 摘要：本文通过室内试验研究了乳化沥青冷再生混合料体积特性、乳化沥青冷再生混合料的水稳定性和乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性等路用性能，为今后乳化沥青冷再生混合料的应用推广提供了参考。 关键词：乳化沥青；冷再生混合料；路用性能 1 乳化沥青冷再生混合料体积特性 毛体积密度能够反映混合料试件的压实程度。而压实程度在一定的程度上影响水稳定性，强度等等。由毛体积因此毛体积密度的测量作为其混合料性能的参考是很有必要的。此密度是在击实50次60℃养生40h，再击实25次，常温冷却12h情况下测得的。毛体积密度的测量依据水中称重法T0706-2000。数值见表1。 表1毛体积密度
最大理论密度是一定的条件下反映集料级配理论的密度，在一定条件下可以能够反映混合料自身的密集程度，可以反映级配的密实程度，从侧面可以反映级配的好差程度。结合毛体积密度，可以计算空隙率的大小。最大理论密度的测量见T0711-1993。数值见表2。 表2 最大理论密度
试件的空隙率反应了试件中空隙的大小。试件空隙的多少能够反应试件在同一击实条件下的密实程度，密实程度又能够反应其抵抗水损坏的能力，从而影响其耐久性以及疲劳性能。根据试件的空隙率按下式计算。 根据公式可以计算出，其空隙率为11.9%。由此空隙率可以看出，其空隙符合规范的要求，但偏大，抵抗水损坏条件较差，其要求沥青具有较好的粘结性能。 2 乳化沥青冷再生混合料的水稳定性 水损害是沥青路面的主要病害之一。所谓水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的作用，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用，水分逐渐渗入沥青与集料的界面上，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青膜从石料表面脱落（剥离），混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等的损坏现象。 沥青面层往往是透水的，尤其是在使用初期，透水性较大。因此雨季表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层。表面水也有可能从两侧路肩或路面与路肩的结合处以及中央分隔带与路面的结合处透入路面结构层中。调查试验表明，水分从沥青面层中蒸发出来要比透进去困难得多，进入路面结构层的水能使基层或底基层材料的含水量增加，使强度大大降低，从而导致沥青路面过早破坏。 一般来说，对于寒冷地区水稳定性通过冻融劈裂实验可以反映其对水的稳定性。通过成型马歇尔试件，进行冻融劈裂实验，测其水稳定性。对于南方多雨温润气候，没有冻融周期循环，可以利用干湿劈裂强度作为其水稳定性的控制指标，而不去考虑冻融劈裂强度。研究发现，再养生期间，适当的雨水对提高混合料的强度是有益处的，因为水泥的水化等离不开水。适当的雨水越近养生前期，其实际的路面养生效果越好。 在实验中，通过马歇尔击实成型试件。选择级配二与不添加新料进行级配对比。在同等的条件下，自然养生七天，测量其强度。其冻融劈裂强度以及干湿劈裂强度分别见表3和表4。其绘制成图见图1。 表3 冻融劈裂强度
表4干湿劈裂强度
图1 两种混合料强度比较 3 乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性 高温稳定性是评价沥青混合料耐久性能的主要指标之一，其对应的试验则是车辙。通过车辙试验可以反应水泥-乳化沥青冷再生混合料在高温下的抵抗行车变形的能力。 沥青混合料是一种粘弹性材料，其物理性能与温度和荷载作用时间密切相关。沥青路面在使用期间，经受从低温到高温不同环境条件的考验。从常识可知，冬季及春秋季温度不太高时路面是不会产生大的变形的。通常所说的“高温稳定性能”的“高温”条件是指在使用过程中受交通荷载的反复作用，容易产生车辙、推移、拥包等永久性变形（也包括泛油）的温度范围。道路使用的实践说明，在通常的汽车荷载条件下，永久性变形主要是夏季气温高于25℃-30℃左右，即沥青路面的路表温度达到40℃-50℃以上，已经达到或超过道路沥青的软化点温度的情况下容易产生，且随着温度的升高和荷载的加重，变形愈大。相反，低于这个温度，就不会产生严重的变形。也就是说，所谓的“高温”条件通常是高于25℃-30℃的气温条件。许多路面发生高温失稳性破坏都是在这个气温下。在我国，大部分地区一年之中会有数十天乃至一百余天超过这个温度，有些地方尽管一年之中也许仅仅只有几天达到这样的气温条件，也难逃高温变形破坏的厄运。 沥青路面在高温条件下或长时间承受荷载作用，沥青混合料会产生显著的变形，其中不能恢复的部分成为永久变形。降低路面的使用性能，危及行车安全，从而缩短沥青路面的使用寿命。高速公路的车辙是沥青路面的最有危害的破坏形式。 对材料施加一定水平的荷载或应力，材料将产生变形，若变形不随时间增加而增大，且撤销外力后，变形立即全部恢复，那么这种材料称为弹性体；若变形随荷载作用时间增加而增大，外力撤销后，变形不能完全恢复，那么这种材料称为粘性体。单纯的弹性材料符合虎克定律，理想的粘性材料则符合牛顿定律。但许多工程材料既不是单纯的弹性材料，也不是理想的粘性材料，而是一种力学性质复杂得多的粘弹性材料，这些材料在外力的长时间作用下，作为响应的变形或应变会随时间的增加而不断增大，在取消外力后变形随时间的增长而逐渐恢复，甚至一部分变形会永远保持，这是粘弹性材料的典型力学行为。对于公路路面所使用的材料来说，沥青及沥青混合料尤具代表性，尤其是在高温下，粘弹性特性表现得更为突出。沥青路面的车辙或永久变形就是沥青及沥青混合料粘弹特性的直接反映。 对于沥青材料而言，用于路表的材料的高温稳定性，是主要考虑的问题，而基层、底基层的温度变化较为缓慢，同时，基层的乳化沥青含量很少，其强度形成主要是利用水泥的强度。试验操作详见T0703-1993。其动态模量的计算公式如2所示。两种级配的动稳定度见表5。 表5 两种级配的动稳定度
 4 结论 综上所述，可以看出，因为掺入水泥，沥青的加入很少，故而水泥-乳化沥青相对于旧沥青混合料，动稳定度有较大的提高，能够达到旧沥青混合料的两倍，而乳化沥青混合料沥青掺量小，且不受荷载的直接作用，故而在水泥-乳化沥青混合料的高温稳定性在性能测试时可以不加考虑。  |
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