再生二灰稳定碎石基层或水泥稳定碎石基层时可掺加水泥作为稳定剂,再生得到的混合料作为路 面的基层使用。水泥可以采用以下三种添加方式:
(1)将粉状水泥撒布在再生机前的被再生路面上,再生机经过时可将水泥与被铣刨下来的旧混合 料进行拌和。
(2)用专用水泥稀浆搅拌输送车将水泥与水拌和成稀浆状,水泥稀浆可以直接喷洒到再生机的拌 和罩壳内。这样不仅可以保证水泥用量的精确性,同时也防止了因刮风等而损失水泥材料。
(3)采用专用水泥撒布车撒布水泥,撒布车作为再生机组的一部分。
不论采用粉状水泥方式或水泥稀浆方式添加,水泥用量一般控制在2%~4%(重量百分比)之间。
再生沥青面层混合料可掺加乳化沥青或泡沫沥青,再生得到的混合料可作为沥青碎石基层或沥青 下面层使用。
乳化沥青可以提高混合料的粘结力和承载力,有助于使旧路面中老化的沥青复原、软化。使用乳 化沥青的好处是其粘度低,易于用再生设备中的液体喷洒装置添加,再生材料与乳化沥青拌和后,乳化沥青破乳后沥青有较高的粘度,因此可以提高旧材料的粘结性。
泡沫沥青是通过在热沥青中加入少量的水(约为沥青用量的2%~3%)产生的。使用的沥青为普通针入度级的沥青,如AH-70号普通沥青。当水注入热沥青时,水会迅速蒸发,从而引起沥青在饱和蒸 气内产生爆炸泡沫,体积膨胀至原来的15至20倍。泡沫沥青的产生如图2所示。泡沫沥青增加了 沥青的体积和表面活性,在发泡的过程中,沥青的粘度显著降低,从而使沥青能充分地扩散进骨料中去。

衡量泡沫沥青的质量的主要参数是膨胀比和半衰期。膨胀比是最终形成泡沫沥青的最体积与最 初未泡沫化时沥青的体积之比,一般泡沫沥青的膨胀比应为15~20.半衰期为泡沫沥青的体积缩减至 其最体积50%时所用的时间,半衰期以s计,一般半衰期数值在10~15s之间。原则上膨胀比越、半衰期越长的泡沫沥青质量越好。
泡沫沥青由再生机上的泡沫沥青输送及喷洒系统产生并直接喷洒进再生机的拌和罩壳内。在粒料中,泡沫沥青的用量一般为3%~5%(重量百分比)。当被再生的混合料中本很含有较多沥青时,其用量 可降低为2%~3%.在采用泡沫沥青作为稳定剂时,加入少量水泥(一般为1%~2%)是有好处的,它可以 使再生混合料结构层获得所需强度的同时,提高表面质量,防止裂纹的发生。
路面的冷再生施工速度快,经过正确设计施工再生得到的混合料质量良好,能满足正常的路用性 能。采用冷再生技术还可以节约量的养护和建设资金,减少废旧混合料对环境的污染,因此具有重的经济效益和社会效益。
2、路面冷再生混合料的配合比设计
路面冷再生混合料因其中掺加了一定比例的旧料和再生剂,故其配合比设计与普通的新拌混合料配合比设计有所不同。美国某些州已在利用Superpave的方法来设计再生沥青混合料。日本 对再生沥青混合料马歇尔试验提出了有别于普通沥青混合料的很具体的技术指标。
我国目前没有再生沥青混合料的设计规范,因此,提出适合我国现阶段国情的再生沥青混合 料设计方法很有必要。
2.1 旧混合料的性能评价
研究沥青混合料随使用年限发生的变化对沥青路面再生利用非常关键,因为它直接影响再生 路面的性能,因此对旧沥青路面的评价在路面再生的工艺中非常重要。
(1)研究将根据旧沥青路面不同的破坏状况,确定适宜的取样频率,随机钻芯取样以获得有代 表性的样品;
(2)对旧沥青混合料采用抽提法,分析矿料级配、集料性能的变化;旧二灰碎石或水泥稳定 碎石混合料分析其级配;
(3)采用旋转蒸发的工艺提取老化的沥青,并采用针入度分级体系以及Superpave的PG分 级体系分别进行分析研究,比较老化沥青和新鲜沥青的性能差异;
(4)根据老化沥青的性能选择合适的稳定剂及掺量,使再生后的沥青满足路用性能要求。
2.2 冷再生混合料配合比设计内容
(1)获取有代表性的RAP样品;
(2)试验室确定回收的混合料的组成及性能;
(3)确定 添加的新集料的规格和用量;
(4)选择新添稳定剂的等级和用量;
(5)确定拌和前的含水量;
(6)养生初期和养生结束时混合料性能(尤其是水稳定性)试验;
(7)确定最佳配合比。
3、路面冷再生混合料的性能试验
路面冷再生后的混合料与新拌混合料的性能是否相同,将直接影响到现场冷再生路面的使用 寿命,现分别对半刚性基层再生混合料和沥青面层再生混合料的性能进行分析。
3.1 沥青面层路面冷再生混合料性能
针对面层混合料进行现场冷再生混合料的高温稳定性试验、低温抗裂性试验、水稳定性检验以及疲劳试验,充分比较再生混合料的路用性能。
(1)现场冷再生沥青混合料的室内性能;
(2)现场冷再生沥青混合料与新拌沥青混合料性能的对比研究。
3.2 半刚性基层现场冷再生混合料性能
半刚性基层现场冷再生混合料主要用于路面的基层。半刚性基层现场冷再生混合料性能的研 究主要包括强度试验(马歇尔稳定度、流值;无侧限抗压强度;间接抗拉强度;养生后的残留稳定度等)。
3.3 现场冷再生路面的施工工艺与质量控制
我国目前还缺乏路面现场冷再生的施工规范,本文结合无锡市路中养护工程有限公司现场 冷再生工程的实际施工状况,侧重分析现场冷再生路面的施工工艺与施工质量控制方法,以形成 现场冷再生路面施工指南,主要包括以下内容:
(1)刨下来的旧路面混合料的级配要求;
(2)最佳含水率和通风养生;
(3)现场冷再生路面施工的质量控制、质量保证的要求;
①现场冷再生的材料要求(旧料、沥青、添加剂等);
②现场冷再生的混合料技术要求(体积参数、性能指标、级配要求等);
③现场冷再生施工技术要求(准备、施工、验收等)。
3.4 现场冷再生路面的性能观测
再生前对路面的状况(平整度、抗滑、破损状况等)进行调查和评价,对于完工后的现场冷再 生路面进行定期观测(平整度、抗滑、破损状况等),并与同期新建路面的使用情况作对比,研究 现场冷再生路面的路用性能。
4、结束语
由于沥青路面冷再生节约了量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,具有 巨的经济效益和社会效益,目前路面冷再生技术在我国还处于试验推广阶段,在强调可持续发 展的今天,进一步加强研究路面冷再生技术,对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。