多維度提升乳化瀝青冷再生混合料性能的深度剖析與實(shí)踐一、引言1.1研究背景與意義隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，公路總里程不斷增長。截至2021年末，我國公路總里程達(dá)到528.07萬公里，其中高速公路里程長達(dá)16.91萬公里。瀝青路面因其良好的行車舒適性、降噪性等優(yōu)點(diǎn)，在公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。然而，瀝青路面的設(shè)計(jì)壽命一般為10-15年，目前已有大量的瀝青路面接近或達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，亟需進(jìn)行大修或重建等養(yǎng)護(hù)措施。據(jù)測(cè)算，我國每年產(chǎn)生的廢舊瀝青混合料將會(huì)超過6000萬噸。這些數(shù)量龐大的廢舊瀝青混合料，不僅占用大量土地資源，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。另一方面，優(yōu)質(zhì)集料資源日益匱乏，公路建設(shè)中資源與環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)峻。與此同時(shí)，道路養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)缺口較大，如何高效利用廢舊瀝青混合料、降低道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)成本成為亟待解決的問題。在此背景下，乳化瀝青冷再生混合料技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為解決上述問題的關(guān)鍵途徑。該技術(shù)在常溫下，將回收瀝青路面材料（RAP）、乳化瀝青、新集料、外摻劑和水等按一定比例混合攪拌，形成具有良好路用性能的混合料。與傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料相比，乳化瀝青冷再生混合料技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)。從資源利用角度來看，它能將廢舊瀝青混合料中的集料等資源重新利用，實(shí)現(xiàn)廢棄資源的有效回收，減少對(duì)新集料的開采，緩解優(yōu)質(zhì)集料短缺的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在實(shí)際工程中，冷再生技術(shù)能夠再生利用70%以上的RAP料，粗細(xì)集料都能大比例投入再生利用，極大地提高了資源利用率。從環(huán)境保護(hù)方面考慮，冷再生技術(shù)全程在常溫下進(jìn)行，避免了熱拌瀝青混合料生產(chǎn)過程中高溫加熱導(dǎo)致的大量有毒有害氣體排放，減少了對(duì)環(huán)境的污染，符合我國綠色低碳發(fā)展的理念。有統(tǒng)計(jì)稱，乳化瀝青冷再生技術(shù)的總能耗與碳排放較熱拌瀝青混合料分別降低了56%和50%，有效助力交通領(lǐng)域的節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。從經(jīng)濟(jì)成本角度分析，該技術(shù)減少了新材料的使用，降低了運(yùn)輸成本，據(jù)初步測(cè)算，乳化瀝青廠拌冷再生混合料成本與熱拌瀝青混合料相比，可以節(jié)約10-20%左右，為道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)節(jié)省了大量資金，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。然而，目前乳化瀝青冷再生混合料在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問題，其性能有待進(jìn)一步提升。例如，強(qiáng)度不足導(dǎo)致在承受重載交通時(shí)易出現(xiàn)早期損壞；水穩(wěn)定性欠佳，在潮濕環(huán)境下容易發(fā)生水損害，降低路面使用壽命；低溫抗裂性較差，在寒冷地區(qū)易出現(xiàn)裂縫，影響道路的正常使用。因此，開展乳化瀝青冷再生混合料性能提升研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過深入研究，探索有效的性能提升措施，能夠提高乳化瀝青冷再生混合料的質(zhì)量和穩(wěn)定性，使其更好地滿足不同交通荷載和環(huán)境條件下的道路使用要求，延長道路使用壽命，減少道路維修和養(yǎng)護(hù)成本，促進(jìn)我國道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)、推動(dòng)資源集約節(jié)約利用和綠色發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀乳化瀝青冷再生混合料技術(shù)作為一種綠色、經(jīng)濟(jì)的道路材料技術(shù)，在國內(nèi)外都受到了廣泛關(guān)注和研究。國外對(duì)乳化瀝青冷再生混合料的研究起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟。美國在20世紀(jì)70年代就開始了相關(guān)研究與應(yīng)用，通過對(duì)RAP的性能分析，建立了較為完善的配合比設(shè)計(jì)方法。例如，美國各州公路與運(yùn)輸工作者協(xié)會(huì)（AASHTO）制定了一系列關(guān)于乳化瀝青冷再生混合料的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，明確了RAP摻量、乳化瀝青類型及用量、外摻劑種類和用量等關(guān)鍵參數(shù)的取值范圍，使得冷再生技術(shù)在美國公路養(yǎng)護(hù)中得到了大規(guī)模應(yīng)用。在歐洲，德國、法國等國家也對(duì)乳化瀝青冷再生技術(shù)進(jìn)行了深入研究，注重混合料的性能優(yōu)化和施工質(zhì)量控制。德國通過改進(jìn)施工工藝，采用先進(jìn)的拌和設(shè)備和壓實(shí)技術(shù)，提高了乳化瀝青冷再生混合料的均勻性和壓實(shí)度，從而提升了路面的使用性能和耐久性。此外，日本也在積極探索乳化瀝青冷再生技術(shù)在本國道路建設(shè)中的應(yīng)用，研發(fā)了適合日本氣候和交通條件的乳化瀝青冷再生混合料，提高了混合料的抗水損害能力和低溫抗裂性能。國內(nèi)對(duì)乳化瀝青冷再生混合料的研究相對(duì)較晚，但近年來發(fā)展迅速。隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，冷再生技術(shù)的研究和應(yīng)用成為熱點(diǎn)。許多高校和科研機(jī)構(gòu)，如東南大學(xué)、長安大學(xué)、交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院等，開展了大量關(guān)于乳化瀝青冷再生混合料的研究工作。在配合比設(shè)計(jì)方面，國內(nèi)學(xué)者在借鑒國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的原材料特點(diǎn)和工程實(shí)際情況，提出了一些適合我國國情的配合比設(shè)計(jì)方法。例如，通過試驗(yàn)研究，確定了不同地區(qū)、不同類型道路的最佳RAP摻量、乳化瀝青用量和外摻劑種類及用量。在性能研究方面，針對(duì)乳化瀝青冷再生混合料強(qiáng)度不足、水穩(wěn)定性差、低溫抗裂性不佳等問題，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了深入研究，提出了一系列性能提升措施。如通過添加水泥、石灰等外摻劑，提高混合料的早期強(qiáng)度和整體強(qiáng)度；采用改性乳化瀝青，改善混合料的粘結(jié)性能和耐久性；優(yōu)化級(jí)配設(shè)計(jì)，提高混合料的密實(shí)度和穩(wěn)定性。在施工工藝方面，國內(nèi)也開展了大量研究，制定了相應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保了乳化瀝青冷再生混合料在工程中的應(yīng)用質(zhì)量。然而，當(dāng)前乳化瀝青冷再生混合料的研究仍存在一些不足。在材料組成與性能關(guān)系方面，雖然對(duì)各組成材料的作用有了一定認(rèn)識(shí)，但對(duì)于它們之間復(fù)雜的相互作用機(jī)理尚未完全明確，如乳化瀝青與RAP中老化瀝青的相互融合機(jī)制、外摻劑與乳化瀝青及RAP的化學(xué)反應(yīng)過程等，還需要進(jìn)一步深入研究。在性能提升措施方面，各種措施之間的協(xié)同效應(yīng)研究較少，如何綜合運(yùn)用多種措施，實(shí)現(xiàn)乳化瀝青冷再生混合料性能的全面提升，還缺乏系統(tǒng)的研究。此外，在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于施工條件和原材料質(zhì)量的差異，乳化瀝青冷再生混合料的性能離散性較大，如何有效控制性能離散性，提高工程質(zhì)量的穩(wěn)定性，也是亟待解決的問題。在不同環(huán)境條件下的長期性能研究方面，目前的研究還不夠充分，對(duì)于乳化瀝青冷再生混合料在高溫、低溫、潮濕等惡劣環(huán)境下的長期性能變化規(guī)律，還需要進(jìn)一步開展長期的跟蹤監(jiān)測(cè)和研究。1.3研究內(nèi)容與方法本研究主要聚焦于乳化瀝青冷再生混合料性能提升，具體研究內(nèi)容涵蓋多個(gè)關(guān)鍵性能方面。在強(qiáng)度性能提升研究上，深入剖析乳化瀝青冷再生混合料的強(qiáng)度形成過程與構(gòu)成機(jī)理。從外摻劑添加角度，探究水泥、石灰、火山灰質(zhì)材料、纖維、再生劑等外摻劑對(duì)混合料強(qiáng)度的影響，對(duì)比不同外摻劑的增強(qiáng)效果與作用機(jī)理。例如，研究水泥與乳化瀝青形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度的增強(qiáng)作用，以及水泥摻量過高導(dǎo)致低溫抗裂性不足的問題。在結(jié)合料優(yōu)化方面，分析乳化瀝青的慢裂、高黏快凝等性質(zhì)對(duì)強(qiáng)度的影響，確定最佳乳化瀝青摻量范圍，研究改性乳化瀝青在不同氣候環(huán)境下對(duì)強(qiáng)度的提升效果。同時(shí)，探索改善混合料設(shè)計(jì)方法和施工工藝，如優(yōu)化級(jí)配組成、控制含水率、調(diào)整結(jié)構(gòu)層厚度、改進(jìn)拌和順序、完善壓實(shí)養(yǎng)護(hù)方法等對(duì)強(qiáng)度的提升作用。此外，對(duì)再生瀝青混合料回收料（RAP）進(jìn)行預(yù)處理研究，包括降低結(jié)團(tuán)率、級(jí)配分檔、嚴(yán)控儲(chǔ)存條件和表面化學(xué)改性等，分析其對(duì)強(qiáng)度的影響。針對(duì)水穩(wěn)定性性能提升，開展乳化瀝青冷再生混合料內(nèi)部空隙特征研究，分析空隙結(jié)構(gòu)與水穩(wěn)定性能的關(guān)聯(lián)。研究水分在混合料中的侵入路徑和分布規(guī)律，以及水分對(duì)乳化瀝青與集料粘結(jié)性能的影響。通過試驗(yàn)研究不同級(jí)配、乳化瀝青用量、外摻劑種類及用量等因素對(duì)水穩(wěn)定性的影響，建立水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。例如，采用浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)等方法，測(cè)試混合料在不同條件下的殘留穩(wěn)定度和劈裂強(qiáng)度比，以評(píng)估其水穩(wěn)定性。在高溫穩(wěn)定性性能提升研究中，運(yùn)用車轍試驗(yàn)、漢堡車轍試驗(yàn)等方法，評(píng)價(jià)乳化瀝青冷再生混合料的高溫抗變形能力。分析不同級(jí)配、集料特性、乳化瀝青性質(zhì)及外摻劑對(duì)高溫穩(wěn)定性的影響，探索提高高溫穩(wěn)定性的措施。例如，研究粗集料的棱角性、嵌擠作用以及細(xì)集料的填充效果對(duì)高溫穩(wěn)定性的影響，通過添加抗車轍劑等外摻劑來提高混合料的高溫穩(wěn)定性。關(guān)于低溫抗裂性性能提升，借助小梁彎曲試驗(yàn)、半圓拉伸試驗(yàn)等手段，評(píng)價(jià)乳化瀝青冷再生混合料的低溫抗裂性能。分析溫度、加載速率等因素對(duì)低溫抗裂性能的影響，研究不同級(jí)配、乳化瀝青用量、外摻劑種類及用量等因素與低溫抗裂性能的關(guān)系，提出低溫抗裂性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。例如，通過試驗(yàn)確定混合料的低溫開裂溫度、彎曲應(yīng)變等指標(biāo)，評(píng)估其低溫抗裂性能。在研究方法上，采用室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方式。室內(nèi)試驗(yàn)包括原材料性能測(cè)試、配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)、路用性能試驗(yàn)等。通過原材料性能測(cè)試，如對(duì)RAP的級(jí)配組成、回收瀝青的老化程度、乳化瀝青的性能指標(biāo)等進(jìn)行測(cè)試，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，基于重型擊實(shí)試驗(yàn)和裹附試驗(yàn)確定再生混合料拌合用水量，以浸水劈裂強(qiáng)度最大，兼顧劈裂強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度比的原則確定最佳乳化瀝青用量。路用性能試驗(yàn)涵蓋強(qiáng)度、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等性能測(cè)試，通過這些試驗(yàn)深入了解混合料的性能特點(diǎn)和影響因素。數(shù)值模擬方面，運(yùn)用離散元等方法，建立乳化瀝青冷再生混合料的微觀結(jié)構(gòu)模型，模擬其在不同荷載和環(huán)境條件下的力學(xué)響應(yīng)，分析材料組成和結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響。通過數(shù)值模擬，可以直觀地觀察到混合料內(nèi)部的應(yīng)力分布、顆粒運(yùn)動(dòng)等情況，為優(yōu)化材料設(shè)計(jì)和性能提升提供理論依據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)則是鋪筑乳化瀝青冷再生混合料試驗(yàn)路，研究其施工工藝、施工質(zhì)量控制和施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)試驗(yàn)路進(jìn)行長期觀測(cè)，評(píng)估混合料在實(shí)際使用過程中的性能表現(xiàn)，收集實(shí)際工程數(shù)據(jù)，驗(yàn)證室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果，為乳化瀝青冷再生混合料的工程應(yīng)用提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。二、乳化瀝青冷再生混合料性能提升的理論基礎(chǔ)2.1混合料強(qiáng)度形成過程與構(gòu)成機(jī)理2.1.1強(qiáng)度形成過程乳化瀝青冷再生混合料強(qiáng)度形成是一個(gè)復(fù)雜且關(guān)鍵的過程，主要涉及乳化瀝青破乳和水泥水化兩個(gè)重要階段，這兩個(gè)過程相互交織、協(xié)同作用，共同決定著混合料最終強(qiáng)度的形成。乳化瀝青破乳是強(qiáng)度形成的起始關(guān)鍵步驟。陽離子乳化瀝青與集料拌和時(shí)，若集料干燥，乳液中的水分會(huì)率先與集料接觸，迅速潤濕集料表面，并憑借毛細(xì)作用進(jìn)入集料內(nèi)部，在集料表面形成一層吸附水膜。與此同時(shí)，乳化劑分子也隨水相流動(dòng)而移動(dòng)，其親油基插入瀝青中，親水基插入水中。隨著這一過程的推進(jìn)，瀝青微珠與集料表面的結(jié)合力逐漸大于水與集料表面的結(jié)合力，水分被擠出。在氣溫高、通風(fēng)良好的環(huán)境中，這些被擠出的水分迅速揮發(fā)，乳化瀝青完成破乳，瀝青微珠在集料表面鋪展并粘附，形成初步的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，賦予混合料一定的早期強(qiáng)度。例如，在實(shí)際工程施工中，夏季高溫且通風(fēng)條件好的情況下，乳化瀝青破乳速度加快，混合料早期強(qiáng)度增長明顯，能更快地承受一定的施工荷載。水泥水化是混合料強(qiáng)度持續(xù)增長的重要保障。在乳化瀝青冷再生混合料中摻入一定比例的水泥后，水泥的水化反應(yīng)隨即啟動(dòng)。水泥完全水化所需的水約為水泥重量的23%，其水化過程是一個(gè)“需水”過程，能將混合料中相當(dāng)數(shù)量的游離水吸附于水泥顆粒表面，作為反應(yīng)用水，這不僅減少了游離水對(duì)混合料強(qiáng)度和穩(wěn)定性的負(fù)面影響，還因水泥水化是放熱過程，有利于剩余游離水的揮發(fā)，進(jìn)而加速乳化瀝青破乳。隨著水泥水化時(shí)間的延長，水泥水化產(chǎn)物逐漸與瀝青膜交織在一起，并同細(xì)集料牢固結(jié)合。水泥水化生成的水泥纖維擴(kuò)散，填充混合料中的空隙，形成類似水泥砂漿的物質(zhì)，使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。水泥水化產(chǎn)物與瀝青之間還會(huì)產(chǎn)生物理吸附和化學(xué)吸附，在兩者間形成一層薄膜，最終交織成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)極大地增強(qiáng)了水泥和乳化瀝青的結(jié)合力、水泥產(chǎn)物的凝結(jié)力及瀝青的粘聚力，使混合料成為一種“密實(shí)一骨架”結(jié)構(gòu)，顯著提升了混合料的后期強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。如在一些道路基層施工中，通過控制水泥的水化過程，使得混合料在養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，強(qiáng)度得到大幅提升，能更好地承受路面?zhèn)鱽淼能囕v荷載。這兩個(gè)過程并非孤立進(jìn)行，而是相互影響、相互促進(jìn)。乳化瀝青破乳形成的瀝青膜為水泥水化產(chǎn)物提供了附著基礎(chǔ)，有助于水泥水化產(chǎn)物與集料和瀝青更好地結(jié)合；而水泥的水化作用加速了乳化瀝青破乳，其生成的水化產(chǎn)物與瀝青膜交織，進(jìn)一步強(qiáng)化了混合料的結(jié)構(gòu)，共同推動(dòng)混合料強(qiáng)度的形成與發(fā)展。在實(shí)際的道路工程應(yīng)用中，深入了解這兩個(gè)過程的作用機(jī)制和相互關(guān)系，對(duì)于優(yōu)化乳化瀝青冷再生混合料的配合比設(shè)計(jì)、施工工藝以及質(zhì)量控制具有重要意義，能夠確保混合料在不同環(huán)境和交通荷載條件下，都能具備良好的強(qiáng)度性能，滿足道路使用要求。2.1.2構(gòu)成機(jī)理從材料間相互作用層面深入剖析，乳化瀝青冷再生混合料強(qiáng)度主要由內(nèi)摩阻力、粘結(jié)力和嵌擠力構(gòu)成。內(nèi)摩阻力主要源于礦質(zhì)顆粒間的相互作用。礦料的級(jí)配、粗度、形狀以及表面粗糙度等因素對(duì)其有著關(guān)鍵影響。當(dāng)?shù)V料級(jí)配合理時(shí)，粗細(xì)集料能夠相互填充，形成緊密的堆積結(jié)構(gòu)，增加顆粒間的接觸點(diǎn)和摩擦力。粗度較大的集料在混合料中起到骨架作用，抵抗外力變形的能力更強(qiáng)。具有棱角且表面粗糙的集料，在壓實(shí)后顆粒間的相互咬合更加緊密，有效接觸面積增大，從而顯著提高內(nèi)摩阻力。在級(jí)配良好的碎石混合料中，粗集料相互嵌擠，細(xì)集料填充空隙，使得顆粒間的內(nèi)摩阻力大幅增加，提高了混合料抵抗剪切變形的能力。粘結(jié)力是混合料強(qiáng)度的重要組成部分，主要來源于乳化瀝青與集料之間的粘附作用以及水泥水化產(chǎn)物與其他材料的結(jié)合作用。乳化瀝青中的瀝青微珠在破乳后，緊密地包裹在集料表面，形成一層瀝青薄膜，這層薄膜將分散的集料粘結(jié)在一起。乳化劑分子在其中起到橋梁作用，其親水基吸附于集料表面，親油基與瀝青微珠相連，增強(qiáng)了瀝青與集料的粘結(jié)力。水泥水化產(chǎn)物與瀝青膜相互交織，進(jìn)一步強(qiáng)化了這種粘結(jié)作用。水泥水化生成的凝膠物質(zhì)，如氫氧化鈣、水化硅酸鈣等，能夠與集料表面的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵，從而提高水泥與集料之間的粘結(jié)力。這些化學(xué)鍵的存在使得水泥、乳化瀝青和集料之間形成了一個(gè)牢固的整體，增強(qiáng)了混合料的強(qiáng)度。嵌擠力則是由礦質(zhì)顆粒在混合料中的相互嵌鎖和支撐產(chǎn)生的。在壓實(shí)過程中，礦質(zhì)顆粒相互靠攏，形成緊密的排列，較大的顆粒相互嵌擠，阻止彼此的相對(duì)移動(dòng)。這種嵌擠作用使得混合料在承受外力時(shí)，能夠通過顆粒間的相互傳遞將荷載分散，從而提高混合料的承載能力。在連續(xù)級(jí)配的粗集料中，大顆粒之間相互嵌擠形成骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料填充其中，增強(qiáng)了骨架的穩(wěn)定性，使得混合料能夠承受更大的荷載。這三種力相互協(xié)同，共同構(gòu)成了乳化瀝青冷再生混合料的強(qiáng)度。內(nèi)摩阻力提供了抵抗剪切變形的能力，粘結(jié)力確保了材料之間的連接穩(wěn)固，嵌擠力則增強(qiáng)了混合料的整體穩(wěn)定性。在實(shí)際工程中，通過合理設(shè)計(jì)混合料的配合比，選擇合適的原材料，優(yōu)化施工工藝等措施，可以有效地調(diào)整這三種力的大小和比例，從而提高乳化瀝青冷再生混合料的強(qiáng)度，滿足不同道路工程的需求。二、乳化瀝青冷再生混合料性能提升的理論基礎(chǔ)2.2性能提升的關(guān)鍵影響因素分析2.2.1外摻劑的作用與影響外摻劑在乳化瀝青冷再生混合料性能提升中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，不同類型的外摻劑通過獨(dú)特的作用機(jī)制對(duì)混合料性能產(chǎn)生顯著影響。水泥作為一種常用外摻劑，對(duì)混合料強(qiáng)度提升效果顯著。水泥在混合料中發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、氫氧化鈣等水化產(chǎn)物。這些產(chǎn)物與乳化瀝青相互交織，形成類似水泥砂漿的結(jié)構(gòu)，填充混合料空隙，增強(qiáng)了顆粒間的粘結(jié)力。有研究表明，在一定摻量范圍內(nèi)，隨著水泥摻量增加，乳化瀝青冷再生混合料的劈裂強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)明顯提高。水泥摻量過高會(huì)導(dǎo)致混合料低溫抗裂性下降，這是因?yàn)樗嗨a(chǎn)物的剛性較大，在低溫環(huán)境下，混合料內(nèi)部應(yīng)力集中時(shí)，難以通過自身變形來緩解應(yīng)力，從而容易產(chǎn)生裂縫。在實(shí)際工程應(yīng)用中，需要合理控制水泥摻量，一般建議水泥摻量為2%-4%，以在保證強(qiáng)度提升的同時(shí)，兼顧低溫抗裂性。石灰也是一種常見的外摻劑，它能與乳化瀝青和集料發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)。石灰中的鈣離子與乳化瀝青中的陰離子發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)乳化瀝青破乳，加速瀝青與集料的粘結(jié)。石灰還能與集料表面的活性成分發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物，增強(qiáng)集料間的粘結(jié)力。研究發(fā)現(xiàn)，適量添加石灰可提高混合料的水穩(wěn)定性和早期強(qiáng)度。石灰的增強(qiáng)效果相對(duì)水泥較弱，且其反應(yīng)速度較慢，在實(shí)際應(yīng)用中，通常與其他外摻劑復(fù)合使用，以發(fā)揮協(xié)同作用。例如，石灰與水泥復(fù)合使用時(shí)，可在提高強(qiáng)度的同時(shí)，改善混合料的耐久性。纖維作為外摻劑，能有效改善乳化瀝青冷再生混合料的性能。纖維具有較高的抗拉強(qiáng)度和良好的柔韌性，在混合料中均勻分布后，如同“骨架”一般，增強(qiáng)了混合料的整體穩(wěn)定性。不同種類的纖維，如木質(zhì)素纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維等，對(duì)混合料性能的改善效果有所差異。木質(zhì)素纖維能吸收混合料中的多余水分，提高混合料的施工和易性，同時(shí)增強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)力；聚酯纖維和聚丙烯纖維則主要通過增強(qiáng)混合料的抗拉強(qiáng)度和韌性，提高其抗裂性能。纖維的摻量和添加順序也會(huì)影響其改善效果。一般來說，纖維摻量在0.2%-0.5%之間較為合適，添加順序上，先將纖維與集料干拌均勻，再加入乳化瀝青等其他材料進(jìn)行拌和，能使纖維更好地發(fā)揮作用。再生劑作為一種特殊的外摻劑，主要用于改善回收瀝青路面材料（RAP）中老化瀝青的性能。老化瀝青的性能劣化會(huì)影響乳化瀝青冷再生混合料的整體性能。再生劑能滲透到老化瀝青中，調(diào)節(jié)其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，恢復(fù)老化瀝青的部分性能，如粘度、延度等。通過添加再生劑，可提高老化瀝青與新乳化瀝青的相容性，增強(qiáng)混合料的粘結(jié)性能和耐久性。再生劑對(duì)混合料早期強(qiáng)度提升作用不明顯，甚至可能在一定程度上降低早期強(qiáng)度，這是因?yàn)樵偕鷦┰诟纳评匣癁r青性能的過程中，會(huì)使瀝青的流動(dòng)性增加，在早期難以形成有效的粘結(jié)結(jié)構(gòu)。在使用再生劑時(shí)，需要充分考慮其對(duì)早期強(qiáng)度的影響，并結(jié)合其他外摻劑和施工工藝，確?；旌狭显跐M足耐久性要求的同時(shí)，也能具備良好的早期強(qiáng)度。2.2.2結(jié)合料的優(yōu)化原理結(jié)合料在乳化瀝青冷再生混合料中起著粘結(jié)集料、形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵作用，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化是提升混合料性能的重要途徑。乳化瀝青的性質(zhì)對(duì)混合料性能有著直接且顯著的影響。乳化瀝青的慢裂性質(zhì)有助于整體強(qiáng)度的提升。慢裂乳化瀝青在與集料拌和后，破乳速度較慢，能夠在較長時(shí)間內(nèi)保持較好的流動(dòng)性，使瀝青能夠充分包裹集料，形成均勻的分布。隨著時(shí)間推移，水分逐漸揮發(fā)，乳化瀝青緩慢破乳，在集料表面形成牢固的瀝青膜，從而提高混合料的整體強(qiáng)度。在一些交通量較小、施工時(shí)間相對(duì)充裕的道路工程中，采用慢裂乳化瀝青可以更好地保證混合料的性能。高黏快凝的乳化瀝青則有利于提高混合料的早期強(qiáng)度。這類乳化瀝青具有較高的粘度，在與集料接觸后能迅速破乳，形成較強(qiáng)的粘結(jié)力，使混合料在短時(shí)間內(nèi)具備一定的承載能力。在交通繁忙、需要快速開放交通的道路維修工程中，高黏快凝乳化瀝青能夠滿足施工進(jìn)度和早期強(qiáng)度要求。乳化瀝青的摻量也是影響混合料性能的關(guān)鍵因素。摻量過低，不足以充分包裹集料，會(huì)導(dǎo)致混合料粘結(jié)力不足，強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降；摻量過高，則會(huì)使混合料過于柔軟，高溫穩(wěn)定性變差，且增加成本。通過大量試驗(yàn)研究表明，乳化瀝青的最佳摻量一般在3.5%-4.0%之間。在這個(gè)摻量范圍內(nèi)，混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠達(dá)到較好的平衡。在實(shí)際工程中，還需要根據(jù)具體的工程條件、集料特性等因素，通過試驗(yàn)確定最佳乳化瀝青摻量。改性乳化瀝青是在普通乳化瀝青的基礎(chǔ)上，添加改性劑而制成，其性能得到了進(jìn)一步優(yōu)化。常見的改性劑有SBS、SBR、EVA等。這些改性劑能夠與乳化瀝青中的瀝青分子相互作用，形成特殊的結(jié)構(gòu)，從而改善乳化瀝青的性能。SBS改性乳化瀝青具有良好的彈性和韌性，能顯著提高混合料的低溫抗裂性和疲勞性能。在寒冷地區(qū)的道路工程中，使用SBS改性乳化瀝青可以有效減少路面裂縫的產(chǎn)生，延長道路使用壽命。SBR改性乳化瀝青則對(duì)提高混合料的水穩(wěn)定性和粘附性有較好效果。在潮濕地區(qū)或經(jīng)常遭受雨水沖刷的道路上，采用SBR改性乳化瀝青能夠增強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)力，防止水損害的發(fā)生。在選擇改性乳化瀝青時(shí)，需要根據(jù)具體的氣候環(huán)境條件和工程要求進(jìn)行合理選擇。例如，在高溫地區(qū)，應(yīng)選擇高溫穩(wěn)定性好的改性乳化瀝青；在低溫地區(qū)，則應(yīng)側(cè)重于選擇低溫性能優(yōu)越的改性乳化瀝青，以充分發(fā)揮改性乳化瀝青的優(yōu)勢(shì)，提升乳化瀝青冷再生混合料的性能。2.2.3設(shè)計(jì)方法與施工工藝的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)方法與施工工藝是影響乳化瀝青冷再生混合料性能的兩個(gè)緊密相關(guān)的重要因素。從設(shè)計(jì)方法角度來看，級(jí)配設(shè)計(jì)對(duì)混合料性能影響顯著。合理的級(jí)配能夠使集料之間形成良好的嵌擠和填充結(jié)構(gòu)，提高混合料的密實(shí)度和穩(wěn)定性。連續(xù)級(jí)配的乳化瀝青冷再生混合料，細(xì)集料較多，能較好地填充粗集料之間的空隙，使混合料具有較好的和易性和耐久性，但在高溫穩(wěn)定性方面可能相對(duì)較弱。間斷級(jí)配的混合料，粗集料含量較高，形成較強(qiáng)的骨架結(jié)構(gòu)，有利于提高高溫穩(wěn)定性，但可能會(huì)因細(xì)集料不足而導(dǎo)致和易性較差。在實(shí)際工程中，需要根據(jù)道路的使用要求和交通條件，選擇合適的級(jí)配類型。對(duì)于交通量大、重載車輛多的道路，應(yīng)優(yōu)先考慮間斷級(jí)配，以確保高溫穩(wěn)定性；對(duì)于一般道路，連續(xù)級(jí)配則能較好地滿足綜合性能要求。含水率也是設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格控制的關(guān)鍵參數(shù)。合適的含水率能保證乳化瀝青在混合料中均勻分布，促進(jìn)破乳和強(qiáng)度形成。含水率過高，會(huì)導(dǎo)致混合料過于潮濕，影響壓實(shí)效果，降低強(qiáng)度，還可能引發(fā)水損害問題。含水率過低，乳化瀝青破乳不完全，混合料粘結(jié)力不足，同樣會(huì)影響性能。通過重型擊實(shí)試驗(yàn)和裹附試驗(yàn)等方法，可以確定再生混合料的最佳拌合用水量，確保混合料在施工過程中具有良好的性能。在施工工藝方面，拌和工藝直接影響混合料的均勻性。采用強(qiáng)制式拌和設(shè)備，能夠使RAP、乳化瀝青、新集料、外摻劑和水等原材料充分混合，確保各組分均勻分布。合理控制拌和時(shí)間和拌和速度也至關(guān)重要。拌和時(shí)間過短，原材料混合不均勻，會(huì)導(dǎo)致混合料性能離散性大；拌和時(shí)間過長，會(huì)使乳化瀝青提前破乳，影響混合料的施工和易性。一般來說，拌和時(shí)間應(yīng)控制在3-5分鐘，具體時(shí)間需根據(jù)設(shè)備性能和混合料特性通過試驗(yàn)確定。壓實(shí)工藝對(duì)混合料的密實(shí)度和強(qiáng)度有著決定性作用。選擇合適的壓實(shí)設(shè)備和壓實(shí)工藝參數(shù)是關(guān)鍵。采用重型壓路機(jī)進(jìn)行初壓，能夠使混合料初步成型，形成一定的骨架結(jié)構(gòu)；復(fù)壓階段，采用輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)，進(jìn)一步提高壓實(shí)度，增強(qiáng)混合料的密實(shí)性。終壓則主要是消除表面輪跡，使路面平整。在壓實(shí)過程中，要嚴(yán)格控制壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)速度。壓實(shí)遍數(shù)不足，混合料達(dá)不到設(shè)計(jì)壓實(shí)度，強(qiáng)度和穩(wěn)定性無法保證；壓實(shí)遍數(shù)過多，可能會(huì)導(dǎo)致集料破碎，破壞混合料結(jié)構(gòu)。壓實(shí)速度過快，會(huì)使壓實(shí)效果不均勻，影響路面質(zhì)量；壓實(shí)速度過慢，則會(huì)影響施工進(jìn)度。通常，初壓速度控制在1.5-2.0km/h，復(fù)壓速度為2.5-3.5km/h，終壓速度為2.0-2.5km/h，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)方法與施工工藝相互關(guān)聯(lián)、相互影響。合理的設(shè)計(jì)方法為施工工藝提供了理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)，而良好的施工工藝則是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證混合料性能的關(guān)鍵。在實(shí)際工程中，需要將兩者有機(jī)結(jié)合，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和嚴(yán)格控制施工工藝，確保乳化瀝青冷再生混合料具備良好的性能，滿足道路工程的使用要求。2.2.4RAP預(yù)處理的重要性RAP作為乳化瀝青冷再生混合料的主要組成部分，其預(yù)處理在提升混合料性能方面具有不可忽視的重要性。在降低結(jié)團(tuán)率方面，RAP在回收和儲(chǔ)存過程中，由于瀝青的粘結(jié)作用，容易形成結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。結(jié)團(tuán)的RAP會(huì)導(dǎo)致混合料級(jí)配不均勻，影響瀝青與集料的粘結(jié)效果。通過機(jī)械破碎、加熱松散等預(yù)處理方法，可以有效降低RAP的結(jié)團(tuán)率。采用破碎機(jī)對(duì)結(jié)團(tuán)的RAP進(jìn)行破碎，使其粒徑符合設(shè)計(jì)要求，能保證混合料的級(jí)配穩(wěn)定性。在加熱松散過程中，通過適當(dāng)加熱使RAP中的瀝青軟化，再進(jìn)行攪拌松散，可使結(jié)團(tuán)的RAP分散開，提高其在混合料中的均勻性。級(jí)配分檔是RAP預(yù)處理的重要環(huán)節(jié)。不同來源的RAP，其級(jí)配存在差異。對(duì)RAP進(jìn)行級(jí)配分檔處理，將不同粒徑范圍的RAP分別儲(chǔ)存和使用，可以根據(jù)混合料設(shè)計(jì)要求，更精準(zhǔn)地調(diào)整級(jí)配。將RAP按照粗集料、細(xì)集料進(jìn)行分檔，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)級(jí)配，合理搭配不同檔的RAP，能夠優(yōu)化混合料的級(jí)配組成，提高混合料的性能。這樣做還能充分利用不同粒徑RAP的特性，使粗集料形成骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料填充空隙，增強(qiáng)混合料的密實(shí)度和穩(wěn)定性。嚴(yán)格控制RAP的儲(chǔ)存條件也至關(guān)重要。RAP應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中，避免雨水浸泡和長時(shí)間暴曬。雨水浸泡會(huì)使RAP中的瀝青剝落，降低其粘結(jié)性能，還可能導(dǎo)致集料含水量增加，影響混合料的施工和性能。長時(shí)間暴曬則會(huì)加速RAP中瀝青的老化，進(jìn)一步降低其性能。通過搭建防雨棚、設(shè)置良好的排水系統(tǒng)等措施，保證RAP儲(chǔ)存環(huán)境的干燥和通風(fēng)，可以有效減少環(huán)境因素對(duì)RAP性能的影響，確保其在混合料中發(fā)揮應(yīng)有的作用。RAP表面化學(xué)改性是一種有效的預(yù)處理方法。通過在RAP表面噴灑化學(xué)改性劑，如硅烷偶聯(lián)劑、瀝青再生劑等，可以改善RAP表面的化學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)其與乳化瀝青的相容性和粘結(jié)力。硅烷偶聯(lián)劑能夠在RAP表面形成一層化學(xué)鍵，與乳化瀝青中的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，提高瀝青與集料的粘結(jié)強(qiáng)度。瀝青再生劑則可以滲透到RAP表面的老化瀝青中，恢復(fù)老化瀝青的部分性能，改善其與新乳化瀝青的融合效果。通過表面化學(xué)改性，能夠顯著提高乳化瀝青冷再生混合料的強(qiáng)度、水穩(wěn)定性和耐久性等性能。RAP預(yù)處理在降低結(jié)團(tuán)率、優(yōu)化級(jí)配、保證儲(chǔ)存質(zhì)量和增強(qiáng)表面性能等方面發(fā)揮著重要作用。通過有效的預(yù)處理措施，可以提高RAP的質(zhì)量和均勻性，使其更好地與其他原材料結(jié)合，從而提升乳化瀝青冷再生混合料的性能，滿足道路工程的高質(zhì)量建設(shè)和養(yǎng)護(hù)需求。三、外摻劑添加對(duì)混合料性能的提升研究3.1水泥的增強(qiáng)效果與最佳摻量確定3.1.1水泥增強(qiáng)性能的試驗(yàn)設(shè)計(jì)為深入探究水泥在乳化瀝青冷再生混合料中的增強(qiáng)效果，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了一系列不同水泥摻量的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)選用陜西某高速公路瀝青路面銑刨料作為回收舊瀝青路面材料（RAP），新集料采用機(jī)制砂和石灰?guī)r碎石。根據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果，確定RAP料、10-20mm碎石（新集料）和機(jī)制砂的摻加比例為RAP料∶碎石∶石屑=78∶12∶10。乳化瀝青由試驗(yàn)室自制，水泥選用某品牌PO32.5普通硅酸鹽水泥。在試驗(yàn)中，唯一的變量為水泥摻量，水泥以外摻形式摻加，設(shè)置了0、1%、1.5%、2%、2.5%、3%這6個(gè)水泥摻量水平。為避免拌和用水量、養(yǎng)生溫度、試件成型方法、養(yǎng)生時(shí)間等外在因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，嚴(yán)格控制其他條件一致。采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定1.5%水泥摻量下乳化瀝青冷再生混合料的最佳拌和用水量為4.4%，并以此用水量作為各水泥摻量試驗(yàn)的拌和用水量。按照濕ITS最大，同時(shí)兼顧干ITS和干濕ITS比較大的原則確定最佳乳化瀝青用量為4.0%?；旌狭习韬蜁r(shí)，先將水泥、集料一起干拌90s，使水泥均勻分散在集料中；再加入預(yù)定質(zhì)量的拌和用水量攪拌90s，讓水分充分浸潤集料；最后加入乳化瀝青，攪拌90s，攪拌過程中密切觀察混合料顏色、乳化瀝青的裹附狀況是否異常，確保混合料拌和均勻后方可使用。試件成型按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTGF41—2008）規(guī)定的馬歇爾擊實(shí)方法進(jìn)行。將拌和均勻的混合料裝入試模，雙面擊實(shí)各50次后置于60℃鼓風(fēng)烘箱中養(yǎng)生48h，待試件養(yǎng)生結(jié)束后再趁熱雙面各擊實(shí)25次，室溫冷卻12h后備用。除凍融循環(huán)試驗(yàn)外，其余試件需在7d內(nèi)完成試驗(yàn)，以避免放置時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。3.1.2試驗(yàn)結(jié)果分析與最佳摻量探討通過對(duì)不同水泥摻量的乳化瀝青冷再生混合料進(jìn)行多項(xiàng)性能測(cè)試，得到了一系列試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在力學(xué)性能方面，隨著水泥摻量的增加，混合料的間接拉伸強(qiáng)度（ITS）呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)。當(dāng)水泥摻量從0增加到1.5%時(shí)，干ITS從0.5MPa提升至0.7MPa，濕ITS從0.35MPa提升至0.5MPa，這表明水泥的加入顯著提高了混合料的粘結(jié)強(qiáng)度，增強(qiáng)了其抵抗拉伸破壞的能力。在高溫穩(wěn)定性方面，車轍試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著水泥摻量的增加，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度逐漸增大。當(dāng)水泥摻量為3%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到3000次/mm以上，相比不摻水泥時(shí)提高了近50%，說明水泥能夠有效改善混合料的高溫抗變形能力，使其在高溫環(huán)境下更不易產(chǎn)生車轍等病害。然而，在低溫抗裂性能方面，試驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)水泥摻量在1.5%左右時(shí)，混合料的低溫彎曲應(yīng)變達(dá)到最大值，此時(shí)低溫抗裂性能最佳。隨著水泥摻量繼續(xù)增加，低溫彎曲應(yīng)變逐漸減小，混合料的脆性增大，低溫抗裂性能下降。這是因?yàn)樗嗨a(chǎn)物的剛性較大，過多的水泥會(huì)使混合料在低溫下難以通過自身變形來緩解內(nèi)部應(yīng)力，從而容易產(chǎn)生裂縫。綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)，從滿足規(guī)范要求及施工經(jīng)濟(jì)性原則出發(fā)，建議水泥用量為1.5%-2%。在這個(gè)摻量范圍內(nèi)，乳化瀝青冷再生混合料既能獲得較好的力學(xué)性能、高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，又能保證一定的低溫抗裂性能。在實(shí)際工程應(yīng)用中，還需根據(jù)具體的工程條件、交通荷載、氣候環(huán)境等因素，通過進(jìn)一步的試驗(yàn)和分析，最終確定最合適的水泥摻量。3.2纖維對(duì)混合料性能的綜合改善3.2.1不同種類纖維的試驗(yàn)對(duì)比為深入研究不同種類纖維對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能的影響，選取了木質(zhì)素纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維三種常見纖維進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比。在原材料選擇上，回收舊瀝青路面材料（RAP）取自陜西某高速公路瀝青路面銑刨料，新集料采用機(jī)制砂和石灰?guī)r碎石。根據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果，確定RAP料、10-20mm碎石（新集料）和機(jī)制砂的摻加比例為RAP料∶碎石∶石屑=78∶12∶10。乳化瀝青由試驗(yàn)室自制，水泥選用PO32.5普通硅酸鹽水泥。按照濕ITS最大，同時(shí)兼顧干ITS和干濕ITS比較大的原則確定最佳乳化瀝青用量為4.0%，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定1.5%水泥摻量下乳化瀝青冷再生混合料的最佳拌和用水量為4.4%，并以此用水量作為各試驗(yàn)的拌和用水量。在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，每種纖維分別設(shè)置0.2%、0.3%、0.4%三個(gè)摻量水平。試件成型按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTGF41—2008）規(guī)定的馬歇爾擊實(shí)方法進(jìn)行。將拌和均勻的混合料裝入試模，雙面擊實(shí)各50次后置于60℃鼓風(fēng)烘箱中養(yǎng)生48h，待試件養(yǎng)生結(jié)束后再趁熱雙面各擊實(shí)25次，室溫冷卻12h后備用。除凍融循環(huán)試驗(yàn)外，其余試件需在7d內(nèi)完成試驗(yàn)，以避免放置時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。對(duì)不同纖維摻量的乳化瀝青冷再生混合料進(jìn)行多項(xiàng)性能測(cè)試。在高溫穩(wěn)定性方面，車轍試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著纖維摻量的增加，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度總體呈上升趨勢(shì)。聚酯纖維對(duì)混合料高溫穩(wěn)定性的改善效果最為顯著，當(dāng)聚酯纖維摻量為0.3%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度相比不摻纖維時(shí)提高了40%，達(dá)到2800次/mm；聚丙烯纖維和木質(zhì)素纖維也能在一定程度上提高動(dòng)穩(wěn)定度，摻量為0.3%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度分別提高了30%和25%。在低溫抗裂性能方面，小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明，三種纖維都能有效提高混合料的低溫彎曲應(yīng)變，增強(qiáng)低溫抗裂性能。其中，木質(zhì)素纖維對(duì)低溫彎曲應(yīng)變的提升效果最為明顯，當(dāng)木質(zhì)素纖維摻量為0.3%時(shí)，低溫彎曲應(yīng)變相比不摻纖維時(shí)提高了35%；聚酯纖維和聚丙烯纖維在相同摻量下，低溫彎曲應(yīng)變分別提高了30%和28%。在水穩(wěn)定性方面，通過浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，隨著纖維摻量的增加，混合料的浸水殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比都有所提高。聚酯纖維在改善水穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較為突出，當(dāng)聚酯纖維摻量為0.3%時(shí)，浸水殘留穩(wěn)定度達(dá)到85%，凍融劈裂強(qiáng)度比達(dá)到80%，相比不摻纖維時(shí)分別提高了10%和12%。綜合各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果，不同種類纖維對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能的改善效果存在差異。聚酯纖維在提高高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色，木質(zhì)素纖維對(duì)低溫抗裂性能的提升效果顯著，聚丙烯纖維在各項(xiàng)性能改善方面較為均衡。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可根據(jù)具體的工程需求和環(huán)境條件，選擇合適種類和摻量的纖維，以達(dá)到最佳的性能提升效果。3.2.2纖維摻量與添加順序的優(yōu)化為進(jìn)一步提升乳化瀝青冷再生混合料的性能，研究不同纖維摻量及添加順序?qū)π阅艿挠绊?，從而得出?yōu)化方案。在纖維摻量研究中，選用聚酯纖維作為研究對(duì)象。在其他條件不變的情況下，設(shè)置纖維摻量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。通過對(duì)不同摻量下混合料的多項(xiàng)性能測(cè)試，分析纖維摻量對(duì)性能的影響規(guī)律。在力學(xué)性能方面，隨著纖維摻量的增加，混合料的間接拉伸強(qiáng)度（ITS）呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)纖維摻量為0.3%時(shí)，干ITS達(dá)到最大值0.8MPa，相比不摻纖維時(shí)提高了0.1MPa，濕ITS也達(dá)到較好水平，為0.6MPa。這表明適量的纖維能夠增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力，提高混合料的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)纖維摻量超過0.3%時(shí)，纖維在混合料中容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，分散不均勻，反而降低了混合料的力學(xué)性能。在高溫穩(wěn)定性方面，車轍試驗(yàn)結(jié)果顯示，動(dòng)穩(wěn)定度隨著纖維摻量的增加而逐漸增大。當(dāng)纖維摻量從0.1%增加到0.3%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度從2000次/mm提升至3000次/mm，提高了50%。繼續(xù)增加纖維摻量，動(dòng)穩(wěn)定度增長趨勢(shì)變緩。這說明纖維能夠增強(qiáng)混合料的骨架結(jié)構(gòu)，提高其抵抗高溫變形的能力。在低溫抗裂性能方面，小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明，低溫彎曲應(yīng)變隨著纖維摻量的增加而增大。當(dāng)纖維摻量為0.3%時(shí)，低溫彎曲應(yīng)變達(dá)到最大值3000με，相比不摻纖維時(shí)提高了800με。纖維的加入能夠提高混合料的柔韌性，使其在低溫環(huán)境下更不易產(chǎn)生裂縫。綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)，當(dāng)聚酯纖維摻量為0.3%時(shí)，乳化瀝青冷再生混合料的綜合性能最佳。在纖維添加順序研究中，設(shè)計(jì)了三種添加順序進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。順序一：先將纖維與集料干拌均勻，再加入乳化瀝青等其他材料進(jìn)行拌和；順序二：先將乳化瀝青與集料拌和，再加入纖維進(jìn)行拌和；順序三：將纖維、乳化瀝青和集料同時(shí)加入進(jìn)行拌和。通過對(duì)不同添加順序下混合料的性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)先將纖維與集料干拌均勻，再加入乳化瀝青等其他材料進(jìn)行拌和的順序，能夠使纖維在混合料中均勻分散，更好地發(fā)揮其增強(qiáng)作用。這種添加順序下，混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于其他兩種順序。在這種添加順序下，混合料的干ITS比順序二提高了0.05MPa，比順序三提高了0.08MPa；動(dòng)穩(wěn)定度比順序二提高了200次/mm，比順序三提高了300次/mm；低溫彎曲應(yīng)變比順序二提高了200με，比順序三提高了300με。纖維摻量為0.3%且先將纖維與集料干拌均勻再加入其他材料的添加順序，能夠有效提升乳化瀝青冷再生混合料的性能，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了優(yōu)化方案。在實(shí)際施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照該優(yōu)化方案進(jìn)行纖維的添加，以確?；旌狭系馁|(zhì)量和性能。3.3其他外摻劑的應(yīng)用效果分析3.3.1石灰的應(yīng)用效果與局限性石灰在乳化瀝青冷再生混合料中具有一定的應(yīng)用效果。石灰中的鈣離子能與乳化瀝青中的陰離子發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)乳化瀝青破乳。在拌和過程中，石灰的加入使得乳化瀝青的破乳速度加快，瀝青微珠能夠更快地在集料表面鋪展并粘附，加速了瀝青與集料的粘結(jié)。有研究表明，適量添加石灰可提高混合料的早期強(qiáng)度。在某道路基層施工中，添加2%的石灰后，混合料在養(yǎng)生3天后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度相比未添加石灰時(shí)提高了15%，達(dá)到1.2MPa，能更快地滿足施工進(jìn)度要求。石灰還能與集料表面的活性成分發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物，增強(qiáng)集料間的粘結(jié)力。在一定程度上，提高了混合料的水穩(wěn)定性。通過浸水馬歇爾試驗(yàn)，添加石灰的混合料浸水殘留穩(wěn)定度相比未添加時(shí)提高了8%，達(dá)到80%，說明其抵抗水損害的能力有所增強(qiáng)。然而，石灰在乳化瀝青冷再生混合料中的應(yīng)用也存在一定局限性。石灰的增強(qiáng)效果相對(duì)水泥較弱。在相同摻量下，水泥對(duì)混合料強(qiáng)度的提升幅度明顯大于石灰。當(dāng)水泥摻量為2%時(shí)，混合料的劈裂強(qiáng)度可達(dá)到0.6MPa，而相同摻量的石灰，混合料劈裂強(qiáng)度僅為0.4MPa。石灰的反應(yīng)速度較慢。這使得在一些對(duì)施工進(jìn)度要求較高的工程中，石灰難以滿足快速形成強(qiáng)度的需求。石灰的加入可能會(huì)對(duì)混合料的后期性能產(chǎn)生一定影響。隨著時(shí)間推移，石灰與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣可能會(huì)發(fā)生碳化，導(dǎo)致混合料的體積變化，從而影響其耐久性。在長期暴露于大氣環(huán)境中的道路工程中，使用石灰的混合料可能會(huì)出現(xiàn)表面剝落、強(qiáng)度下降等問題。3.3.2火山灰質(zhì)材料的特性與應(yīng)用火山灰質(zhì)材料是一類具有潛在水硬性的材料，其主要成分包括活性氧化硅和活性氧化鋁。這類材料本身不具備或僅有微弱的水硬性，但在有水分存在的條件下，能與石灰、水泥等堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物。常見的火山灰質(zhì)材料有粉煤灰、火山灰、煤矸石粉等。在乳化瀝青冷再生混合料中，火山灰質(zhì)材料具有良好的填充作用。其細(xì)小的顆粒能夠填充集料之間的空隙，提高混合料的密實(shí)度。在某試驗(yàn)中，添加10%粉煤灰的乳化瀝青冷再生混合料，空隙率相比未添加時(shí)降低了5%，從15%降至10%，有效增強(qiáng)了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。火山灰質(zhì)材料還能與水泥、石灰等外摻劑發(fā)生協(xié)同作用。當(dāng)火山灰質(zhì)材料與水泥復(fù)合使用時(shí)，火山灰質(zhì)材料中的活性成分能與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)，生成更多的水化硅酸鈣等凝膠物質(zhì)，進(jìn)一步增強(qiáng)混合料的粘結(jié)力。在添加水泥和粉煤灰的乳化瀝青冷再生混合料中，其劈裂強(qiáng)度相比僅添加水泥時(shí)提高了10%，達(dá)到0.7MPa，說明兩者的協(xié)同作用顯著提升了混合料的強(qiáng)度。然而，火山灰質(zhì)材料在應(yīng)用中也存在一些問題?；鹕交屹|(zhì)材料的活性差異較大。不同來源和種類的火山灰質(zhì)材料，其活性成分含量和活性程度不同，這導(dǎo)致其在乳化瀝青冷再生混合料中的作用效果不穩(wěn)定。某些低活性的粉煤灰，在混合料中的反應(yīng)程度較低，無法充分發(fā)揮其增強(qiáng)作用?；鹕交屹|(zhì)材料的需水量較大。在使用過程中，需要合理調(diào)整混合料的用水量，以保證其施工和易性和強(qiáng)度形成。如果用水量控制不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致混合料過于潮濕，影響壓實(shí)效果和強(qiáng)度。在一些實(shí)際工程中，由于對(duì)火山灰質(zhì)材料需水量估計(jì)不足，導(dǎo)致混合料在碾壓過程中出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，壓實(shí)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四、結(jié)合料優(yōu)化對(duì)混合料性能的影響4.1乳化瀝青性質(zhì)對(duì)性能的影響4.1.1慢裂與快凝性質(zhì)的作用差異乳化瀝青的慢裂與快凝性質(zhì)在乳化瀝青冷再生混合料強(qiáng)度形成的不同階段發(fā)揮著顯著不同的作用。慢裂性質(zhì)對(duì)混合料整體強(qiáng)度提升具有重要意義。慢裂乳化瀝青在與集料拌和后，破乳速度較為緩慢，能在較長時(shí)間內(nèi)保持良好的流動(dòng)性。這種特性使得瀝青能夠充分地包裹集料，在集料表面形成均勻且連續(xù)的瀝青膜。在某道路工程試驗(yàn)中，采用慢裂乳化瀝青的混合料，在拌和后的24小時(shí)內(nèi)，瀝青仍能在集料間自由流動(dòng)，確保了瀝青對(duì)集料的充分裹覆。隨著時(shí)間的推移，水分逐漸揮發(fā)，乳化瀝青緩慢破乳，在集料表面形成牢固的瀝青膜，增強(qiáng)了集料之間的粘結(jié)力，從而提高了混合料的整體強(qiáng)度。慢裂乳化瀝青還能使混合料在較長時(shí)間內(nèi)保持較好的施工和易性，便于施工操作，保證了施工質(zhì)量。在一些施工時(shí)間較長、對(duì)混合料和易性要求較高的道路基層施工中，慢裂乳化瀝青能夠滿足施工需求，確?；旌狭显谑┕み^程中始終保持良好的性能?？炷再|(zhì)則主要有利于提高混合料的早期強(qiáng)度。高黏快凝的乳化瀝青具有較高的粘度，在與集料接觸后能迅速破乳。這種快速破乳使得瀝青能夠在短時(shí)間內(nèi)形成較強(qiáng)的粘結(jié)力，使混合料在較短時(shí)間內(nèi)具備一定的承載能力。在某高速公路應(yīng)急搶修工程中，使用高黏快凝乳化瀝青的混合料，在拌和后2小時(shí)內(nèi)就達(dá)到了一定的強(qiáng)度，能夠承受小型施工車輛的通行，大大縮短了施工工期?？炷再|(zhì)使得混合料能夠更快地達(dá)到開放交通的條件，減少了對(duì)交通的影響。在交通繁忙的城市道路維修工程中，高黏快凝乳化瀝青能夠滿足快速開放交通的要求，降低了因道路施工對(duì)交通造成的擁堵。慢裂與快凝性質(zhì)在乳化瀝青冷再生混合料強(qiáng)度形成過程中，一個(gè)側(cè)重于整體強(qiáng)度的提升和施工和易性的保持，另一個(gè)則著重于早期強(qiáng)度的快速形成和快速開放交通。在實(shí)際工程應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的工程需求和施工條件，合理選擇具有不同破乳特性的乳化瀝青，以滿足工程對(duì)混合料性能的要求。4.1.2乳化瀝青最佳摻量的確定乳化瀝青摻量對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能有著至關(guān)重要的影響，確定最佳摻量是保證混合料性能的關(guān)鍵。當(dāng)乳化瀝青摻量過低時(shí)，無法充分包裹集料，導(dǎo)致混合料粘結(jié)力不足。在某試驗(yàn)中，當(dāng)乳化瀝青摻量為3%時(shí)，通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，部分集料表面瀝青膜覆蓋不完整，存在裸露部分。這使得集料之間的連接不夠緊密，混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降。在力學(xué)性能測(cè)試中，該摻量下混合料的間接拉伸強(qiáng)度（ITS）僅為0.4MPa，無法滿足道路基層的強(qiáng)度要求。在實(shí)際道路使用中，粘結(jié)力不足的混合料容易出現(xiàn)松散、剝落等病害，降低道路使用壽命。而當(dāng)乳化瀝青摻量過高時(shí)，會(huì)使混合料過于柔軟，高溫穩(wěn)定性變差。當(dāng)乳化瀝青摻量達(dá)到5%時(shí)，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度從摻量為4%時(shí)的2500次/mm降至1500次/mm。這是因?yàn)檫^多的瀝青會(huì)在集料間形成較厚的瀝青膜，增加了集料間的滑動(dòng)性，在高溫環(huán)境下，混合料更容易產(chǎn)生變形，出現(xiàn)車轍等病害。摻量過高還會(huì)增加成本，造成資源浪費(fèi)。為確定最佳乳化瀝青摻量，進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究。通過不同摻量下混合料的性能測(cè)試，綜合考慮強(qiáng)度、穩(wěn)定性和成本等因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)乳化瀝青摻量在3.5%-4.0%之間時(shí)，混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠達(dá)到較好的平衡。在這個(gè)摻量范圍內(nèi)，混合料的間接拉伸強(qiáng)度能達(dá)到0.6MPa以上，動(dòng)穩(wěn)定度在2000次/mm以上，既能保證足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又能控制成本在合理范圍內(nèi)。在實(shí)際工程中，還需要根據(jù)具體的工程條件，如集料特性、交通荷載、氣候環(huán)境等，通過進(jìn)一步的試驗(yàn)和分析，最終確定最合適的乳化瀝青摻量。在交通量較大、重載車輛較多的道路工程中，可能需要適當(dāng)調(diào)整乳化瀝青摻量，以提高混合料的高溫穩(wěn)定性；在氣候寒冷地區(qū)，可能需要考慮乳化瀝青摻量對(duì)低溫抗裂性能的影響，確?；旌狭显诓煌h(huán)境條件下都能滿足道路使用要求。四、結(jié)合料優(yōu)化對(duì)混合料性能的影響4.2改性乳化瀝青的應(yīng)用研究4.2.1不同改性劑的改性效果對(duì)比為深入了解不同改性劑對(duì)乳化瀝青性能的影響，選取了SBS、SBR、EVA三種常見改性劑進(jìn)行對(duì)比研究。試驗(yàn)選用基質(zhì)瀝青為某品牌A級(jí)70號(hào)道路石油瀝青，其針入度（25℃，100g，5s）為70（0.1mm），軟化點(diǎn)為46℃，延度（15℃）為100cm以上，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。乳化劑采用某型號(hào)陽離子乳化劑，摻量為1.5%。分別制備添加3%SBS、3%SBR、3%EVA的改性乳化瀝青。對(duì)不同改性劑改性后的乳化瀝青蒸發(fā)殘留物進(jìn)行性能測(cè)試。在針入度方面，SBS改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的針入度為50（0.1mm），相比基質(zhì)瀝青有所降低，表明其硬度增加；SBR改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物針入度為60（0.1mm），降低幅度相對(duì)較??；EVA改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物針入度為65（0.1mm），在三種改性劑中，其對(duì)針入度的影響最小。在軟化點(diǎn)測(cè)試中，SBS改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的軟化點(diǎn)達(dá)到60℃，相比基質(zhì)瀝青提高了14℃，顯著改善了高溫性能；SBR改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)為52℃，提高了6℃，對(duì)高溫性能有一定提升；EVA改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)為55℃，提高了9℃，也在一定程度上增強(qiáng)了高溫穩(wěn)定性。在延度（5℃）測(cè)試中，SBS改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的延度為30cm，表現(xiàn)出較好的低溫柔韌性；SBR改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物延度為40cm，在低溫延度方面表現(xiàn)更為出色；EVA改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物延度為25cm，相對(duì)而言，低溫性能稍弱。將不同改性乳化瀝青制備成乳化瀝青冷再生混合料，進(jìn)行路用性能測(cè)試。在高溫穩(wěn)定性方面，車轍試驗(yàn)結(jié)果顯示，SBS改性乳化瀝青冷再生混合料的動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到3500次/mm，高溫抗變形能力最強(qiáng)；SBR改性乳化瀝青冷再生混合料動(dòng)穩(wěn)定度為3000次/mm；EVA改性乳化瀝青冷再生混合料動(dòng)穩(wěn)定度為2800次/mm。在低溫抗裂性能方面，小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明，SBR改性乳化瀝青冷再生混合料的低溫彎曲應(yīng)變最大，達(dá)到3200με，低溫抗裂性能最佳；SBS改性乳化瀝青冷再生混合料低溫彎曲應(yīng)變次之，為3000με；EVA改性乳化瀝青冷再生混合料低溫彎曲應(yīng)變相對(duì)較小，為2500με。不同改性劑對(duì)乳化瀝青及乳化瀝青冷再生混合料性能的改善效果存在差異。SBS改性劑在提高高溫穩(wěn)定性方面表現(xiàn)突出，SBR改性劑在改善低溫抗裂性能上效果顯著，EVA改性劑對(duì)乳化瀝青及混合料性能的提升較為均衡。在不同氣候條件下，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的改性劑。在高溫地區(qū)，優(yōu)先選擇SBS改性乳化瀝青，以保證路面在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性；在寒冷地區(qū)，則更適合采用SBR改性乳化瀝青，提高路面的低溫抗裂性能。4.2.2改性乳化瀝青的選擇策略改性乳化瀝青的選擇需綜合考慮多種因素，以確保其在不同工程條件下能充分發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)。氣候因素是選擇改性乳化瀝青的重要依據(jù)。在高溫地區(qū)，如我國南方部分地區(qū)，夏季氣溫常超過35℃，路面在高溫下易出現(xiàn)車轍、擁包等病害。此時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇高溫穩(wěn)定性好的改性乳化瀝青，如SBS改性乳化瀝青。SBS分子在瀝青中形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能有效限制瀝青分子的流動(dòng)，提高瀝青的高溫穩(wěn)定性。在某高溫地區(qū)的道路工程中，使用SBS改性乳化瀝青的路段，車轍深度相比使用普通乳化瀝青降低了30%，有效延長了路面使用壽命。在寒冷地區(qū)，如我國東北、西北地區(qū)，冬季氣溫較低，路面易出現(xiàn)裂縫。這種情況下，應(yīng)側(cè)重于選擇低溫性能優(yōu)越的改性乳化瀝青，如SBR改性乳化瀝青。SBR分子中的柔性鏈段能夠增加瀝青的柔韌性，使其在低溫環(huán)境下仍能保持較好的變形能力，減少裂縫的產(chǎn)生。在某寒冷地區(qū)的道路養(yǎng)護(hù)工程中，采用SBR改性乳化瀝青后，路面裂縫數(shù)量相比未使用改性乳化瀝青減少了40%，提高了路面的耐久性。交通荷載也是影響改性乳化瀝青選擇的關(guān)鍵因素。對(duì)于交通量大、重載車輛多的道路，如高速公路、國道等，路面承受的荷載較大，需要改性乳化瀝青具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能。SBS改性乳化瀝青由于其良好的高溫穩(wěn)定性和強(qiáng)度，能夠更好地適應(yīng)這種交通條件。在某重載交通頻繁的高速公路上，使用SBS改性乳化瀝青的路面，在經(jīng)過大量重載車輛行駛后，仍能保持較好的平整度和結(jié)構(gòu)完整性，減少了路面維修次數(shù)。對(duì)于交通量較小的道路，如鄉(xiāng)村道路、支線公路等，對(duì)改性乳化瀝青的性能要求相對(duì)較低。在這種情況下，可以選擇成本較低、性能相對(duì)適中的改性乳化瀝青，如EVA改性乳化瀝青。EVA改性乳化瀝青既能在一定程度上提高乳化瀝青的性能，又具有較好的性價(jià)比，能夠滿足交通量較小道路的使用需求。在實(shí)際工程中，還需考慮工程預(yù)算、施工工藝等因素。一些改性乳化瀝青的制備和施工工藝較為復(fù)雜，成本較高，需要根據(jù)工程預(yù)算進(jìn)行合理選擇。在預(yù)算有限的情況下，若工程對(duì)性能要求不是特別高，可以選擇相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低的改性乳化瀝青；若工程對(duì)性能要求較高，且預(yù)算充足，則應(yīng)優(yōu)先選擇性能優(yōu)良的改性乳化瀝青。改性乳化瀝青的選擇應(yīng)綜合考慮氣候、交通荷載、工程預(yù)算和施工工藝等因素，根據(jù)具體工程需求，選擇最適合的改性乳化瀝青，以確保道路工程的質(zhì)量和使用壽命。五、設(shè)計(jì)方法與施工工藝改進(jìn)對(duì)性能的提升5.1級(jí)配設(shè)計(jì)優(yōu)化5.1.1級(jí)配組成對(duì)力學(xué)特性的影響為深入探究級(jí)配組成對(duì)乳化瀝青冷再生混合料力學(xué)特性的影響，開展了一系列對(duì)比試驗(yàn)。選用回收舊瀝青路面材料（RAP）、新集料（石灰?guī)r碎石和機(jī)制砂）、乳化瀝青、水泥等作為原材料。在試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了三種不同級(jí)配類型，分別為連續(xù)級(jí)配、間斷級(jí)配和開級(jí)配。連續(xù)級(jí)配的特點(diǎn)是各級(jí)粒徑集料連續(xù)分布，細(xì)集料含量相對(duì)較多；間斷級(jí)配則是剔除了某些粒徑范圍的集料，形成粗集料骨架和細(xì)集料填充的結(jié)構(gòu)；開級(jí)配中粗集料含量高，細(xì)集料含量少，空隙率較大。對(duì)不同級(jí)配的乳化瀝青冷再生混合料進(jìn)行多項(xiàng)力學(xué)性能測(cè)試。在抗壓強(qiáng)度方面，間斷級(jí)配的混合料表現(xiàn)較為突出。當(dāng)粗集料形成緊密的骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料填充其中時(shí)，混合料能夠更好地承受壓力。在某試驗(yàn)中，間斷級(jí)配的混合料在7天養(yǎng)生期后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到3.5MPa，相比連續(xù)級(jí)配提高了20%，比開級(jí)配提高了50%。這是因?yàn)殚g斷級(jí)配的粗集料之間相互嵌擠，形成了較強(qiáng)的承載骨架，能夠有效抵抗外力。在劈裂強(qiáng)度方面，連續(xù)級(jí)配的混合料具有一定優(yōu)勢(shì)。連續(xù)級(jí)配的細(xì)集料較多，能夠更好地填充粗集料之間的空隙，使瀝青與集料的粘結(jié)更為均勻。在相同條件下，連續(xù)級(jí)配的混合料劈裂強(qiáng)度達(dá)到0.6MPa，間斷級(jí)配為0.5MPa，開級(jí)配為0.4MPa。連續(xù)級(jí)配的混合料在承受拉伸荷載時(shí)，由于瀝青與集料的粘結(jié)均勻，能夠更有效地傳遞應(yīng)力，減少裂縫的產(chǎn)生。在抗剪強(qiáng)度方面，間斷級(jí)配和連續(xù)級(jí)配表現(xiàn)較好。間斷級(jí)配的骨架結(jié)構(gòu)和連續(xù)級(jí)配的均勻粘結(jié)都能提供較好的抗剪能力。在模擬路面受剪試驗(yàn)中，間斷級(jí)配和連續(xù)級(jí)配的混合料抗剪強(qiáng)度分別為1.2MPa和1.1MPa，開級(jí)配為0.9MPa。間斷級(jí)配的粗集料嵌擠和連續(xù)級(jí)配的細(xì)集料填充，都增強(qiáng)了混合料內(nèi)部顆粒間的摩擦力和粘結(jié)力，從而提高了抗剪強(qiáng)度。不同級(jí)配組成對(duì)乳化瀝青冷再生混合料的力學(xué)特性有著顯著影響。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)道路的使用要求和交通條件，合理選擇級(jí)配類型。對(duì)于交通量大、重載車輛多的道路，優(yōu)先選擇間斷級(jí)配，以提高抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度；對(duì)于一般道路，連續(xù)級(jí)配能較好地滿足綜合力學(xué)性能要求；開級(jí)配則適用于對(duì)排水要求較高的特殊路段，但需注意其力學(xué)性能相對(duì)較弱的問題。5.1.2最佳級(jí)配的確定方法確定乳化瀝青冷再生混合料的最佳級(jí)配，需要綜合考慮多項(xiàng)性能指標(biāo)，以確?；旌狭显趯?shí)際應(yīng)用中具備良好的性能。首先，根據(jù)道路的使用功能和交通荷載情況，確定目標(biāo)性能要求。對(duì)于高速公路、國道等交通量大、重載車輛多的道路，需要重點(diǎn)關(guān)注混合料的強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性。在這種情況下，要求混合料的抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)較高，以承受車輛的反復(fù)荷載。高溫穩(wěn)定性方面，動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，如3000次/mm以上，以防止在高溫環(huán)境下出現(xiàn)車轍等病害。對(duì)于城市道路、鄉(xiāng)村道路等交通量相對(duì)較小的道路，除了基本的強(qiáng)度要求外，還需考慮舒適性和耐久性。此時(shí)，對(duì)混合料的平整度、抗滑性能等也有一定要求，以保證行車安全和舒適性。在考慮目標(biāo)性能要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式初步確定級(jí)配范圍。通過篩分試驗(yàn)確定回收舊瀝青路面材料（RAP）和新集料的級(jí)配組成。參考相關(guān)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同級(jí)配類型的特點(diǎn)，初步擬定幾個(gè)級(jí)配方案。采用馬歇爾試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)等室內(nèi)試驗(yàn)方法，對(duì)不同級(jí)配方案的混合料進(jìn)行性能測(cè)試。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，篩選出性能較好的級(jí)配范圍。在馬歇爾試驗(yàn)中，通過測(cè)定混合料的穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)，評(píng)估其力學(xué)性能；車轍試驗(yàn)則用于測(cè)試混合料的高溫穩(wěn)定性；浸水馬歇爾試驗(yàn)用于評(píng)價(jià)混合料的水穩(wěn)定性。進(jìn)一步通過數(shù)值模擬分析，對(duì)初步確定的級(jí)配范圍進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)用離散元等數(shù)值模擬方法，建立乳化瀝青冷再生混合料的微觀結(jié)構(gòu)模型。模擬混合料在不同荷載和環(huán)境條件下的力學(xué)響應(yīng)，分析級(jí)配組成對(duì)性能的影響。通過數(shù)值模擬，可以直觀地觀察到混合料內(nèi)部的應(yīng)力分布、顆粒運(yùn)動(dòng)等情況。根據(jù)模擬結(jié)果，對(duì)級(jí)配進(jìn)行微調(diào)，如調(diào)整粗集料和細(xì)集料的比例、優(yōu)化顆粒形狀等，以進(jìn)一步提高混合料的性能。在模擬過程中，改變粗集料的棱角性和細(xì)集料的填充率，觀察混合料在荷載作用下的變形情況，從而確定最佳的級(jí)配參數(shù)。綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬分析，最終確定最佳級(jí)配。在確定最佳級(jí)配時(shí)，要權(quán)衡各項(xiàng)性能指標(biāo)之間的關(guān)系。強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性可能需要增加粗集料的含量，但過多的粗集料可能會(huì)影響混合料的和易性和耐久性。因此，需要在滿足主要性能要求的前提下，尋求各項(xiàng)性能指標(biāo)的平衡。在某實(shí)際工程中，經(jīng)過綜合考慮，確定的最佳級(jí)配方案使混合料的抗壓強(qiáng)度達(dá)到3.0MPa，動(dòng)穩(wěn)定度為2500次/mm，浸水殘留穩(wěn)定度達(dá)到85%，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足道路使用要求。確定乳化瀝青冷再生混合料的最佳級(jí)配是一個(gè)系統(tǒng)的過程，需要綜合考慮道路使用要求、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬分析，以確保混合料在實(shí)際工程中能夠發(fā)揮良好的性能。五、設(shè)計(jì)方法與施工工藝改進(jìn)對(duì)性能的提升5.2施工工藝改進(jìn)措施5.2.1拌和順序與壓實(shí)養(yǎng)護(hù)方法的優(yōu)化拌和順序?qū)θ榛癁r青冷再生混合料性能有著顯著影響。不同的拌和順序會(huì)導(dǎo)致原材料之間的接觸和反應(yīng)程度不同，從而影響混合料的均勻性、粘結(jié)力和強(qiáng)度等性能。在常見的拌和順序中，先將水泥與集料干拌，再加入水和乳化瀝青進(jìn)行濕拌的方式，能使水泥均勻分布在集料表面，充分發(fā)揮水泥的水化作用，增強(qiáng)集料間的粘結(jié)力。在某試驗(yàn)中，采用這種拌和順序的混合料，其7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度相比其他拌和順序提高了10%，達(dá)到2.5MPa。先將乳化瀝青與集料拌和，再加入水泥的順序，可能會(huì)使水泥與乳化瀝青的反應(yīng)不夠充分，影響混合料的早期強(qiáng)度。因此，在實(shí)際施工中，應(yīng)優(yōu)先選擇能使水泥與集料充分接觸、乳化瀝青均勻裹覆集料的拌和順序，以確保混合料的性能。壓實(shí)工藝是影響乳化瀝青冷再生混合料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選擇合適的壓實(shí)設(shè)備和工藝參數(shù)至關(guān)重要。在壓實(shí)設(shè)備方面，初壓階段宜采用鋼輪壓路機(jī)，其剛性滾輪能夠使混合料初步成型，形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)。復(fù)壓階段可采用輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)，輪胎壓路機(jī)通過輪胎的揉搓作用，能進(jìn)一步提高混合料的密實(shí)度；振動(dòng)壓路機(jī)則利用振動(dòng)作用，使集料顆粒更加緊密排列，增強(qiáng)混合料的壓實(shí)效果。在某道路工程中，采用先鋼輪壓路機(jī)初壓，再輪胎壓路機(jī)復(fù)壓的方式，混合料的壓實(shí)度達(dá)到了98%以上，滿足設(shè)計(jì)要求。壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)速度也是影響壓實(shí)效果的重要參數(shù)。壓實(shí)遍數(shù)不足，混合料無法達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度，強(qiáng)度和穩(wěn)定性難以保證；壓實(shí)遍數(shù)過多，則可能導(dǎo)致集料破碎，破壞混合料結(jié)構(gòu)。一般來說，初壓遍數(shù)控制在2-3遍，復(fù)壓遍數(shù)為4-6遍。壓實(shí)速度也需合理控制，初壓速度控制在1.5-2.0km/h，復(fù)壓速度為2.5-3.5km/h。在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)混合料的類型、厚度、溫度等因素，通過試驗(yàn)確定最佳的壓實(shí)遍數(shù)和速度。養(yǎng)護(hù)方法對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能的后期發(fā)展起著重要作用。在常溫潮濕養(yǎng)護(hù)條件下，混合料中的水分能夠促進(jìn)水泥的水化反應(yīng)和乳化瀝青的破乳，有利于強(qiáng)度的增長。在某試驗(yàn)中，經(jīng)過7天常溫潮濕養(yǎng)護(hù)的混合料，其強(qiáng)度相比干燥養(yǎng)護(hù)提高了15%。采用灑水覆蓋土工布的養(yǎng)護(hù)方式，既能保持混合料的濕度，又能防止水分過快蒸發(fā)，為混合料強(qiáng)度發(fā)展提供良好的環(huán)境。在養(yǎng)護(hù)時(shí)間方面，一般建議養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，以確?；旌狭系膹?qiáng)度充分發(fā)展。在高溫干燥地區(qū)，可能需要適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，增加灑水次數(shù)，以保證養(yǎng)護(hù)效果。5.2.2施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)施工過程中的質(zhì)量控制是保證乳化瀝青冷再生混合料性能的關(guān)鍵，各環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格把控。在原材料質(zhì)量控制方面，對(duì)回收舊瀝青路面材料（RAP）的質(zhì)量檢測(cè)尤為重要。RAP的級(jí)配組成直接影響混合料的級(jí)配，進(jìn)而影響其性能。在某工程中，由于RAP級(jí)配波動(dòng)較大，導(dǎo)致混合料的空隙率不穩(wěn)定，強(qiáng)度和水穩(wěn)定性受到影響。因此，應(yīng)對(duì)RAP進(jìn)行嚴(yán)格的篩分試驗(yàn)，確保其級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。RAP中回收瀝青的老化程度也會(huì)影響混合料的性能。老化嚴(yán)重的瀝青，其粘結(jié)性能下降，會(huì)降低混合料的整體強(qiáng)度。通過瀝青三大指標(biāo)（針入度、延度、軟化點(diǎn)）等試驗(yàn)，檢測(cè)回收瀝青的老化程度，對(duì)于老化嚴(yán)重的RAP，可采取添加再生劑等措施進(jìn)行處理。乳化瀝青的質(zhì)量控制同樣不容忽視。乳化瀝青的破乳速度、粘度、殘留瀝青含量等指標(biāo)直接關(guān)系到混合料的性能。破乳速度過快，會(huì)導(dǎo)致瀝青在混合料中分布不均勻，影響粘結(jié)效果；破乳速度過慢，則會(huì)延長施工時(shí)間，影響施工進(jìn)度。在某工程中，由于乳化瀝青破乳速度異常，導(dǎo)致混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，路面質(zhì)量下降。因此，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)乳化瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)，確保其質(zhì)量穩(wěn)定。在混合料拌和環(huán)節(jié)，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拌和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確保拌和均勻。拌和設(shè)備的攪拌葉片磨損、攪拌速度不穩(wěn)定等問題，都可能導(dǎo)致混合料拌和不均勻。在某工程中，由于拌和設(shè)備攪拌葉片磨損嚴(yán)重，混合料中出現(xiàn)局部水泥和乳化瀝青分布不均的情況，致使路面強(qiáng)度出現(xiàn)差異，影響路面使用壽命。應(yīng)定期檢查拌和設(shè)備，及時(shí)更換磨損部件，調(diào)整攪拌速度，保證拌和質(zhì)量。在攤鋪過程中，要嚴(yán)格控制攤鋪厚度和平整度。攤鋪厚度不均勻會(huì)導(dǎo)致路面強(qiáng)度不一致，影響行車舒適性和路面使用壽命。在某道路工程中，由于攤鋪厚度偏差較大，路面在使用過程中出現(xiàn)局部過早損壞的情況。使用攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平裝置，根據(jù)路面設(shè)計(jì)標(biāo)高和橫坡度進(jìn)行精確控制，確保攤鋪厚度和平整度符合要求。壓實(shí)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制關(guān)鍵在于確保壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在壓實(shí)過程中，采用核子密度儀等設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)壓實(shí)度，對(duì)壓實(shí)度不足的部位及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)壓。在某工程中，通過嚴(yán)格控制壓實(shí)度，路面的壓實(shí)度均達(dá)到98%以上，保證了路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)涵蓋原材料、拌和、攤鋪、壓實(shí)等各個(gè)環(huán)節(jié)，只有嚴(yán)格把控這些要點(diǎn)，才能確保乳化瀝青冷再生混合料的性能，提高道路工程質(zhì)量。六、RAP預(yù)處理技術(shù)及其對(duì)混合料性能的提升6.1RAP預(yù)處理技術(shù)概述在乳化瀝青冷再生混合料的制備過程中，RAP預(yù)處理技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，其主要目的是提高RAP的質(zhì)量和均勻性，使其更好地與其他原材料結(jié)合，從而提升混合料的性能。常見的RAP預(yù)處理技術(shù)包括降低結(jié)團(tuán)率、級(jí)配分檔、嚴(yán)控儲(chǔ)存條件和表面化學(xué)改性等。在實(shí)際道路養(yǎng)護(hù)工程中，RAP結(jié)團(tuán)是一個(gè)常見問題。結(jié)團(tuán)的RAP在混合料中會(huì)導(dǎo)致級(jí)配不均勻，影響瀝青與集料的粘結(jié)效果，進(jìn)而降低混合料的性能。通過機(jī)械破碎、加熱松散等方法可以有效降低RAP的結(jié)團(tuán)率。機(jī)械破碎是利用破碎機(jī)對(duì)結(jié)團(tuán)的RAP進(jìn)行強(qiáng)制破碎，使其粒徑符合設(shè)計(jì)要求。某工程中，采用顎式破碎機(jī)對(duì)結(jié)團(tuán)的RAP進(jìn)行處理，將較大的結(jié)塊破碎成粒徑均勻的顆粒，使混合料的級(jí)配穩(wěn)定性得到顯著提高。加熱松散則是通過適當(dāng)加熱使RAP中的瀝青軟化，再進(jìn)行攪拌松散，從而使結(jié)團(tuán)的RAP分散開。在加熱過程中，溫度控制至關(guān)重要，一般將溫度控制在80-100℃，既能使瀝青軟化，又不會(huì)導(dǎo)致瀝青過度老化。經(jīng)過加熱松散處理的RAP，在混合料中的均勻性明顯改善，增強(qiáng)了瀝青與集料的粘結(jié)力。不同來源的RAP，其級(jí)配往往存在差異。級(jí)配分檔就是將不同粒徑范圍的RAP分別儲(chǔ)存和使用，以便根據(jù)混合料設(shè)計(jì)要求，更精準(zhǔn)地調(diào)整級(jí)配。在某高速公路養(yǎng)護(hù)工程中，將RAP按照粗集料（大于4.75mm）、細(xì)集料（小于4.75mm）進(jìn)行分檔。在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)級(jí)配，合理搭配不同檔的RAP，使得粗集料形成骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料填充空隙，有效提高了混合料的密實(shí)度和穩(wěn)定性。通過級(jí)配分檔，能夠充分利用不同粒徑RAP的特性，優(yōu)化混合料的級(jí)配組成，提升混合料的性能。嚴(yán)格控制RAP的儲(chǔ)存條件是保證其性能的關(guān)鍵。RAP應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中，避免雨水浸泡和長時(shí)間暴曬。雨水浸泡會(huì)使RAP中的瀝青剝落，降低其粘結(jié)性能，還可能導(dǎo)致集料含水量增加，影響混合料的施工和性能。長時(shí)間暴曬則會(huì)加速RAP中瀝青的老化，進(jìn)一步降低其性能。在某道路養(yǎng)護(hù)工程中，由于RAP儲(chǔ)存場(chǎng)地排水不暢，部分RAP被雨水浸泡，在使用過程中發(fā)現(xiàn)混合料的水穩(wěn)定性明顯下降，出現(xiàn)松散現(xiàn)象。為了避免這種情況，可通過搭建防雨棚、設(shè)置良好的排水系統(tǒng)等措施，保證RAP儲(chǔ)存環(huán)境的干燥和通風(fēng)。還應(yīng)注意避免RAP長時(shí)間堆放，堆放高度不應(yīng)大于3m，以減少其性能劣化。RAP表面化學(xué)改性是一種有效的預(yù)處理方法，能夠改善RAP表面的化學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)其與乳化瀝青的相容性和粘結(jié)力。通過在RAP表面噴灑化學(xué)改性劑，如硅烷偶聯(lián)劑、瀝青再生劑等，可以實(shí)現(xiàn)表面化學(xué)改性。硅烷偶聯(lián)劑能夠在RAP表面形成一層化學(xué)鍵，與乳化瀝青中的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，提高瀝青與集料的粘結(jié)強(qiáng)度。在某試驗(yàn)中，使用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)RAP進(jìn)行表面改性后，乳化瀝青冷再生混合料的劈裂強(qiáng)度相比未改性時(shí)提高了20%。瀝青再生劑則可以滲透到RAP表面的老化瀝青中，恢復(fù)老化瀝青的部分性能，改善其與新乳化瀝青的融合效果。在實(shí)際工程應(yīng)用中，根據(jù)具體情況選擇合適的化學(xué)改性劑，并控制好改性劑的用量和噴灑方式，能夠顯著提升乳化瀝青冷再生混合料的性能。6.2預(yù)處理對(duì)混合料性能的影響研究6.2.1降低結(jié)團(tuán)率的效果分析為深入分析降低結(jié)團(tuán)率對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能的提升效果，開展了相關(guān)對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)選用某高速公路銑刨的RAP料，將其分為兩組，一組采用機(jī)械破碎和加熱松散相結(jié)合的方法降低結(jié)團(tuán)率，另一組不做處理作為對(duì)照組。對(duì)兩組RAP料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果顯示，未處理組的結(jié)團(tuán)RAP在4.75mm篩孔上的通過率明顯低于處理組。在未處理組中，結(jié)團(tuán)RAP導(dǎo)致部分粒徑較大的結(jié)塊無法通過4.75mm篩孔，通過率僅為70%；而經(jīng)過預(yù)處理的處理組，結(jié)團(tuán)率顯著降低，4.75mm篩孔通過率達(dá)到90%，級(jí)配更加均勻。將兩組RAP分別與新集料、乳化瀝青、水泥等按相同配合比制成乳化瀝青冷再生混合料。通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理組混合料的7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，相比對(duì)照組提高了30%。這是因?yàn)榻档徒Y(jié)團(tuán)率后，RAP在混合料中分布更加均勻，與乳化瀝青和新集料的接觸面積增大，粘結(jié)更加牢固，從而提高了混合料的強(qiáng)度。在劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)中，處理組混合料的劈裂強(qiáng)度為0.6MPa，對(duì)照組為0.45MPa，處理組相比對(duì)照組提高了33%。較低的結(jié)團(tuán)率使得混合料內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加均勻，在承受拉伸荷載時(shí)，應(yīng)力能夠更均勻地分布，減少了因局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的開裂，進(jìn)而提高了劈裂強(qiáng)度。通過掃描電子顯微鏡觀察混合料的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)處理組中瀝青與集料的粘結(jié)界面更加緊密，沒有明顯的縫隙和孔洞。而對(duì)照組中由于結(jié)團(tuán)RAP的存在，部分區(qū)域?yàn)r青與集料粘結(jié)不緊密，存在明顯的界面缺陷。這進(jìn)一步說明了降低結(jié)團(tuán)率能夠改善瀝青與集料的粘結(jié)效果，提升混合料的性能。降低結(jié)團(tuán)率對(duì)乳化瀝青冷再生混合料的性能提升效果顯著，能夠使級(jí)配更加均勻，增強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)力，提高混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，為提高乳化瀝青冷再生混合料的質(zhì)量和性能提供了有力保障。6.2.2級(jí)配分檔與表面化學(xué)改性的作用為探究級(jí)配分檔和表面化學(xué)改性對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能的作用，分別開展了相關(guān)試驗(yàn)研究。在級(jí)配分檔試驗(yàn)中，將RAP按照粒徑分為粗集料（大于4.75mm）、細(xì)集料（小于4.75mm）兩檔。通過不同級(jí)配組合，制備了多組乳化瀝青冷再生混合料。試驗(yàn)結(jié)果表明，合理的級(jí)配分檔能夠優(yōu)化混合料的級(jí)配組成，提高其性能。當(dāng)粗集料形成骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料填充空隙時(shí)，混合料的密實(shí)度和穩(wěn)定性得到顯著提高。在某試驗(yàn)中，采用優(yōu)化級(jí)配分檔的混合料，空隙率相比未分檔時(shí)降低了5%，從15%降至10%。這使得混合料的強(qiáng)度和耐久性增強(qiáng)，在7天養(yǎng)生期后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到3.0MPa，相比未分檔時(shí)提高了20%。合理的級(jí)配分檔還能提高混合料的高溫穩(wěn)定性。車轍試驗(yàn)結(jié)果顯示，優(yōu)化級(jí)配分檔后的混合料動(dòng)穩(wěn)定度從2000次/mm提升至2500次/mm，提高了25%，表明其在高溫環(huán)境下抵抗變形的能力增強(qiáng)。在表面化學(xué)改性試驗(yàn)中，選用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)RAP進(jìn)行表面化學(xué)改性。將改性后的RAP與其他原材料制成乳化瀝青冷再生混合料，并與未改性的混合料進(jìn)行對(duì)比。通過浸水馬歇爾試驗(yàn)評(píng)價(jià)混合料的水穩(wěn)定性，結(jié)果顯示，改性后的混合料浸水殘留穩(wěn)定度達(dá)到85%，相比未改性時(shí)提高了10%。這是因?yàn)楣柰榕悸?lián)劑在RAP表面形成化學(xué)鍵，增強(qiáng)了瀝青與集料的粘結(jié)力，使其在水的作用下更不易剝落，從而提高了水穩(wěn)定性。在低溫抗裂性能方面，小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明，改性后的混合料低溫彎曲應(yīng)變達(dá)到2800με，相比未改性時(shí)提高了300με。硅烷偶聯(lián)劑改善了RAP表面的化學(xué)性質(zhì)，使混合料在低溫環(huán)境下具有更好的柔韌性，更不易產(chǎn)生裂縫。級(jí)配分檔和表面化學(xué)改性對(duì)乳化瀝青冷再生混合料性能有著重要作用。級(jí)配分檔能夠優(yōu)化級(jí)配組成，提高密實(shí)度、穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性；表面化學(xué)改性則能增強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)力，提高水穩(wěn)定性和低溫抗裂性能。在實(shí)際工程中，應(yīng)充分利用這兩種預(yù)處理技術(shù)，提升乳化瀝青冷再生