再生骨料是指废弃建筑垃圾经筛选、清洗、破碎、分级并按比例配成的骨料，包括再生粗骨料和再生细骨料。建筑和土木工程会产生大量建筑垃圾。随着建筑业的迅猛发展，一方面导致天然砂石资源枯竭和生态破坏；另一方面将产生大量的建筑垃圾，据统计，中国每年建筑施工和拆除产生的建筑垃圾达数亿吨中国沥青网sinoasphalt.com。道路建设需要大量骨料，利用建筑垃圾生产再生骨料来替代天然骨料，不仅可以解决建筑垃圾占用耕地问题，且可以减少对生态环境的破坏。

自二战后，欧美等发达国家相继展开对再生骨料的研究，并出台了一系列相关规范和技术标准。美国已有20个州在公路基层和底基层采用再生骨料。德国钢筋委员会提出在混凝土中采用再生骨料的应用指南。日本颁布了再生混凝土材料的质量试行条例并制定了再生骨料的管理方法及质量标准。Khalaf等用破碎砖瓦再生骨料进行沥青混合料配合比试验，结果显示路用性能符合规范要求。澳大利亚Paranavithana在沥青混合料配合比中采用再生骨料替换50%的天然骨料，技术指标满足本国规范。中国专家也对再生骨料进行了诸多研究，并产生了良好的经济效益和社会效益，西南科技大学陈德玉等采用水玻璃、有机硅树脂和高效抗裂防水剂对再生骨料进行强化处理，试验结果表明再生骨料性能得到极大改善。吴少鹏等利用汶川地震的建筑垃圾再生骨料制备沥青混合料，结果显示有较强的高温稳定性，低温性能和水稳定性较差。徐银芳等用水泥外掺灰浆液对再生骨料进行强化处理，发现效果显著。李惠强等研究了水泥外掺Kim、硅粉和粉煤灰对再生骨料强化处理的效果，结果显示水泥外掺Ｋｉm粉的处理效果最佳。

该文采用有机硅树脂对再生粗骨料进行强化处理；对再生骨料的沥青稳定碎石ATB进行车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验和残留稳定度试验，以评估再生粗骨料沥青稳定碎石ATB的路用性能。

试验

原材料

试验用沥青选用克拉玛依70＃沥青。矿粉取自泾阳亚文石料厂，石屑来自泾阳四星友谊料场，矿粉和石屑应洁净、干燥，不含有泥土和其他杂质。

试验用再生骨料来自建筑垃圾堆放场的建筑垃圾，建筑垃圾经分拣、挑筋后，采用锤式破碎机进行破碎、筛分及去除杂质，最后分成0～5、5～10、10～20和20～30mm　4档粗、细骨料。

发现，再生粗骨料表观相对密度较小，但不小于2.50的规范值；吸水率大于2.0%的规范值；压碎值接近28%的标准值；磨耗值低于30%的标准值等一系列特征。这是由于再生骨料棱角较多，表面粗糙且覆盖着大量硬化水泥砂浆，而水泥砂浆空隙率大、吸水率高，再加上混凝土在解体、破碎过程中受到损伤而在内部产生大量的微裂缝，因此造成再生粗骨料的各项物理指标较差。故该文采用有机硅树脂对再生骨料进行强化处理，使技术性能符合要求。

混合料级配

柔性基层必须进行合理的配合比设计，以确保有足够的抗变形能力和抗疲劳能力。沥青稳定碎石强度来源于沥青混合料的粘附力、粘聚力以及矿料之间的内摩阻力，该文采用ATB－25级配结构。

试验方法

由于再生骨料在生产过程中产生大量裂缝，造成再生骨料吸水率、压碎值和磨耗值偏大的特点，为使骨料符合使用要求，采用喷雾法将2%(与再生骨料质量比)的有机硅树脂强化处理再生骨料，机械搅拌后在160℃温度下烘干。

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行马歇尔试验，通过测试并计算毛体积密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度及流值，以此来确定最佳沥青用量。

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验及冻融劈裂试验等路用性能试验。

试验结果及讨论

有机硅树脂处理结果

可知：有机硅树脂强化再生骨料后，压碎值、磨耗值和吸水率降低，说明再生骨料的强度和密实度得到不同程度的提高；与沥青的粘附性能提高，说明有机硅树脂提高了再生骨料与沥青的粘附性。

马歇尔试验及最佳沥青用量

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对两种沥青混合料进行马歇尔试验，沥青混合料拌和温度为175℃，击实温度为155℃，双面各击实75次成型马歇尔试件，测试并计算毛体积密度、空隙率、矿料间隙率VFA、沥青饱和度VMA、稳定度和流值等物理指标，结果见表8。由表8数据计算可得：①未处理的再生骨料沥青混合料OAC1=4.89%，OAC2=4.78%，最佳油石比为OAC=4.83%；经有机硅强化处理过的混合料OAC1=4.45%，OAC2=4.15%，最佳油石比为OAC=4.3%；②经有机硅处理后沥青混合料较未处理的混合料而言，最佳沥青用量和空隙率相应降低，而稳定度及沥青饱和度ＶMＡ相应提高，这是由于有机硅处理后，再生骨料的开口孔隙被填充封闭，导致沥青的吸收相应减少，使沥青混合料的稳定度增大。

车辙试验

沥青混合料是由矿料和沥青胶浆混合而成的一种粘弹材料，在荷载的反复作用下会产生变形积累从而发生侧向流动，在高温状态下这种现象尤为严重，所以沥青路面必须具有良好的热稳定性能，中国规范采用车辙试验的动稳定度DS来评价，普遍认为动稳定度越大，热稳定性越好。

车辙试验的试验温度为60℃，轮压为0.7MPa，加载频率为42次/min，试件尺寸为300mm×300mm×50mm，试验仪器采用HYC-1型系统。

未经处理的再生骨料动稳定度为4　327次/mm，经有机硅树脂强化后的动稳定度为6828次/mm，比未强化的动稳定度提高了57.7%，说明有机硅树脂强化再生骨料可显著改善沥青混合料的热稳定性。一方面由于破碎再生的骨料表面非常粗糙，颗粒之间的摩擦力较大，嵌挤效果更好，从而不容易发生错动；另一方面有机硅树脂不仅使再生骨料表面的水泥砂浆得到固定，同时使集料破裂面的粘附性得到改善，最终提高了再生颗粒的嵌挤和粘附性能。

弯曲试验

冬季气温降低时，沥青稳定碎石基层会产生温度收缩应力，当收缩应力超过材料本身容许的应力时就会出现裂缝，而基层裂缝又会反射到面层结构，最终导致雨水渗入路面结构造成破坏，为此要求沥青稳定碎石基层在低温状态下也具备良好的低温性能。中国规范采用弯曲试验的弯曲应变εB、弯曲强度RB和弯曲劲度模量SB进行评价，试验温度为-10℃，加载速率为50mm/min，仪器采用MTS机伺服系统。

可知：未强化再生骨料ATB的弯曲强度和弯曲应变为5.29MPa和1　584με，经有机硅树脂强化后的弯曲强度和弯曲应变增加到6.22MPa和3　259με，分别提高了17.6%和105.7%；未强化的弯曲劲度模量为35×10－4　MPa，经有机硅树脂强化后为19×1　0－4　MPa，降低了45.7%。这是由于有机硅树脂在低温状态下较沥青而言有更好的韧性，再生骨料经强化后呈粘弹性能，在进行低温弯曲试验时颗粒之间会有更大的变形空间；未经强化的再生骨料裂缝和孔隙较多，因此再生骨料表面的水泥砂浆强度低，承受能力弱，容易破碎，上述原因表明再生骨料处理后能承受较大变形而不破坏。

水稳定性

在汽车等动荷载作用下，水分会浸入沥青混合料，造成沥青从集料表面脱落，使沥青路面出现松散病害；再生骨料本身具有较多裂缝和孔隙，而进入裂缝和孔隙的水分在冷热循环作用下进一步破坏路面结构，所以水稳定性对决定沥青路面的耐久性至关重要。该文采用残留稳定度和冻融劈裂强度比TSR进行评价，两者越大说明水稳定性越好。

可知：未经强化的再生骨料ATB的残留稳定度和TSR为61%和45%，不能满足《公路沥青路面施工技术规范》不小于80%和75%的要求。经有机硅强化后的残留稳定度和TSR为82%和77%，满足规范要求。分析其原因：再生骨料裂缝和孔隙较多，表面的水泥砂浆又有很强的亲水性，使沥青混合料有较大的吸水率，导致集料与沥青的粘附性降低；而有机硅树脂可包裹再生骨料表面，填充颗粒裂隙，使水分难以进入沥青混合料，最终提高了沥青混合料的水稳定性。

结论

(1)经有机硅树脂强化后，再生骨料的密实度和强度增大，吸水率降低，与沥青的粘附性能提高，进而导致混合料吸油率下降，稳定度提高。

(2)未经强化的再生骨料ATB的弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度等性能指标达不到规范要求，强化后弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比满足规范要求，动稳定度进一步提高。

(3)再生骨料ATB可以满足工程技术要求。