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公路２０１２年７月第７期ＨＩＧＨＷＡＹＪｕｌ．２０１２Ｎｏ．７

文章编号：０４５１－０７１２（２０１２）０７－０２５０－０３中图分类号：Ｕ４１４．１０１文献标识码：Ｂ

水泥乳化沥青再生水泥稳定碎石基层材料研究

杜少文

（长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安市７１００６４）

摘要：采用水泥和乳化沥青再生水泥稳定碎石回收材料，通过马歇尔击实法确定了再生混合料的最佳外加水
量和最佳乳化沥青用量，测试了不同水泥用量下再生混合料高温养生后的劈裂强度、浸水劈裂强度比、冻融劈裂强度
比，以及混合料不同龄期的劈裂强度和抗压强度。试验结果表明，水泥和沥青同时影响再生混合料的强度，随着水泥
用量增大，再生混合料的最终劈裂强度增加，水稳定性增强，７ｄ劈裂强度和抗压强度增长速度加快。再生混合料中
的最优水泥用量需要综合考虑乳化沥青再生混合料设计标准和无机胶凝材料再生混合料设计标准来确定，本文推荐
最佳水泥用量取２．５％左右。
关键词：水泥稳定碎石回收材料；水泥；乳化沥青；强度；水稳定性

半刚性基层材料具有强度高，板体性好的特点，或者水稳定性较差的缺点，需要添加水泥提高早期强
广泛用于我国高等级公路路面基层，其中水泥稳定度或者改善水稳定性。已有研究表明［４］，综合应用沥
碎石（ＣＴＢ）是最为常用的半刚性基层材料之一。近青与水泥稳定的冷拌混合料，能发挥两种胶结材料的
年来，我国２０世纪９０年代修建的大量高等级公路优点，混合料早期强度、水稳定性等、抗裂性和其他性
步入了大中修期限，许多调查发现路面结构中半刚能均表现良好。因此，本文针对旧路水稳碎石回收材
性基层发生了严重的损坏，因此基层的结构性修复料（ＲＣＴＢ）的特点，采用不同用量的水泥和乳化沥青
成为不可回避的问题［１］。我国现行以及以前的沥青再生水稳碎石，通过室内试验研究了其强度和路用性
路面设计方法均是建立在基层作为承重层的基础能的变化规律，研究结果可以为水泥稳定碎石基层的
上，路面基层往往采用较厚的半刚性材料，大约是沥再生利用提供一种新的选择。
青面层的２～３倍，结构性修复时需要处治的半刚性
材料数量很大，研究其合理利用对于保护环境、节约１原材料和试验方案
资源意义重大。１．１原材料
但是，与半刚性基层材料再生利用相关的研究文通过测试得到阳离子慢裂型乳化沥青固含量
献并不多，文献［２］采用水泥重新稳定旧路ＣＴＢ，认为６１％，蒸发残留物２５℃针入度为６２（０．０１ｍｍ），
其强度满足基层要求；文献［３］采用泡沫沥青和水泥１５℃延度为６９ｃｍ，软化点为４７℃，乳化沥青与集料
冷再生ＣＴＢ，同样认为再生混合料可以满足基层的力裹附性较好，与水泥拌和均匀。水泥采用３２．５号普
学性能需要。理论上讲，采用水泥再生ＣＴＢ形成的通硅酸盐水泥，０．０７５ｍｍ筛的通过百分率为９４％，
再生混合料仍然具有半刚性材料的固有缺点，容易产初凝时间约４．５ｈ，终凝时间约７ｈ。ＲＣＴＢ来自某
生收缩开裂，沥青面层也容易产生反射裂缝。采用沥高速公路基层大修中的铣刨料，通过取样筛分获得
青等柔性材料可以克服这一缺点，但是无论乳化沥青ＲＣＴＢ的级配见表１。通过烘干试验测得ＲＣＴＢ的
还是泡沫沥青再生的ＣＴＢ混合料均具有早期强度低含水率为０．５％。

表１旧水泥稳定碎石回收材料的级配组成

筛孔／ｍｍ３１．５２６．５１９１６１３．２９．５４．７５２．３６１．１８０．６０．３０．１５０．０７５

通过率／％１００９９．５８８８１．４７３．５６１．４４６．３３１２２．５１７．１１０．４６．８３．２

收稿日期：２０１１－０９－２７
２０１２年第７期杜少文：水泥乳化沥青再生水泥稳定碎石基层材料研究—１５２—

观察水稳碎石集料的表面特征可以发现，法确定再生混合料外加水量是合理的。
ＲＣＴＢ中许多粗集料表面部分裹附有明显的水泥砂
浆，完全没有裹附水泥砂浆的粗集料占少部分，大部
分细集料表面也裹附有水泥砂浆，或者其本身就是
水泥砂浆破碎而成。这主要因为较强的铣刨切削力
会破坏较大粒径的集料，将水泥砂浆与集料分离，同
时会使砂浆进一步破碎。水泥砂浆表面粗糙多孔，
具有很强的吸水性，它的存在会增加集料表面构造
深度，提高胶结材料与再生集料之间的黏结。分析
表１中再生集料级配可以发现其满足悬浮密实型
ＣＴＢ级配范围［５］，也满足ＡＣ－２５级配范围［６］，级
图１外加水与劈裂强度、毛体积密度关系
配整体表现出良好的连续性。考虑到就基层处于面
层下，集料本身强度衰减较小，因此本文决定１００％乳化沥青和水泥含量变化，混合料所需的外加
利用旧回收材料。水量会发生变化。水泥含量变化固定时，可以采用
１．２试验方案总含水量（外加水与乳化沥青中的水之和）不变的原
本研究采用乳化沥青和水泥同时作为胶结材料则，简单计算乳化沥青变化时混合料需要的外