水泥乳化沥青冷再生沥青混合料性能研究
乳化沥青混合料应用效应研究
乳化沥青混合料应用效应研究摘要近年来，随着我国经济的快速发展，公路建设取得了瞩目的成绩，但是现有的沥青路面中经常会遇到路面裂缝、车辙、坑槽、松散、剥落等病害，这些病害大大的影响了行车安全性，而且还使路面的使用寿命降，为此本文研究对乳化沥青混合料的级配、最佳含水量、水泥掺量及水泥标号进行研究，并对其应用效应进行研究。
关键词乳化剂 | 沥青 | 冷再生 | 效应随着我国经济的快速发展，道路工程也得到了飞速的发展，同时伴随着建设规模增大也给社会带来了环保、能耗等严重问题，并且随着运输负担的加剧，也常常导致路面破坏，其中，以沥青高速公路的破坏情况最为严重。
如何在建设的过程中控制住这些，显得尤为重要，目前工程中运用比较多是一种乳化冷再生沥青混凝土再生技术，该技术的做法是将原旧沥青路面先铣刨，然后将铣刨的沥青路面运至拌和厂，在将旧沥青充分的破碎、筛分，然后在测定旧路面中沥青含量、老化程度及集料级配等指标，最后掺入一定数量的新集料、乳化沥青、水泥、水等，经特种拌和设备进行常温拌和，由摊铺机进行常温铺筑，最终形成路面面层结构层的一种再生技术。
20世纪初，乳化沥青技术刚刚发展，主要是用过喷洒的方式运用到道路工程中去，以减少灰尘，到了20世纪60年代，阳离子乳化沥青技术标准的修订在被日本沥青协会通过，这一举措进一步推广和应用了阳离子乳化沥青，阴离子乳化沥青也因此逐步被取代，我国运用乳化沥青混合料的时间相对较晚，从1935年的首次运用到21世纪SBS改性乳化沥青的推广应用，我国乳化沥青的技术还不是很成熟。
为此本文通过试验研究不同乳化沥青含量、不同水泥剂量以及不同水泥标号等参数对乳化沥青冷再生混合料水稳定性、强度、最佳含水率的影响，并对其应用效应做简要分析，本文旨在为后续相关研究提供参考。
材料集料本次试验采用的集料主要为辉绿岩，各项基本性能指标如下表1所示，通过表可以发现各项性能均满足质量要求。
矿粉本实验采用石灰岩矿粉，各项基本性能指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)要求，如表2所示。
乳化沥青冷再生沥青混合料性能及参数研究
１ １ 试 验材料 ．
本试验所使用的集料 包括铣 刨料 、 泥 、 水 矿粉 ， 经筛 分试 验 ，
通 过 方孔 筛的 百 分 率／ ％
铣 刨料
水 泥 矿 粉
ｌｏ ｏ
ｌ０ Ｏ ｏ ．
９ ． ６２
９ ． ２８
８ ６４
ｌ０ ０ Ｏ ． １ｏ ０ ｏ ．
７ ０７
４ ． ３６
２ ． ４５
１０ Ｏｏ ． １ｘ． 【】Ｏ
中图 分 类 号 ：４ ４ Ｕ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ
０ 引言
究， 如乳化沥青冷再生 的沥青 混合料用 于面层 效果如何 、 各项 其 ‘
目前 ， 国在 ２ 我 ０世纪 ９ ０年代 建成 的高速公路 ， 陆续进 入大 、 设计参数 和力学性能能否满足相关要求等等。 中修 期 ， 每年有 １ ％的沥青路 面需要 翻修 ， ２ 旧沥青废 弃量将 达到 １ 试 验方 案 每年 ２ ０万 ｔ ２ 之上 ， 如能采用再生技术加 以利用 ， 将会产 生显著 的
表 ２ 掺 料 调 整 后 级 配
筛孔尺寸／ ｍ ｍ
混合 比例 ／ ％
马歇尔稳定度仪加载速率 为 ５ ／ ｉ， ０ｍｍ ｍｎ 具体 试验方法 参照
水泥
１５ ．
５～ ６５ Ｉ ． ２ ｉ ０～ ． ｌ ９ ９５
ｌ ３ ０ ｌ ６ ５ ｌ
ｌ
ｌ
矿粉
１ ２ 配 合 比 ．
高性能乳化沥青厂拌冷再生技术研究
础 上 ， 过使 用 高性 能 乳 化 沥青 和 优 化 混合 料 设 计 体 ０ ％～１ ％， 通 ． ５ ． 新石 料用量 少 ， ５ 总成本 下降 ２ Ｏ％～３ ０％； 系 ， 用 专 用 设 备进 行 拌 和 ， 格 控制 施 工 ＿ ， 混 在 冷 拌过 程 中 ， 少 了 生产 过 程 中能 量 的消 耗 和 污 染 使 严 Ｔ艺 使 减 合 料 整体 性 能 达 到 或超 过 热 拌 沥青 混 合 料 的 性 能 ， 在 气 体 的排 放 ， 大 改 善 了施 工 条 件 ， 利 于施 工 人 员 极 有
Ｚｈａ ｅ ｈａ Ｚｈ ｎ ｆ ｉ Ｔａ ｕ ｈ ｎｇＷ ｎ ｏ， ａ ｇ Ｋｅｅ ， ｏＺｈ ｏ ｕｉ
目前 ， 国在 ２ 我 Ｏ世 纪 ９ ０年 代 后 建 成 的 高 速公 路 １ ２ 技术 特 点 ． 沥青 路 面 都 将 陆续 进 入 大 中修 期 ， 青 旧料 废 弃 量 每 沥 的速 度增 长 ， 如果 还采 取 以往 单 一 的挖除 重建 方 式 ， 显 １ 混 合 料 拌 和均 匀 后呈 全 裹 覆 状 态 ， 度 形 成 机 ） 强 ２ 形 成 的结构 层 为 柔性 ， 全 部 或部 分 替 代 热 拌 ） 可 年达 ３０ ０万 ｔ 多 ，而且 这 个 数字 每 年还 在 以 １ ０ 之 ５％ 理 与 热拌 沥青 混合 料 胶结 形式 相 近 。
技 术 以特 有 的 性 能优 势 很 好地 解 决 了这些 问题 ， 由 但 层， 以及其 他 等级 公路 的各结 构层 。
于 乳化 沥 青 冷 再 生技 术 涉 及 到化 学 、 料 、 备 、 工 材 设 施
乳化沥青配方对冷再生混合料路用性能的影响
关键词
乳化沥青
冷再 生
配方
和易性 Ｂ
早期 强度
中图法分类 号
Ｕ １．１ ； ４ ６ ２ ７
文献标志码
随着 我 国高 等 级公 路 大 量 进 入 大 中修 养 护期 ， 沥青 路 面再生 技 术 的应 用 越来 越 广 泛 。其 中 ， 化 乳 冷 再 生是 沥青 路 面 再 生 的 一 种 主 要 方 式 。 自沪 宁
本 文针对 上 海奉 贤 泰 青 公路 大 修 项 目特点 ， 通 过 乳化 沥 青 配 方 设 计 来 研 究 其 对 乳 化 冷 再 生 路 面 整体 性 能 的影 响 。
高速 改扩 建 以来 ， 化 沥 青冷 再 生 技 术 在 部 分 省份 乳 和地 区高 等 级 公 路 改 扩 建 工 程 中 已 开 始 规 模 化 应
到 乳化 沥 青 配 方 设 计 方 面 的研 究 。而 在 实 际 工 程 中 ， 常常 出现 乳 化 冷 再 生 混 合 料 在 拌 和 、 实 过 则 压 程 中和 易性 不 好 ， 期 强 度 形 成 慢 ， 芯 困难 等 问 早 取
题 。 因此 ， 化 沥 青 的 配 方 必 须 针 对 具 体 材 料 、 乳 路 面结 构 、 气候 条件 、 通 量 等 因素 来 进 行 专 项设 计 。 交 上 海 奉 贤 泰 青 公 路 大 修 项 目乳 化 冷 再 生 路 面 在 ２１ 年 ｌ ０１ ０月 中旬 开始 铺 筑 ， 再生 厚度 为 ９ ｔｌ施 冷 ｉ， ｌ 工 工期 约 ２ 。根 据 历 年气 象 局 天 气 情况 得 知 ， ０ｄ 项 目施 工工 期 内 白天 天 气较 好 时 气 温在 ２ Ｏ～２ ￣ 相 ５Ｃ， 对湿度 ５％ ～ ０ ， ０ ８ ％ 风速 ２～４级 ； 同时根 据 设 计 文 件 及 现 场 调查 还得 知该 项 目运 距 １ ０—１ ｍ， 输 ５ｋ 运 时 间约 ４ ｎ 交 通量 为轻 交通 。 ５ｍｉ ，
不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究
我 国高 速公 路 沥 青 路 面大 多 采 用 半 刚 性 基 层 ，路 面收缩变 形后 反射性 裂缝 多 ，成 为路 面水 损 害 的重 要病 害 。而 乳化 沥青冷 再生采用 旧的铣
用低 ，但对 级配 不能实 现严 格控制 ，对铣 刨 以下
识乳 化沥青 ，也 不能 完全对 冷再 生混合 料影 响 因 素做更 深 人 的了解 ，例 ￣－ 化沥 青 的破乳 与凝 固 ｎＬ ￥ 问题 ，再 生机理 认识 问题 ，配合 比设计 方法 统一
问题 等 。但 是我 们还是 可 以在实 际应用 的基 础上
进一 步研究 慢裂拌合 型乳化 沥青与 混合料拌
合 ，试验 有三种 结果 ：快 凝 、慢 凝 和 中凝 。快凝 型 通常 叫慢裂快 凝 乳化 沥青 ，以下简 称 （ ＭＫ） ； 慢凝 型 通 常 叫 慢 裂 慢 凝 乳 化 沥 青 ， 以 下 简 称 （ Ｍ） Ｍ ；中凝 型 介 于 二 者 固化 之 问 ，以 下 简 称
化 沥青 的 “ 快裂 ” 、“ 中裂 ” “ 、 慢裂 ” 的定 义 只 与破 乳速度 有关 ，而凝 固与 时 间有关 。在施 工现
集料混 合 时 乳 液 的破 乳 速 度 。重 点 讨 论 拌 合 型
（ 慢裂 ）乳 化沥青 与集料 接合 ，破 乳后情 况 。 ２２ Ｂ Ｉ ． Ｃ— 乳化 沥青 与混合料 的 固化
得 到验证 ：“ 中裂 型乳 化 沥青 与混 合 料混合 ，混 合料 是 松 散 状 态 ，沥 青 分 布 不 均 ，有 凝 聚 的 团 块” 。在实 际冷 再 生工 程应 用 中 ，良好 的冷 再生 混合 料应该 是蓬 松 、沥青分 布均匀 的 ，如果 有凝 聚结 团 的现 象 ，无法 摊铺使 用 。 以上规 范及 质量 要求均 未涉及凝 固问题 。乳
温度及水对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究
温度及水对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究摘要：通过室内试验研究，分析不同温度及水对乳化沥青冷再生混合料性能的影响，结果表明，温度及水对冷再生沥青混合料性能有着重要影响，应合理控制施工时间及做好排水和防水工作。
关键词：冷再生水乳化沥青强度施工Abstract: Through the laboratory test research, this paper analyzes different temperature and water cold regeneration of emulsified asphalt mixture the influence of performance, the results show that temperature and water cold regeneration of asphalt mixture have important influence on the performance, reasonable control construction time and should be well drainage and waterproof job.Keywords: cool regenerated water, emulsion asphalt, strength, construction.1前言在常温条件下储存时，乳化沥青是具有良好流动性的液态悬浮混合物，即乳化沥青的颗粒在重力和表面电荷的排斥力共同作用下悬浮在水中。
在沥青颗粒互相碰撞的过程中，也会出现少量的颗粒接触团聚的现象，但是，由于这种团聚现象出现的很少，不会影响乳化沥青的质量和使用效果。
乳化沥青与RAP料拌和时，由于乳化沥青颗粒表面的电荷与石料表面的电荷发生了中和反应，沥青颗粒的电荷没有完全消失，还没有牢固地结合成具有强度的沥青膜。
这就是石料（包括回收料）和乳化沥青刚刚拌和成冷再生混合料时的状态。
乳化沥青冷再生混合料强度再生机理分析
乳化沥青冷再生混合料强度再生机理分析通过借鉴了国内外关于冷再生强度形成的相关研究和试验，通过介绍乳化沥青、水泥与收回沥青路面材料物理反应、化学反应理论等来分析了乳化沥青的强度形成机理；总结了冷再生混合料的强度形成机理。
标签：乳化沥青；冷再生；混合料；再生机理在沥青混合料的拌和、摊铺和压实过程中，沥青路面就开始出现老化，沥青路面老化的过程主要分为两个阶段，第一个阶段可以认为是早期老化或者短期老化，即在施工过程中所造成的热老化，第二个阶段为长期老化，即在开放交通后沥青路面受到周围的环境如气温、降雨和太阳光紫外线等直接和间接的因素，而主要影响沥青路面老化是直接与路面接觸的车辆荷载，随着超载、重载和交通量的增加，使得路面在荷载的作用下逐渐出现老化、硬化，沥青与集料间的粘结力降低，最终导致路面病害如疲劳裂缝、车辙、坑槽等病害的出现。
所以在就沥青路面材料再生过程中，一般都需要加入一定量的新结合料，即稳定剂，从而使老化的路面恢复原有的路面性能或者更好。
而在沥青路面冷再生中最常用的稳定剂为沥青类稳定剂和水泥类稳定剂，这两种稳定剂都能很好的与回收沥青材料粘结在一起，提高材料的强度和抗水损害，且价格较为便宜，应用广泛，所以本文主要研究乳化沥青类稳定剂和水泥类稳定剂对沥青路面再生的作用机理。
一、乳化沥青在冷再生混合料的作用机理乳化沥青是水和沥青的混合物，通过机械高速剪切使得高温的沥青扩散在水中而液化成为粘度较低、流动性较好的沥青材料。
由于乳化沥青本身存在大量的水，一般含有40%左右的水，所以为了使乳化沥青发挥其粘结作用，必须使得乳化沥青的水分蒸发掉从而使乳化沥青中的沥青成分分裂出来，和集料粘结在一起，形成连续的沥青薄膜。
关于乳化沥青在冷再生中的作用机理可以通过电荷作用、物理作用和化学作用来进行分析：（1）电荷作用。
由于乳化沥青主要分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青，阳离子乳化沥青中沥青颗粒带正电荷电荷，能与表面带负电荷的酸性集料有很好的粘附性，而阳离子乳化剂分子亲水基中的氮原子与集料表面具有强烈的亲和性，牢固的结合在一起，从而改变了沥青与集料的粘附性，使得沥青与集料粘附性不好的变好，所以阳离子乳化沥青也能与酸性集料很好的粘附在一起；同理，阴离子乳化沥青由于本身带负电荷，所以能与表面带正电荷的碱性集料有很好的粘结作用。
乳化沥青冷再生混合料的间接拉伸疲劳性能
１ ５℃ 下的 间接 拉伸 疲 劳性 能． 果表 明 ： 化 沥青 冷 再 生混 合料 劲度 模 量 随 着温 度 的升 高或 应 力 结 乳
水平 的增加 而 逐 步 降低 ， 劲度 模 量 与 温 度 、 力 水 平 均 具 有 很 好 的 线 性 相 关 性 ； 低 应 力 水 平 应 在 （ ０ ，０ Ｐ ） ， 水泥 乳化 沥青 冷再 生混 合料 疲 劳性 能优 于无 水 泥乳化 沥青 冷 再 生混 合料 ， １ ０ ２ ０ｋ ａ 下 掺 而
ｓ ｔ ｎｄ ｃ ｔ ｈａ ｈｅ ｓ ｉｆ ｓ ｏｄ ｕ ｅ ｒ ａ ｅ ｉｈ ｉ ｒ ａ ｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｒｓ ｒ ｓ ｅ ｅ ． Ｔｈｅ ｓ ｉｆ ｓ ｕｉｓｉ ｉ ａ ｅｔ ｔｔ ｔｆｎｅ ｓｍ ｕｌ ｓ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓｗ ｔ ｎｃ ｅ ｓｎｇ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅｏ ｔ ｅ ｓｌ ｖ １ ｔｆｎｅ ｓ
乳化 沥 青冷 再 生 混合 料 的 间接 拉伸 疲劳 性 能
严金 海 ， 倪 富健 ， 杨 美坤
（ 东南 大学 交 通学 院 ，江苏 南 京 ２ ０ ９ ） １ ０ ６ 摘 要 ： 用 Ｃ ｏ ｅ 试验 机 测试 了乳化 沥青 冷 再 生 混合 料在 不 同温度 和 应 力 水 平 下的 劲度 模 量及 采 ｏ ｐｒ
第 １ ４卷 第 １期
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２１ Ｏ １年 ２月
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文 章 编 号 ： ０ ７９ ２ （ ０ １ ０ ０ ８ ０ １ ０ — ６ ９ ２ １ ） １０ ５ — ５
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相 关 要 求 。将 旧路 面材 料 当 作 集 料 或 “ 石 头 ” ，１０ Ｒ Ｐ 黑 ０％ Ａ 集 料 级 配 的筛 分 结 果 如 图 ｌ 示 。 所
沥 青 路 面 再 生 研 究 在 国 外 起 步较 早 ， 已经 形 成 了一 个 技 术 系 统 。 １９ ９ ７年 美 国 Ｎ Ａ （ ａ ｉｎ ｌ Ｃ ｎ ｅ ｏ ｓ ｈ ｌ Ｃ Ｔ Ｎ ｔ ｏ ａ ｅ ｔｒ ｆｒ Ａ ｐ ａ ｔ
【 摘 要 】沥青路 面的冷再 生可以完全利用 旧路面材料 ，不但 节能、环保 ，而且能延长施 工季 节、改善 工作条件 。乳化 沥 青冷再 生沥青混合料 中加入 少量 水泥可提 高混合料的早期 强度 ，缩短 开放 交通时 间。沥青与水泥 两种结合料 共存 ，其 混合料 兼
具 柔性与 刚性特 点。文章通过对掺加 不同水泥剂量的乳化 沥青冷再 生混合料进 行劈裂强度 、冻融劈裂强度和抗压 强度 等室 内试
图 １ Ｒ Ｐ集 料 级 配 Ａ
研究也逐渐 增多 ，再 生剂主要为 乳化 沥青 、泡沫 沥青及掺加
（ ）混 合料 试件 制件 与养 生 二
慢 裂 慢 凝 型 乳 化 沥 青 多采 用 最 佳 液 体 总 量 确 定 最 佳 含 水 量 ，而 本 试 验 采 用 的 为慢 裂 快 凝 型 乳化 沥 青 ，所 以本 文采 用 最 佳 含 水 量 法 确 定 外 加 水 的用 量 。 先 将 Ｒ Ｐ与 水 泥 一起 拌 和 使 水 泥 分 布 均 匀 ， 再 加 入 适 量 Ａ 的水 ，拌 和 均 匀 ，使 集 料 表 面 完 全湿 润 ，然 后 加 入 乳 化 沥 青 ， 再 拌 和 均 匀 。为 了模 拟 混 合 料 实 际 的强 度 生 长 过 程 ， 以及 路 、 面 修 筑 后 为 使 混 合 料 进 一 步 密 实 的要 求 而 继 续 行 车 压 实 的 情 况 ，混 合 料 试 件 击 实 分 两 次 进 行 ，第 一 次 为 混 合 料 拌 制 入 模
验 ， 对 比 分析 和探 讨 了未 加 水 泥 和 加 水 泥乳 化 沥 青 冷 再 生 沥 青 混 合 料 的性 能 。
【 关键词 】沥青混合料 ；冷再生 ；水 泥；乳化 沥青 【 图分 类号 】Ｕ４６２ 中 １ ．６ 【 献 标 识 码 】Ａ 文
沥 青 路 面 的 冷 再 生 可 以完 全 利 用 旧 路 面 材 料 ，不 但 节 约 资 源 、保 护 环 境 ，而 且 能 延 长 施 工 季 节 、改 善 工 作 条 件 。 与 其 他 传 统 的 施 工 方 法 相 比 ， 再 生 一 般 可 以节 省 总 投 资 ４ ％ 冷 Ｏ ～ ５％ ０ 。冷 再 生 技 术 主 要 是 将 原 有 的路 面材 料 加 以重 复 使 用 ，原 有的路面材料 主要起骨料 的作用 ，因此用于冷再 生的路面材 料 不 仅 可 以 是 沥 青 面 层 材 料 ，还 可 以 是 无 机 结合 料 稳 定 的基 层 材 料 。我 国 每 年 因沥 青 路 面 养 护 、 维 修 与 重 建 产 生 的 旧沥 青 路 面 材 料 有 数 百 万 吨 之 巨 ，并 以约 １％ 速 度 增 长 ， 果 能 ５的 如 将 这 些 旧沥 青 路 面 材 料 再 生 利 用 ， 可 以 节 省 费用 数 亿 元 。将 沥青路面 再生技术用于 公路的养护维 修具有重要 的现实和长 远 意 义 ， 不 仅 可 以将 原 有 的 路 面 材 料 再 生 利 用 ， 保 护 环 境 、 节省资源 ，降低工程造价 ，而且通过 再生技术 ，还可 以矫 正 原 有 路 面 材 料 的缺 陷 ， 改 造 原 有 路 面 的 结 构 ， 延 长 路 面 的 寿
命。
【 章编 号 １ １０ — １１２ １ ） — ０ ９ ０ 文 ０ ８ １ ５ （ ０ ０ ９ — ２ ０ｏ ６ 乳 化 沥 青 为拌 和 用 慢 裂 慢 凝 型 Ｓ Ｒ Ｂ 改性 乳 化 沥 青 ，蒸 发 残 留物 含量为５％ ９ 。水 泥 为 Ｐ ３ ． 级 普 通 硅 酸 盐 水 泥 ，其 各 项 技 术 指 ０ ２５
２１ ０ ０年第 ６期 （ 第 １ ０期 ） 总 ３Ｊ
Ｎｏ ６， ０１ ． ２ ０
（ ｕ ｌｔ ｅ ．３ ） Ｃ ｍｕａｉ ｌＮｏ１ Ｏ ｖｙ
水泥 乳化沥青冷再生 沥青混合料性 能研 究
肖 杰
（ 沙理工 大学交通运输 工程 学院，湖 南 长沙 ４ ０ ０ 长 １０ ０）
少量水泥等 。
乳 化 沥 青 是 一 种 最 常 用 的 广 义 再 生 剂 ，采 用 其 进 行 沥 青 路 面 冷 再 生 ， 操 作 简 单 、 方 便 。 由 于 乳 化 沥 青 冷 再 生 混 合 料 在 成 型过 程 中 掺 入 沥 青 乳 液 ，而 乳 液 需 经 历 破 乳 过 程 ，其 粘 结 力 随 时 间 增 长 。 由于 混 合 料 早 期 强 度 低 ， 易于 发 生 松 散 ， 因此 早 期 需 采 取 封 闭 交 通 或 限制 车 速 等 措 施 ，待 其 强 度 在 行 车 荷 载 和 外 界 环 境 作 用 下 增 强 到 一 定 程 度 后 ，才 完 全 开 放 交 通 ，严 重 影 响 了其 工 程 应 用 和 推 广 。 而 在 冷 再 生 混 合 料 中 加 入 少 量 的 水 泥 ，可 加 速 乳 化 沥 青 破 乳 ， 提 高 混 合 料 的 早 期 强 度 、缩 短 开 放 交 通 时 间 。沥 青 和 水 泥 共 存 ，其 混 合 料 兼 具 刚 性 与柔 性 特 点 。本 文 以 乳 化 沥 青 为 主 要 再 生 剂 ， 通 过 试 验 ， 对 掺 加 水 泥 的 乳 化 沥 青 冷 再 生 沥 青 混 合 料 试 件 的 强 度 进 行 对 比分 析 和 探 讨 。
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ， 国 家 沥 青 技 术 中 心 ） 的报 告 全 面 总 结 了 沥 青 路 ｅ ｈｏ ｏ ｙ 面 再 生 的研 究 成 果 ，其 中 包 括 了沥 青 路 面 冷 再 生 的 材 料 与 混 合 料 设计 的 研 究 成 果 。 国 内近 几 年 在 沥 青 路 面 冷 再 生 方 面 的