早强型乳化沥青冷再生混合料性能研究.pdf

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1、◎s一～眦一一早强型乳化沥青冷再生混合料性能研究孙建秀，刘黎萍，孙立军(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：早强型乳化沥青冷再生混合料是基于现有冷再生层养生时间长的限制提出的，以期实现缩短养生时间，加速施工进度的目的。以劈裂强度为指标，研究了早强剂和早强水泥对乳化沥青冷再生混合料早期强度的影响，同时研究了早强剂和早强水泥对冷再生混合料后期强度、水稳性能和疲劳性能影响。试验结果表明：复合型早强剂对冷再生混合料早期强度提升明显，并能提高混合料的后期强度、水稳性能和疲劳性能；1．5％早强水泥可提高冷再生混合料的早期强度、后期强度和水稳

2、性能，但会使冷再生混合料疲劳性能下降。关键词：早强；冷再生；早强剂；早强水泥0引言早强型乳化沥青冷再生混合料是指在乳化沥青冷再生混合料中加入一定量的起早强作用的添加剂，使其加速形成早期强度的混合料。早强型乳化沥青冷再生混合料的提出是由于乳化沥青冷再生混合料自身养生条件的限制，导致工期的延误。规范规定，冷再生混合料在摊铺上层结构前必须进行养生，养生时间不宜少于7d，或满足以下两个条件之一时即可摊铺上层结构：冷再生层含水率低于2％；再生层可以取出完整芯样口]。工程经验发现，冷再生层在气候状况良好的条件下，仍需3d的养生时间才能取出完整芯样，而取出完整芯样是摊铺

3、上层结构的必要条件，对于工期较紧、交通量繁重路段的大中修，3d的养生时间依然较长。本文提出早强型乳化沥青混合料的概念，通过添加早强剂或采用早强水泥以期进一步减少冷再生层的养生时间，进而加快施工进度。早强剂是一种水泥混凝土添加剂，可以加快水泥的水化作用，提高水泥混凝土的早期强度[2]。早强剂可以分为无机盐型早强剂，如氯盐类、硫酸盐类、硝酸盐类等；有机型早强剂，如甲酸钙、三乙醇胺等；复合型早强剂，多为无机盐类复配或无机盐类与有机类复配。乳化沥青冷再生混合料中含有一定量的水泥，早强剂的加入可以加速水泥的水化反应，促进水分的消耗，进而加速乳化沥青的破乳，实现加速早

4、期强度形成的目的。早强水泥多用于紧急抢修混凝土工程(筑路、修桥、堵漏等)和早期强度要求高的工程中，在乳化沥青收稿日期：2017一0815基金项目：国家自然科学基金项目(5l678443)54上冯么魄No．42017冷再生混合料中加入早强水泥可以提高混合料的早期强度，缩短施工工期。本文主要研究早强剂类和早强水泥类早强型乳化沥青冷再生混合料。在乳化沥青冷再生混合料中添加不同种类的早强剂，研究其对冷再生混合料早期强度的影响，确定用于冷再生的最佳早强剂类型和掺量；用早强水泥替换冷再生混合料中的普通水泥，研究不同掺量早强水泥对冷再生混合料早期强度的影响；最后，研究不

5、同添加剂对冷再生混合料后期强度、水稳性能和疲劳性能的影响。1原材料本文采用的旧料为江西省某高速公路改扩建的铣刨料，分3档，分别为细料0～5mm、中料5～10mm、粗料10～30mm。采用抽提试验确定各档料的沥青含量为细料6．54％、中料3．73％、粗料3．52％。测定各档旧料的通过率，筛分结果如表1。考虑到旧料结团较多，为保证混合料的骨架结构，掺人一定量的15～25mm石灰岩碎石，碎石筛分结果如表1，碎石各项指标满足规范要求。试验用阳离子慢裂型乳化沥青、矿粉、32．5级P．C水泥、32．5级早强水泥的各项指标均满足规范要求。试验用水为自来水。本文选用的三种

6、早强剂如图1，采用XRD技术测定三种不同早强剂的早强成分。xRD技术，即X射线衍射技术，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱确定材料的成分。早强剂测试结果如图2。由图谱分析可知，1号早强剂的主要成分为甲酸钙，2号早强剂的主要成分为硫酸钠，3号早强剂的主要成分为硫酸盐与硝酸盐、亚硝酸盐的复合物。表l各档旧料和新集料的筛分结果筛孔尺寸通过率／％0～5mm5～10mm10～30mm15～25mm新料31．5lOO100100．O10026．510098．O1001910081．O80．81610065．156．213．2lOO10041．326．89．510

7、099．77．76．04．7599．89．11．O1．22．3652．81．50．71．O1．1830．31．1O．50．OO．615．3O．9O．40．OO．34．3O．5O．20．O0．151．90．3O．2O．OO．0751．OO．2O．Oa．1号早强剂b．2号早强减水剂c．3号早强剂图1三种早强剂外观◎／、A勉⋯I■■W么．204060802Theta(d。gree)a．1号早强剂2Theta(d。舒畔)b．2号早强减水剂2Thrta／小grePc．3号早强剂图23种早强剂的XRD结果2冷再生混合料配合比设计根据级配研究嘲可知，“S”形级配会形成较

8、好的骨架结构，使混合料具有较好的高温稳定性。本文依据我国再生技术规