冷再生路面长期承受车辆荷载和各种自然因素的综合作用，力学强度逐渐衰减，因此提高乳化沥青就地冷再生混合料的力学强度对路面抗水害能力、耐久性有重要意义[1-3]。中外道路工作者针对冷再生混合料的路用性能开展了一些相关研究。Lee等[4]研究了级配粗细、旧料对冷再生混合料的疲劳性能的影响，指出回收料较粗且老化沥青含量少的冷再生混合料抗疲劳性能好；He[5]研究了回收料老化程度、回收料掺量对冷再生混合料抗永久变形的影响，指出回收料老化程度及掺量对冷再生混合料永久变形影响不明显；Xongyongyar[6]研究了水泥对乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响，指出水泥可提高冷再生混合料路用性能，随着水泥用量增加，冷再生混合料力学特性、高温性能、水稳定性能逐渐增大，低温性能先增加后减小；荣丽娟[7]研究了回收料材料特性及乳化沥青冷再生配合比设计方法，指出回收料越多，冷再生混合料低温性能越好，力学性能越差，在满足规范要求的原则下，回收料建议掺量为80%，乳化沥青用量建议为7.3%；吕政桦等[8]研究了回收料掺量对冷再生混合料路用性能及耐久性能性能的影响，并基于多指标加权优化设计理论，提出满足综合性能的最佳回收料掺量；徐剑等[9]对泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能进行了对比试验研究，指出乳化沥青冷再生混合料与泡沫沥青冷再生混合料都满足路用性能要求；李秀君[10]采用单轴贯入试验，测定了泡沫沥青再生混合料在不同条件下的抗剪强度，指出水泥可以使泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度提高5倍左右。上述研究成果无疑对提高冷再生混合料路用性能具有重要意义，然而上述研究聚焦回收料掺量、矿料级配等因素对冷再生混合料路用性能的影响，很少有乳化沥青类型与外掺材料对冷再生混合料力学强度影响的相关研究。且上述研究均采用重型击实方法与马歇尔方法制备试件，而马歇尔试件与路面芯样的工程相关性不足70%[11-13]。

据此，采用垂直振动试验方法，研究乳化沥青类型、纤维类型及掺量与水泥掺量对冷再生混合料力学强度的影响。

1 研究方案

1.1 原材料

1.1.1 乳化沥青

普通慢裂乳化沥青(PM)、普通中裂乳化沥青(PZ)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene butadiene styrene,SBS)改性乳化沥青和丁苯橡胶(styrene butadiene rubber，SBR)改性乳化沥青技术性质如表1所示。

表1 乳化沥青技术性质Table 1 Technical properties of emulsified asphalt检测项目PMPZSBSSBR技术要求筛上剩余量/%≤0.1破乳速度慢裂中裂慢裂慢裂慢裂或中裂粒子电荷++++阳离子(+)恩格拉黏度～30蒸发残留物含量/%≥62蒸发残留物性质针入度(25 ℃)/0.1 mm～300延度(15 ℃)/cm>100>100——≥40溶解度(三氯乙烯)/%≥97.5贮存稳定性/%5 d/%≤51 d/%≤1与矿料的黏附性,裹覆面积2/32/32/32/3≮2/3

1.1.2 面层回收集料

面层回收集料(reclaimed asphalt pavement material，RAP)采用陕西某高速公路沥青路面回收集料，级配筛分结果如表2所示。

1.1.3 新集料

矿粉、机制砂和9.5～19 mm的粗集料采用洛南县正泰矿业有限公司产品，技术性质满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)[14]的技术要求。

表2 RAP级配筛分结果Table 2 RAP grading results筛孔尺寸/通过率/%.

1.2 试验方案

1.2.1 乳化沥青类型对冷再生混合料力学强度的影响

研究乳化沥青类型对混合料力学强度的影响时，拟采用AC-20乳化沥青冷再生混合料级配(简称CRM-20)如表3所示。其中Ca表示粗集料C掺量为a%，Sb表示机制砂S掺量为b%，Kc表示矿粉K掺量为c%。

1.2.2 水泥对冷再生混合料力学强度的影响

研究水泥掺量变化对混合料力学强度的影响时所采用混合料级配如表4所示。试验时，水泥采用外掺法，固定9.5～19 mm粗集料和机制砂掺量分别为10%和20%，变化水泥掺量分别为0.5%、1%、1.5%、2%。

1.2.3 纤维对冷再生混合料力学强度的影响

研究纤维类型及掺量变化对混合料力学强度的影响时所采用混合料级配如表5所示。试验时，纤维采用外掺法，固定9.5～19 mm粗集料和机制砂掺量分别为10%和20%，分别掺加聚酯纤维、矿物纤维、木质素纤维和玄武岩纤维4种纤维，其掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%。

1.3 试验方法

1.3.1 垂直振动试验方法

垂直振动试验方法(vertical vibration test method，VVTM)采用的振动压实仪的基本参数：工作频率为35 Hz，上车系统质量为108 kg，下车系统质量为167 kg[15-16]。

文章来源：《水泥》 网址: http://www.snbjb.cn/qikandaodu/2021/0501/502.html