水泥乳化沥青再生旧水泥稳定碎石基层材料的性能研究
水泥再生废旧沥青混合料室内试验研究
水泥再生废旧沥青混合料室内试验研究沥青路面冷再生是指采用专用机械设备对原有路面结构层进行铣刨，得到回收沥青路面材料，包括面层材料和基层材料。
通过加入适量的稳定剂（如泡沫沥青、乳化沥青或者水泥等）、一定比例的新集料（必要时）重新形成结构层，达到旧路维修改造的目的，再生利用的过程中不需要热能的一种施工工艺。
本文回收废旧沥青混合料，通过室内试验确定添加水泥剂量使其能够满足强度要求，重新利用形成路面底基层，达到循环利用旧路面材料于新建工程，保护生态环境，减少资源浪费的目的。
关键词：水泥冷再生废旧沥青混合料无侧限抗压强度1.引言沥青路面冷再生是指采用专用机械设备对原有路面结构层进行铣刨，得到回收沥青路面材料，包括面层材料和基层材料。
通过加入适量的稳定剂（如泡沫沥青、乳化沥青或者水泥等）、一定比例的新集料（必要时）重新形成结构层,达到旧路维修改造的目的，再生利用的过程中不需要热能的一种施工工艺[1]。
这种施工技术不仅能够利用旧路面的废弃材料节省筑路材料，还解决了废弃材料对空间的占用及对环境的污染，同时这种现场冷再生还具有简化施工工序、节约工期等优点。
冷再生技术可以循环利用旧路面材料于新建工程，保护生态环境，减少资源浪费，因此它是一项利国利民的环保型新技术[2]。
再生利用技术在发达国家己经相当成熟，并得到了广泛的应用，而我国沥青路面冷再生技术，无论从再生利用方式、材料性能的研究到实用施工技术均处于摸索阶段，均尚未形成完整的设计方法、施工工艺和质量控制标准，仍有很多课题尚需进行研究。
如何在保障路面结构耐久性的前提下，循环利用旧路面材料于新建工程，保护生态环境，减少资源浪费，是我们必须面对的关键技术难题。
2. 水泥稳定的作用与原理水泥的使用己经有很长的历史，水泥作为一种正式的稳定剂使用的最早记载是1917年在美国，这类稳定剂的主要作用是提高材料的强度，另外，在水化过程中所释放的ca(oh)2与塑性土壤中的粘土颗粒发生反应使塑性降低，但是，用水泥稳定仅限于那些塑性指数小于10的材料，塑性较高的材料比较适合用石灰进行稳定。
水泥-乳化沥青稳定碎石在施工中的应用研究
收 稿 日期 ：００一 ６— ２ ２１ ｏ ２
・
５ ・ ６
第１ Ｏ期
杨永康 ： 泥 一乳化沥青稳定碎石在施 工中的应用研究 水
总第 ２０期 ０
水泥 一乳化沥 青稳 定集 料 设计 配 合 比为 ： 石 （ ． 碎 ９ ５～ ３ ． ） 碎 石 （ ．６～１ ） 石 屑 （ ．６～ ． ） 石 粉 ＝２ ：７ ７５ ： ２３ ９： ２ ３ ９５ ： ６ １： １ ：０ 水泥含量为 ３ ０ ， ７４ ， ． ％ 沥青 含量为 １ Ｏ ． ％。 相关技术指标试 验结 果 为 ： 合料 最佳 含 水量 ４ ２ ， 混 ．％ 混合 料 最 大 干 密 度 ２ ４ ｅ 。 ７ ｄ浸 水 强 度 平 均 值 ．１ ｍ ， ４ ０ Ｐ ， 度 变 异 系 数 ９ ３ ％ 。 ．１Ｍ ａ强 ．４ ４ 水 泥 一乳 化 沥 青 稳 定 碎 石 拌 制 采 用 ＷＢ ０ ５０型 连 续 式 稳 定 土 厂 拌 设 备 拌 和 ， 和 机 的 拌 产量约 ４ ０ｔｈ ０ 。乳化沥青 的加入采 用先将乳 化沥青 和水按 ／ 要求的比例勾兑 后与水同时泵人拌 和机的方式 ， 体做 法如 具
采用 ３ 深地下水 。 ０ｍ ３ 配 合 比 组成 设 计
宽沥青混凝土路 面 ， 结构 为老混 凝土 路 面冲击压 实后 加 铺
取工地实际使用的集料 ， 进行筛 分 ， 颗粒组成进 分别 按 行计算 ， 了各种集料 的组成 比例及合成级配见表 １ 确定 。
表 １ 各种集料的组成 比例及合成级配
（ 阜阳市公路 ）
摘
要 ：ｔ 了水泥 一乳化沥青稳 定碎石在施工 中的应用研究。 ｆ绍
文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ：０ ８ ３ ３ ２ １ ）０— ０ ６— ２ １０ —３ ８ （ ００ １ ０ ５ ０
废旧水泥稳定碎石基层现场乳化再生技术评价
黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI209年第9期（总第303期）No. 1 0,209(Sum No 308)废旧水泥稳定碎石基层现场乳化再生技术评价董锦俊0孙 涛2,李晨辉2,柳志军2（0.南通市公路管理处，江苏南通226001;2.中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏徐州221116）摘要:利用乳化沥青对废旧水泥稳定碎石进行再生利用，有利于节约资源，保护环境。
为检验与评价该项再生技术的现场应用效果，研究基层的路用性能,依托实体工程铺筑了试验路，在此基础上对乳化再生水泥稳定碎石(ER-OCSM, Emulsiveregeneration old cement stabilized macadam )基层压实度、强度、厚度等技术指标进行实测，同时对ER - OCSM 基层的经济性进 行了分析，结果表明:ER - OCSM 混合料拌和均匀性至关重要,在此前提下，基层强度可以达到规范设计要求,且其具有良好的经济性，现场应用效果总体较好。
研究成果为ER - OCSM 进一步应用奠定基础。
关键词:废旧水泥稳定碎石;乳化再生;技术评价;经济性中图分类号:U410.3文献标识码:A 文章编号：908 -3383(209)9-0062-03Evaluation of On 一 site EmulsificationRegeneration Technology of O1U Cement Stabilized Macadam BassDONG Tv - jun 1, SUN Tan 2 丄I Chen - hui 2 ,LIU Zhi - jun 2(1. Nantong Administration of Highway,Nantone,Jianesu 226501 ,China ；2. Schooi of Mechanics and Civii Eneiaeerine ,Chian University of Minina and Techaoloey,Xuzhon,Jianesu 221116,Chian)Abstract ： Recycline of old cemeni stabinzeg macanam with emUsifieg asphalt is cooducive to savine resources and protectine tie envi-rooment. U orCes to test and evelnato the field appdcation effect of the receneraVon techn(noec, stuUy the roan peiformancc of the base layer,and build s test roan based cm the physiccl nneineerine. Based cm this,the technical indexes such so solidity,streneth and thica- eess of ER - OCSM (Emulsive receneration old cement stayiazeC macanam) were measureS , and t heof ER - OCSM baselayer were analyzed. The resUts show that the uniformity of ER - OCSM mixture is vere importaet. Undee this premise, the streneth of the base layer can meet the specification desien requirements. And it has eood economy,and the overam ayplicaVon effect is bettee. Theresearch reselts lay the fonndaVon for the furthee ayplicaVon of ER - OCSM.Kegworas : Old cemeni stayilizee macaaam ； Emulsive reqeneration ； Technical evaluation ； Economic水泥稳定碎石是一种常用的半刚性材料，广泛 应用于我国的各等级公路基层°在道路的大中修过程中，常常是对原有基层进行挖除替换。
水泥路面再生集料用于水稳基层的性能试验分析
水泥路面再生集料用于水稳基层的性能试验分析摘要：在对水泥混凝土路面进行破碎改造的过程中，可以对旧板块进行轧制加工，通过这种方式可以得到再生集料然后应用到水稳基层中。
本文首先结合水稳基层的性能进行了深入的分析，然后针对相同试验条件下全天然集料、全再生集料以及再生料等几种方案的混合料性能进行了试验对比，最终对水泥路面再生集料的力学特征以及路用性能进行了明确。
根据最终的试验结果来看，将再生集料应用于水稳基层施工过程中，可以在一定程度上满足质量方面的相关要求，在未来具有非常好的应用和推广价值。
关键词：水泥路面；再生集料；水稳基层；性能试验0前言因为水泥路面自身强度较高，在后期的维护保养工作中不需要太多经费的投入，并且还具有非常强的抗磨耗损能力，因此在路面建设工作中得到了非常广泛的应用。
但是，因为长期受到荷载以及环境等因素的影响，造成水泥路面在使用过程中经常会产生裂缝、脱空以及沉降等问题，这些问题的存在对于路面使用质量造成了非常严重的影响。
在水泥路面的改造工作中，将旧路面板块进行破碎操作然后实现再生利用，通过这种方式不但可以节省废旧材料在运输以及采购过程中所产生的费用，并且还能在一定程度上降低环境方面所造成的影响。
1、再生集料的基本性能及试验方案结合目前的实际情况来看，我国逐渐加大了对砂石料开采的限制力度，同时也有不少研究人员投入到了再生集料在基层以及面层再生混合料中的研究工作，并且在旧路改造工作中实现了有效的应用。
本文主要结合工程现场获取的再生粗集料进行了室内试验分析，在此基础上对再生粗集料的基本性能进行了明确。
根据最终的试验结果来看，再生集料的每一项指标都能满足公路路面施工技术规范中水泥稳定基层集料的质量要求，但是与天然集料之间进行对比，再生集料在压碎值以及磨耗率等各方面的指标都明显较大，尤其是再生集料的磨损率一般都是18%以上。
在对轧制加工工艺进行使用的基础上，可以对再生集料完成相应的改进工作，使再生集料的使用性能在原来的基础上实现进一步的提升。
泡沫沥青冷再生水泥稳定碎石基层力学性能实验室研究
青再 生混合 料材料 性 能及参数 进行试 验室研 究 。
１ 原材料试 验
１ １ 沥青 的发泡性 能 ． 泡沫沥青 也称之 为膨胀 沥青 ，是高 温沥青 遇
温度／ ℃
膨胀 比． ％ 半 衰 期／ ８
ห้องสมุดไป่ตู้
１０ １０ １０ １０ １ １０ １０ ６ ４ ６ ４ ６ ４ ０ ６ ４ １０
有利 于保护生 态环境 ；而且 施工 周期短 ，路 面使 用性 能改善 明 显 ，越 来 越 受 到世 界 各 国 的重视 。 我国９ ０年代 初期 大 量建 设 的高速 公 路 、一 级 公 路 ，很 多现 已进人大 修 阶段 。经济 、环 保 ，高 性 能的冷再 生 施 工 技 术 成 为 了道 路 维 修 工 艺 的 首
测 试其膨 胀 比和半 衰期指 标 。其 试验 结果 见 表 ｌ
及 图 １ 。
表 １ 沥 青 温 度 和发 泡 用 水 ■ 对 泡 沫 沥青 各 参 数 影 响 发 泡用 水 量 ， ％ １０ １０ ２０ ２ ０ ３ ０ ３０ ４ ０ ４ ０ ． ． ． ． ． ． ． ．
性 、沥青温 度 、发泡用 水量 以及沥青 的喷射 压力
等 因素影 响 。
功率路 面铣刨 机将路 面铣刨 ，利用 铣刨 材料加入 稳定剂 （ 泡沫沥青 、乳 化 沥青 ） 如 、水 和一 定 比 例 的新 集料就 地或者 由专 门的拌合 厂拌合 ，最后 摊铺及 碾压成 型 ，使 之能够满 足一定 的路用 性能
１２ 再 生 混合料 级 配 ．
室 内试 验所 采用 的旧路 面 材料是 高速公 路 维 修 改造施 工 中产 生 的 ，在选 定 的路段 用铣 刨机 对
基于胶结料剂量确定的水泥乳化沥青稳定碎石基层配合比设计研究
时 ，水 泥水化 过程趋 缓Байду номын сангаас，以及乳液 加入 后 混合料 施
工 和易性 的提 升 ，使 混 合料更 加 密实 ，也相 应地 提
外 ，还提 供 了沥青 （ 特别 是结 构沥青 ） 成 的沥青 膜 形
间的黏 附作 用 ，这将 明显改善 混 合料适 应 变形 的能 力 ，使混 合料 成 型后 的脆 性 降低 ，延展 性增 加 。 同
基于水泥稳定碎石基层材料再生方法的对比研究
基于水泥稳定碎石基层材料再生方法的对比研究摘要：本文采用了单掺水泥、单掺乳化沥青、水泥乳化沥青三种再生方法再生旧水泥稳定碎石基层材料，通过旋转击实实验确定再生混合料的最大干密度和最佳含水率，测试了单掺水泥、单掺乳化沥青、水泥乳化沥青再生混合料不同龄期的无侧限抗压强度，研究了不同再生结合料影响下水泥稳定碎石的强度变化规律以及其最佳配合比，通过比较三种再生方法的再生效果和再生条件，优选出单掺水泥的再生方法最佳。
关键词：水泥稳定碎石再生方法抗压强度配合比0 前言水泥稳定碎石道路基层材料是属于道路刚性结构向沥青面层柔性结构过渡的半刚性、半柔性材料，这种材料的优点整体性好、强度高、透水性小。
水泥稳定碎石道路基层结构材料的再生利用，能够很好的节约大量的砂石材料、节省工程投资，有利于处治废料、节约能源、保护环境。
由于水泥稳定碎石道路基层结构材料的再生利用，减少建设了新材料的开发，具有明显的经济效益、社会效益、环境效益。
特别是在我们强调可持续发展要求人与自然和谐发展的今天，大量的再生利用公路上的旧筑路材料，可以减少开山取石和占用土地，避免环境污染和水土流失。
因此，研究水泥稳定碎石基层再生利用有着极其重要的意义[1]。
1 材料基本要求1.1 材料来源再生水泥稳定碎石基层主要材料有：水泥、乳化沥青及集料，乳化沥青是由重庆志翔铺道工程有限公司提供的，为慢裂快凝型阳离子乳化沥青。
通过测试得到阳离子慢裂型乳化沥青固含量为59%，蒸发残留物25℃针入度为53（0.01mm），15℃延度为67cm，软化点为51.2℃，乳化沥青与集料裹附性较好，能与水泥拌和均匀。
水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥，初凝时间约为4.5小时，终凝时间约为7小时[2]。
旧水泥稳定碎石取自广西百色地区半刚性基层沥青路面大修工程中旧路面基层铣刨破碎的水泥稳定碎石基层。
旧路的水泥稳定碎石基层先采用铣刨机拆除，然后进行铣刨破碎，旧路的水泥稳定碎石基层通过铣刨机铣刨破碎后，直接生成水泥稳定碎石废弃骨料，对旧水泥稳定碎石烘干，发现其含水量约为1%[3]。
旧混凝土再生集料作水稳基层的性能改善研究
６ ５ ０．
７７ ３ ． ８ １ ９．
３ ５ ９．
２ ． ２７ １ ９ ０．
《 通 混 凝 土 用砂 、石 质 量 及检 验 方法 》 Ｊ Ｊ５— 普 （Ｇ ２
表 ２ 再 生 集 料 １ 料 的 筛 分 情 况 ＃
筛 孔 尺 寸
／ｍ ａ ｒ
表１ 再 生 集料 和 天 然 集 料 的 针 片 状含 量
粒 组
ｌ ＃
废 弃混 凝土 经过 破碎 、除 杂 ，按 不 同粒径 可筛
分 出再 生粗 骨 料 和再 生 细 骨 料 ，粒 径 大 于４７ ｍ ．５ ｍ （ 方孔筛 ） 的颗粒 为再 生粗集 料 。再生 粗集 料颗 粒 一
９５ ． ４． ５ ７
１．ｍｍ的试 样 ３ ，每 组 ３ ｇ ３２ 组 ｋ ，分 三 次 放 人 压 碎 值 仪 ，在 压力机 上 加载４ ０ Ｎ，（ ０ｋ 加载 时 间１ ｍｉ） ０ ｎ ，卸
ｆ ％１
１９ ． ０－ ３
筛 上 重ｍｉ
ｆ ％）
２ ．７ ７１０ ５ ４ ．７ ７１５
２ ＃
８２ －５
（ 孔筛 ） 方 ，再 生细 骨料 主要 包括砂 浆体 破碎 后形 成
的表 面附 着水 泥浆 的砂 粒 、表 面 无水 泥 浆 的 砂粒 、 水 泥石颗 粒及 少量 破碎 石块 。 在工 程 破碎 过程 中 ，大 概有２ ％左 右 的与砂 浆 ０ 完全 脱离 的石 子则 由于 在破碎 过程 中受 损伤 ，存 在
度 降低 ，黏 聚性 变 差 ，抗 压 强度 和抗 拉强 度 降 低 ， 且对 高强 混凝 土 的影 响更加 显著 。
骨料 粒 形 的优 劣 ，关 系到 骨料 的堆积 密度 与 空 隙 率 、混 凝土 拌 和物 的流动 性 以及 硬 化混凝 土 的强 度 和耐久 性 。 由于 再生 集料 的特殊 性 ，其粒 形 也有 其 自身 的特点 。有 必要 对其 针片状 进行 研究 。再 生 集料 和天 然集 料 的针片状 含 量如表 １ 所示 。
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ｍｍ 过 率 ／ ％ 率 ／ ％
４ ．７ ５ ０ ３９ ． ０ ３８ ．７ ２
２ ６． ５０ ０ １ ９． ００ ０
９ ５． ０ ８ ０． ５ ５ ７． ０
１ ０ ０． Ｏ ０ ８ ６． ８８ ６ ０． ３２
好， 能 与水 泥拌 和均 匀 。水泥 采用 ４ ２ ． ５号普 通 硅酸
盐 水泥 ， 初 凝 时间 约 ４ ． ５ ｈ ， 终 凝 时 间约 ７ ｈ 。 旧水
２ 旧水 泥 稳 定 碎 石 基 层 再 生 料 的 击 实 性 能
２ ． １ 试 验方 法
泥 稳定 碎 石取 自广 西百 色地 区半 刚性基 层 沥青 路 面 大 修工 程 中旧路 面基 层铣 刨破 碎 的水 泥稳定 碎 石基 层 。旧路 的水泥 稳 定 碎 石基 层 采 用 铣 刨 机 拆 除 ， 进 行 铣刨 破 碎后直 接 生 成水 泥稳 定 碎 石 废 弃 骨 料 ， 然
采用 旋转 击 实法 ， 将 所需要 的稳定剂 水 泥 、 乳化 沥青 加 到润湿 后 的试料 中 ， 并用 小 铲 、 泥 刀或 其他工 具充分 拌 和到 均 匀 状 态 。加 有 水 泥 的试 样 拌 和后 ，
水 泥稳 定碎 石道 路基 层材 料属 于道 路 刚性 结构
后 对 旧水 泥稳定 碎石 烘干 ， 使其 含水 量约 １ 。
１ ． ２ 旧水 泥稳 定碎 石级 配
向沥青 面层 柔性 结构 过渡 的半 刚性 、 半柔 性 材料 ， 其 优 点是 整体 性好 、 强 度高 、 透水 性小 。水 泥稳 定 碎石
摘要 ： 采 用 水 泥 乳化 沥青 再 生 方 法 再 生 旧水 泥稳 定碎 石 基 层 材 料 ， 通 过 旋 转 击 实 实验 确 定 再 生混合料的最大干密度和最佳含水 率， 测 试 了 外掺 水 泥 含 量 为 ２ 时 不 同 乳 化 沥 青 掺 量 再 生 混 合 料 不 同龄 期 的 无 侧 限抗 压 强 度 、 劈裂 强度 、 不 同 破 乳 时 间 的 干 湿 劈 裂 强 度 等 力 学 性 能 指 标 。研 究 发现 ， 水 泥含 量 为 ２ 时， 水 泥 乳 化 沥青 再 生 混合 料 的 无 侧 限 抗 压 强 度 和 劈 裂 强 度 均 出现 峰 值 ， 乳
路 材料 ， 可 以减 少开 山取 石和 占用 土地 ， 避免 环 境污 染 和水 土 流失 。 因此 ， 研 究 水 泥稳 定 碎 石 基 层 再 生 利 用有 着极 其重 要 的意义 。
筛 孔
规 范 中 合 成 级 筛 孔
规 范 中 合 成 级
直径／ 中 值 通 配 通 过 直径 ／ 中值 通 配 通 过 ｍｍ 过 率 ／ ％ 率／ ％
道 路基 层 结构材 料 的再 生利 用 ， 能节 约 大 量 砂 石 材
对 旧水 泥稳 定 碎 石进 行 筛 分试 验 ， 得 到 其级 配
（ 如表 １ 所示） 。
表 １ 旧水 泥 稳 定 碎 石 的 级 配
料、 节 省工 程投 资 ， 有 利 于处治 废料 、 节 约能 源 、 保 护 环 境 。 由于水泥 稳定 碎石 道路 基层 结构 材料 的再生 利 用减 少 了新材 料 的开发 ， 具 有明 显 的经济 效益 、 社 会 效益 、 环境 效 益 。大 量 地 再 生利 用 公 路 上 的 旧筑
化沥青最佳掺量为 ７ ； 在最佳乳化 沥青掺 长 ， 且 干、 湿 劈 裂 强度 比 均 大 于 设 计 技 术 标 准 ， 表 现 出 良好 的 抗 水损 害 能 力 。
关键词 ： 公 路 ；水 泥 乳 化 沥 青 ；抗 压 强度 ；劈 裂 强 度 ；最佳 掺 量 中图分类号 ： Ｕ４ １ ８ ． ５ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ －０ １ ６ ３ －０ ３
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ８期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
１ ６ ３
水 泥 乳化 沥 青 再 生 旧水 泥 稳 定碎 石 基 层 材 料 的性 能 研 究
陆 鹏 ，纪仁 芹
（ 重 庆 交通 大 学 土 木 建 筑 学 院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ）
２ ． ３６ ０ ０ ．６ ０ ０ ０ ． ０７５
２６ ． ０ １５ ． ０ ３ ．５
２５ ．４ ４ １ ４ ．１ ６ ３ ．２ １
１ 材 料 基 本 要 求
１ ． １ 材 料来源 再 生 水 泥稳 定 碎 石基 层 主要 材料 有 水 泥 、 乳 化 沥 青及 集 料 。乳 化 沥青 为重庆 志翔 铺道 工 程有 限公
司提供 的慢 裂 快 凝 型 阳离 子 乳 化 沥 青 。通 过 测 试 ， 得 到 阳离 子慢裂 型 乳化沥 青 固含量 为 ５ ９ ， 蒸 发残
留物 ２ ５℃针人 度 为 ５ ３（ ０ ． Ｏ ｌ ａｍ） ｒ ， １ ５℃延 度 为 ６ ７ ｃ ｍ， 软化 点 为 ５ １ ． ２℃ ， 乳 化 沥 青 与 集 料 裹 附 性 较
９． ５０ ０
从 表 １可 以看 出 ： 旧水 泥 稳定 碎 石基 层 材 料 级
配不 能满 足再 生无 机 结 合 料级 配 范 围 ， 试 验 合 成 级 配基本 接 近规 范要 求 的 中值级 配 ， 且合成级配 中旧
水泥 稳 定 碎石 含 量 为 ８ Ｏ ， 新料含量为 ２ Ｏ ， 添 加 的新 料 主要 为直径 ２ ． ３ ６ ｍｍ 含 量 １ Ｏ 、 ０ ． ６ ～１ ． １ ８ ｍｍ 含 量 ３ Ｏ 、 ０ ． ３ ｍｍ 以下 含量 ６ Ｏ 。