高等级沥青路面冷再生基层配合比设计和路用性能试验探究

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1、高等级沥青路面冷再生基层配合比设计和路用性能试验探究　　摘要：论文依托工程实例，对高等级路面的沥青路面冷再生基层混合料配合比进行了设计，并对沥青路面冷再生基层材料的路用性能进行了试验，最后分析了沥青冷再生基层材料疲劳试验及结果。关键词：冷再生基层；配合比；路用性能中图分类号：U416.217文献标识码：A合理的材料组成和配合比设计能够保证路面基层混合料具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性以及良好的抗疲劳性能，是沥青路面设计的重要环节。冷再生基层混合料由沥青路面旧料、新添料和结合料组成，组成成分较为复杂，因此，对其进行配合比设计非常重要。进行冷再生基层

2、混合料配合比设计的主要工作就是选取再生骨料级配和确定结合料类型、剂量以及最佳含水量。1沥青路面冷再生基层混合料配合比设计1.1项目概况7厦门至成都国家高速公路江西赣州至崇义段建设项目BP1合同段全长35.02km，起终桩号K99+560~K534+586.784，工程量主要包括沥青混泥土上面层78.79万平方米，沥青混泥土下面层43.52万平方米，沥青稳定碎石上基层39.30万平方米；水稳中基层49.22万平方米，水稳下基层42.14万平方米，底基层50.79万平方米，本合同段历时22个月。1.2混合料配合比设计(1)冷再生混合料的级配调整一般来说，

3、为了改善旧路面材料的性能，使其最终满足规范中对路用性能的要求，通常是采用添加新骨料来调整级配的方式。交通部《公路沥青路面再生技术规范》UTGF41-2008)第5.6条规定了无机结合料冷再生材料的级配范围。RAP-S型材料破碎较为严重，需要进行级配调整。试验采用调整级配后的新混合料，新旧材料质量比例取1:3.骨料由RAP旧路面材料以及新添加的碎石材料两种级配材料组成。最终的级配曲线如图1所示。图1RAP-S型材料改善级配(2)结合料类型与剂量试验采用两种结合料，即水泥和二灰。RAP-S型和RAP-BS型材料结合科的剂量剂分别为：以水泥作为冷再生材料的

4、结合料时，水泥剂量取值分别为3%、4%、5%、6%和7%。以石灰作为冷再生材料的结合料时，石灰、粉煤灰及母料的比例取俱分别为3：12：85，5:10:85,7:8:85，5:15:80和7:16:77.1.3最佳含水量和最大干密度试验7基于冷再生基层施工作业的普遍状况，选择RAP-BS型材料作为疲劳试验的RAP旧料，以水泥为稳定剂，水泥掺入量采用5%，以保证冷再生混合料的各项指标均满足规范要求。RAP-BS型冷再生材料配合比设计中采用相同稳定剂掺入量，不同的碎石及RAP旧料的掺入比例，具体方案如表1所示。表中CR-0、CR-20及CR-40分别表示冷

5、再生材料碎石的掺入量为0、20%及40%(CR为Cement-RAP缩写），CG(CG为CementStabilizedGravel的缩写）代表水泥稳定碎石。表1RAP-BS型材料的最佳含水量与最大干密度对RAP-BS型冷再生混合料进行马歇尔击实试验，确定最佳含水量与最大干密度。表2给出了RAP-BS型材料的最大干密度和最佳含水量。表2RAP-BS型材料的最佳含水量与最大干密度2沥青路面冷再生基层材料的路用性能试验2.1RAP-S型冷再生材料路用性能试验(1)无侧限抗压：强度由图2可以看出，随着龄期的增长，二灰稳定类材料强度均有所增加。配合比和加载龄

6、期均相同的情况下，二灰稳定碎石的强度略高于二灰稳定冷再生材料。7由图3可以看出，随着加载龄期的增长，RAP-S型二灰稳定冷再生材料无侧限抗压强度均有所增加，早期强度增加率较大，后期强度增加率较小，曲线接近水平。当材料中石灰的掺入量不变时，以粉煤灰代替部分冷再生骨料后，其无侧限抗压强度值有所降低。图2RAP-S型二灰冷再生材料和二灰碎石无侧限图3RAP-S型二灰稳定类混合料无侧限抗抗压强度随龄期变化曲线压强度随龄期变化曲线(2)劈裂强度试验结果显示，随着龄期的增长，两种材料的劈裂强度均有所增长。二灰稳定碎石早期强度增长率要大于二灰稳定冷再生材料，后期强

7、度增长率趋势则相反。在同一龄期下，当加载龄期大于90天时，二灰稳定碎石劈裂强度值大于二灰稳定冷再生材料。加载龄期小于90天时，两种材料的劈裂强度没有对比规律。(3)抗压回弹模景试验实验结果表明不同的水泥及二灰掺量下，常规半刚性材料的回弹模量值均高于冷再生材料的回弹模量值，水泥稳定类材料回弹模量差值要大于二灰稳定类材料的回弹模量差值。2.2RAP-BS型冷再生材料路用性能试验研究（1）劈裂强度结果和分析7RAP-BS型材料要进行疲劳试验，为此对添加不同比例新料的二种冷再生材料进行劈裂强度试验，试验选用水泥的掺入量为5%,采用碎石为新添骨料，掺入量分别为

8、0%、20%和40%，实验结果显示对于不同的加载龄期，水泥稳定冷再生材料的勞裂强度随着碎石掺入量的增加而增大