水稳基层循环冷再生混合料路用性能研究

张 玉 宇

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)



水稳基层循环冷再生混合料路用性能研究

张 玉 宇

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

通过正交试验，确定了水泥、膨胀剂、纤维的合理掺量，研究了采用外加剂后，循环冷再生水稳混合料的强度变化规律、收缩特性及其水稳定性，使循环冷再生的水稳基层混合料路用性能得到改善，从而实现水稳旧料的多次循环再生利用。

水泥稳定碎石基层，外加剂，掺量，抗压强度，水稳定性

现有研究表明，在经过一次再生利用后，道路铣刨旧料仍然具有一定的强度、级配等性能，原路面旧料的残余价值仍十分巨大，具备继续利用的潜质。与此同时，水泥稳定碎石基层在再次冷再生过程中也出现了混合料强度增长过慢、干缩时间延长、抗水损性能衰减等问题，严重影响了水泥稳定碎石基层可持续冷再生的发展与应用。为此，本文重点研究如何改善循环再生混合料的路用性能，实现水稳旧料的多次循环再生利用。

1 外加剂类型及掺配比例的确定

表1 正交分析表

本次研究所采用的提高水稳基层循环再生混合料路用性能的外加剂主要为水泥、纤维与膨胀剂三种材料，每种材料选择三种水平，建立起L9正交分析表，各参数取值范围如表1所示。

以水泥稳定碎石基层混合料的7 d无侧限抗压强度与干缩系数作为评价指标，得到表2。

表2 正交分析计算结果

由以上试验结果分析可知，对于水泥稳定碎石基层混合料的收缩性能，其影响的主次顺序为水泥>纤维>膨胀剂，且三种材料的变化都会对混合料的收缩性能产生显著影响。而对于水稳基层混合料的无侧限抗压强度，其影响的主次顺序为水泥>膨胀剂>纤维，但是对于其强度的影响最主要的因素还是来自于水泥掺量的变化。而膨胀剂与纤维的加入，不仅不会对原有水稳基层混合料的无侧限抗压强度带来负面影响，还能够显著改善混合料的收缩性能。

根据正交分析中所得到的三种材料的影响排序，固定水泥掺量为4%，变化纤维和膨胀剂的掺量，得到如下最佳掺配比例下的试验结果。

表3 最佳掺配比例试验结果

从表3可以看出，纤维在其掺量增加至0.5‰之前，抗压强度是呈现出增长的趋势，但是在0.5‰之后掺量的继续增加，对于强度的增长基本没有发生改变；对于膨胀剂在其掺量3‰之后，对于混合料的抗压强度几乎就没有明显的改善作用。由此可以确定，本次试验所采取的最佳掺配比例是：膨胀剂，3‰；聚丙烯纤维，0.5‰。

2 强度特性研究

采用以上最佳配比，分别采用新拌水泥稳定碎石混合料，一次冷再生水泥稳定碎石基层混合料，二次冷再生水泥稳定碎石混合料成型抗压强度试件，研究采用了外加剂后，循环冷再生水稳混合料强度变化规律。试验结果如表4所示。

表4 7 d无侧限抗压强度代表值及衰变比

从表4中可以看出：水泥剂量是再生水泥稳定碎石混合料强度的决定性因素，加入膨胀剂和纤维后再生混合料强度虽有提高，但提高幅度很小，可忽略不计。总体而言，加入适当比例的水泥后再生水稳碎石混合料即可达到足够的抗压强度。

3 收缩特性研究

分别按照加入外加剂和不加外加剂的方案，按照规范要求进行水泥稳定碎石混合料各个冷再生周期内的收缩性能试验，计算得出各个冷再生级别混合料的失水率、干缩应变、干缩系数如表5所示。

如表5所示，加入外加剂后，不同循环周期的再生混合料失水率、干缩应变及干缩系数较不加外加剂时均有明显降低。这说明外加剂对各个冷再生周期混合料的收缩性能均有改善效果，有效的减小了混合料的缩裂，使循环冷再生混合料使用寿命得以延长，达到可持续使用的目的。

4 水稳特性研究

为考察循环冷再生水泥稳定碎石混合料的水稳定性，本文采用动水冲刷后混合料的质量损失率进行评价，并分别将加入外加剂和不加外加剂的试验结果进行了比对分析。具体试验结果如表6所示。

表5 改善前后干缩结果比较表

表6 动水冲刷后混合料的质量损失率

从表6中可以看出，虽然加入外加剂后，动水冲刷的质量损失率仍旧随着循环冷再生次数的增加而增加，但已较不加外加剂前明显降低。由此表明，在采取可持续技术措施之后，各个冷再生周期内冷再生混合料的抗冲刷能力有了明显改善，水稳定性得以有效提高。

5 结语

本文通过对循环冷再生水稳基层混合料路用性能及其提高方法的试验研究，得到如下主要结论：

1)试验结果证明，聚丙烯纤维及膨胀剂的最佳掺量为0.5‰及3‰。

2)通过对水泥稳定碎石基层可持续性能的试验研究发现，加入外加剂后，混合料在循环冷再生过程中，其力学特性、收缩特性、水稳特性等各项性能指标虽然依旧呈现出了衰减的趋势，但与不加外加剂相比较，这种衰减的趋势已得到了十分明显的缓减。而且在冷再生循环末期，其各项性能指标依然能够满足规范的使用要求，尤其是在收缩性能与抗水损性能方面，其改善作用明显，完全能够保障水稳旧料的可持续使用。

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On traffic performance of circulation cold regeneration mixture at cement stabilized base

Zhang Yuyu

(GuizhouRoadandBridgeGroupCo.,Ltd,Guiyang550001,China)

According to the orthogonal experiments, the paper identifies the reasonable mixture of cement, expansive agent, and fiber, researches the change rule, its shrinkage feature and water stability for the water stabilized cold regenerated mixture after adopting the additive agent, so as to improve the traffic performance of the mixture, and realize the multiple circulation regeneration and utility of the water stabilized materials.

cement stabilized macadam foundation, additive agent, mixture volume, compressive strength, water stability

1009-6825(2016)05-0119-03

2015-12-03

张玉宇(1965- )，男，工程师

U214.1

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