在水泥混凝土路面改造工程中，将旧路面板块再生利用不仅可以减少对生态和自然环境的破坏，而且还具有良好的社会和经济效益。在诸多再生利用方法中，将旧水泥混凝土路面板破碎、轧制加工成再生集料用于半刚性稳定基层是目前道路工程建设中最容易实现的。许多学者对再生集料及混合料的力学性能进行过大量的试验分析，再生集料中含有大量的水泥水化产物和未水化的水泥颗粒，有利于混合料早期强度的增长，长期强度与新集料配制的混合料强度相当，甚至略有增长中国沥青网sinoasphalt.com。目前，对再生集料用于工程的耐久性能的研究还主要集中在水泥混凝土材料上，对其在水稳基层中的耐久性研究甚少。水泥稳定基层材料在温度、湿度交变环境中会产生一定的变形，过大的变形会造成水泥稳定基层的裂缝，并引起沥青面层的开裂。因此，水泥稳定基层材料的收缩性能是保证路面结构耐久性的重要特性，需要通过对再生混合料的性能试验加以衡量。

再生集料水稳基层材料的基本性能及收缩性能的测试方法

水泥混凝土路面改造施工中，将旧水泥混凝土路面板破碎和机械轧制可得到再生集料。通常再生集料中含有较多的松动旧水泥砂浆，若将其直接用于水稳基层，可能会降低再生集料稳定混合料的强度，导致收缩率变化较大。多篇相关文献认为再生集料配制水泥混凝土的收缩率明显高于采用天然集料配制水泥混凝土，而将再生集料用于无机结合料稳定基层则说法不一。笔者通过室内试验对4种混合料方案4.2%水泥剂量的水稳基层混合料的抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、劈裂回弹模量等力学指标进行了测试。测试结果表明除方案三外，其他3种方案的各项力学性能指标均能满足《公路路面基层施工技术规范》的要求。劈裂强度与抗压强度变化规律是一致的，模量的变化规律也是一致，总体表现为方案四最大，方案二次之，其次为方案一，方案三最差。此外，对4种方案的冻融循环试验也表明方案四的强度最大，方案一和方案二相当，均远大于方案三。因此，再生骨料本身存在的微裂纹会降低水稳基层混合料的力学性能和水稳定性，含有较多活性成分的再生粉料可以起到提升水稳基层混合料的力学性能和水稳定性作用，而精加工的再生粉料的影响更为明显。

半刚性基层是中国公路工程最常用的形式，而半刚性基层的结构裂缝一直是工程建设中常见的问题。半刚性基层一旦出现裂缝，环境中的水及其他有害腐蚀性介质便很容易通过这些裂缝渗入结构内部，导致路面结构的破坏加剧，严重影响路面结构的使用耐久性。半刚性基层裂缝主要是由于半刚性基层材料在温度、湿度交变环境中产生，主要表现为干燥收缩和温度收缩。为研究再生集料水稳基层的收缩特性，可采用支架法试验装置对水稳基层材料的干燥收缩和温度收缩进行模拟。室内试验测试按最佳含水量、最大干密度和98%压实度采用静压法制作10cm×10cm×40cm的小梁，并在(20±2)℃、湿度为95%的养护室内进行养生，通过测量不同时间的试件失水量变化和变形值来计算水稳基层材料的干燥收缩系数和温度收缩系数。

再生集料水稳基层材料的干燥收缩性能测试及分析

干燥收缩试验的试件经(20±2)℃恒温养生7d后取出，平放到带滚轴的玻璃板上，放入高低温湿交变试验箱进行试验，并将试验箱的环境温度设定为20℃、湿度为50%。为减少称量试件失水量时对千分表读数的影响，试验测试采用3根试件，其中1根试件专用于称量试件失水量，采用其余2根试件变形值的平均值作为变形量的测试结果，试验每天测定一次，一直到试件的含水量基本不变为止。以水分损失引起的试件单位长度的收缩量作为干缩应变，以在某失水量时试件的干缩应变与失水率之比作为平均干缩系数。

可以看出：水泥稳定集料失水率随时间的增加而逐渐增加，而且试验初期(1～3d)的失水率尤为明显，其后失水率增长速率逐渐减低，直至到试验后期(17～18d)不再变化。总体上看，在干缩时间相同时，方案二的失水率最大，方案四次之，其后是方案三，方案一的失水率最小，这不同水泥稳定集料方案的最佳含水量是一致的，表明原含水量较大方案的水分损失也较快。

可以看出：各方案的干缩应变随着时间的增长而增长，而且方案二的干缩应变最大，方案四次之，方案三略小于方案四，方案一最小，方案二的最大干缩应变约为方案一的1.7。测试结果表明：含有再生集料的3种方案的干缩应变均高于天然集料方案，而且含有再生粉料的方案二和方案四的干缩应变均大于方案三，这足以说明含有再生集料的水泥稳定基层的干缩收缩性能较天然集料差，但4种方案的水泥稳定基层干缩应变均能满足工程应用需求，实际工程应用中应采用适当的措施对含有再生集料的水泥稳定基层早期干燥收缩加强控制。

通过分析水泥稳定集料平均干缩系数随时间的变化情况可知，总体来看，在经过试验前期的波动后，水泥稳定集料的平均干缩系数随着试验时间的增长而逐渐增长，在15d之后基本平稳，而且在相同测试时间时，方案三的平均干缩应变明显大于其他3种方案，其他3种方案的平均干缩系数基本相当。

通过对4种方案失水率、收缩应变、平均干缩系数的测试结果分析可知：由于含有再生集料的水泥稳定集料最佳含水量高于天然集料方案，其养生后的含水量也高于天然集料，在干燥条件下，其水分散失较快，导致水泥稳定集料的失水率和收缩应变均较大，特别是收缩应变基本都为天然集料的1.4～1.7倍，但还是在工程应用能接受的范围内。若从节能环保角度考虑，将再生集料应用于实际工程中，需做好再生集料基层早期干缩收缩裂缝的预防工作。

再生集料水稳基层材料的温度收缩性能测试及分析

水泥稳定基层主要由集料及胶结料(固相)、多种形态的水(液相)和各类孔隙(气相)3部分组成，其温度收缩是这三相热胀冷缩特性的综合结果，由于气相影响较小，在对再生集料对水泥稳定基层温度收缩特性的研究中主要考虑液相以及固相影响的综合效应。

温度收缩试验在干缩收缩试验完成后进行，只需要通过调整高低温湿交变试验箱的温度和持续时间，将试验箱的环境温度每隔10℃在30～-20℃区间调整，每个温度的试验时间为3h以上，两个温度的间隔时间也必须在3h以上，并通过千分表测试试件的变形量。以温度变化引起的试件单位长度的收缩量作为温缩应变，以在某温度下试件的温缩应变与温度变化幅度之比作为平均温缩系数。

可知：随试验温度的下降，不同组成的水泥稳定基层材料的温缩应变逐渐增大，但在不同温度区间的应变变化略有不同。总体来看，方案一的温缩应变最大，方案二次之，方案三和方案四在不同温度区间交替上升。可知：水泥稳定基层材料的温度收缩系数在不同温度区间的测试结果略有变化，但测试结果的波动较小，不同组成的水泥稳定基层材料的温缩系数变化较小，而且掺加再生集料的各试验方案的测试结果较方案一还小，特别是掺加精加工再生粉料的方案温度收缩系数最小，这表明再生集料水泥稳定基层材料的温度收缩较为稳定，可以保证其具有良好的耐久性。当水泥稳定基层材料在温度骤降时，会在基层表面产生较大的附加拉应力，容易引起基层的收缩裂缝。因此，再生集料可以不加区分地用于水泥稳定基层中，但在施工时应充分考虑天气变化对其带来的影响。

结论

(1)再生集料水泥稳定基层的工程力学特性与全天然集料水稳基层相当，甚至略有提高。

(2)相比全天然集料水稳基层，掺加有再生粉料的水泥稳定基层的干燥收缩略大，为其1.4～1.7倍。

(3)掺加有再生粉料的水泥稳定基层对温度变化的敏感性较天然材料略小，为天然集料温缩系数的80%～89%，可以保证其具有良好的耐久性。

(4)掺加再生粉料的水泥稳定基层的收缩性能与天然集料相差不大，完全可以用于实际工程中，但应对其早期干燥收缩加强控制。