）：1619.

[6]拾方治，马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京：人民交通出版社，2006.

[责任编辑：谭忠华]endprint