摘  要：

冷拌乳化沥青混合料作为一种新型路面材料，与传统热拌、温拌沥青混合料相比，具有低能源消耗率、低污染排放、施工便捷等优点。由于冷拌乳化沥青混合料含水量较多，其养生后会残留一部分水。本文从残留含水率的角度研究其对冷拌乳化沥青混合料路用性能的影响沥青网sinoasphalt.com。结果表明，在一定残留含水率范围内，随着残留含水率的下降，其高温、低温及抗水损害路用性能提升幅度较为明显，当残留含水率减小到某一数值后其路用性能趋于稳定。相关研究结论对于冷拌冷铺施工具有参考价值。

一引言一

   在国家大力提倡节能减排与可持续发展的环境下，冷拌冷铺沥青混合料技术越来越受到重视。作为可以在常温环境下进行拌和、摊铺以及碾压的新型道路铺装材料，冷拌料可以大大降低传统热拌料、温拌料在生产、拌合和施工过程中能源消耗和污染物的排放，同时冷拌型沥青混合料还具有运输距离远、施工季节不受限制和施工便捷等优势。目前，冷拌冷铺沥青混合料在我国道路维修与预防性养护中已经得到了初步应用。

   前期研究表明，由于冷拌乳化沥青混合料含水量较多，其成型后会残留一部分水。目前国内外对冷拌乳化沥青混合料的研究与应用相对较少，相关研究主要集中在冷拌乳化沥青混合料的配合比设计与性能评价，而研究残留水对冷拌乳化沥青混合料性能的影响尚不多见。

   本文将对AC-13型冷拌乳化沥青混合料在养生后不同残留含水率下进行高温稳定性、低温稳定性和水稳定性等进行性能测试，以评价残留含水率对冷拌冷铺沥青混合料路用性能的影响。

一原理一

    冷拌乳化沥青是将沥青加热融化，同时加入水和乳化剂搅拌形成溶液，最后将沥青按一定比例加入水溶液中在高速剪切作用下获得乳化沥青，所以乳化沥青中含有一定量的水分；在拌和时为了使乳化沥青能够均匀的裹覆在集料表面，必须添加一定量的外掺水与集料先进行拌和，否则拌和时集料当中的细集料将首先吸收乳化沥青中的水分而形成油团，粗集料表面则没有沥青裹覆，造成拌和不均匀。由于此次使用集料都经烘箱烘干，所以集料中没有水分，在本文中只考虑乳化沥青中的水分与外掺水添加量。

含水率的确定

   在通过上述公式计算得出混合料内部初始含水量后，将混合料放置60℃度烘箱进行养生，每隔6h进行一次含水率检测。冷拌乳化沥青混合料试件在养生过程中损失的质量是混合料的水分蒸发排出，通过对试件养生过程中质量的损失变化即可计算出含水率，含水率为混合料内部总含水量减去损失的水质量再除以总的含水量，即公式2。

残留含水率的确定

   在冷拌乳化沥青混合料成型初期，冷拌乳化沥青混合料中的水分下降速度快，冷拌乳化沥青混合料路用性能强度增幅快。由课题组前期研究可知冷拌乳化沥青混合料中含水率降至外加水的10%时水分减少速度变缓，冷拌乳化沥青混合料强度已满足规范要求，可以开放交通。因此本文将低于10%时的含水率认作为冷拌乳化沥青混合料的残留含水率。

一实验部分一

SBS沥青和乳化沥青

    本文研究的冷拌冷铺沥青混合料所用沥青为自主研发的乳化沥青，其通过高品质SBS改性沥青和乳化剂配制而成，并根据前期研究对其提出相应的技术要求，得到SBS沥青和乳化沥青技术指标分别见表1和表2。

表1 SBS沥青技术指标

粗集料和细集料性质

表3 粗集料质量要求

冷拌冷铺乳化沥青混合料配合比设计

    鉴于密集配的冷拌冷铺乳化沥青混合料相比开级配的乳化沥青混合料具有更高的劲度模量，本文级配选用AC-13型，级配曲线如图1所示。根据经验制作乳化沥青用量为7%~9%（间隔0.5%）的5组冷拌冷铺乳化沥青混合料马歇尔试件，养生后（90℃的烘箱内养生24h）测定其马歇尔稳定度、流值、毛体积密度矿料间隙率和沥青饱和度这六个指标，确定乳化沥青的最佳用量为8.0%。

  分别加入0%~2%（间隔0.5%）的水泥，制作冷拌乳化沥青混合料的试件，进行稳定度、车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验，确定水泥最佳用量为1%。

一结果与分析一

残留含水率对冷拌乳化沥青混合料性能影响评价分析

一、强度的影响

   根据规范给出的试验方法，对不同残留含水率状态下的冷拌乳化沥青混合料试件进行马歇尔稳定度试验，实验结果如图2。

图2 不同残留含水率下混合料稳定度试验

由图2可知，

   随着残留含水率的降低，冷拌乳化混合料的稳定度呈现增长的规律。混合料内部残留含水率从1.08%降低到0.55%时，稳定度增长18%，强度提升幅度明显；当残留含水率小于0.5%时，强度基本趋于平缓。由此可见，残留含水率对混合料的强度有显著影响。

二、水稳性能的影响

   根据规范给出的试验方法，对不同残留含水率状态下冷拌乳化沥青混合料进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验，并对实验数据进行对比分析。

由图3、4可知，

  冷拌乳化沥青混合料内部残留含水率在1.08%～0.55%的范围内，随着混合料内部残留含水率的下降，冷拌乳化沥青混合料的水稳性能提升幅度较明显；当残留含水率小于0.55%时，冷拌乳化沥青混合料的水稳性能提升基本趋于稳定。

三、高温稳定性的影响

  根据规范给出的试验方法，对不同残留含水率状态下的冷拌乳化沥青混合料进行高温车辙试验。

由图5可知，

   随着残留含水率的降低，冷拌乳化沥青混合料的动稳定度呈现增长的规律。混合料内部残留含水率从1.08%降低到0.55%时，动稳定度增长6%；当残留含水率小于0.55%时，冷拌乳化沥青混合料的动稳定度基本趋于平缓。

四、低温稳定性的影响

   根据规范给出的试验方法，对不同残留含水率状态下的冷拌乳化沥青混合料进行低温小梁弯曲试验。

由图6可知，   

   随着残留含水率的降低，冷拌乳化沥青混合料的破坏应变呈现增长的规律。混合料内部残留含水率从1.08%降低到0.55%时，破坏应变增长5%；当残留含水率小于0.55%时，冷拌乳化沥青混合料破坏应变的增长基本趋于平缓。

一结果与分析一

（1）通过对不同残留含水率状态下的冷拌乳化沥青混合料路用性能数据进行对比分析，可以看出冷拌乳化沥青混合料中残留水分对其路用性能影响很大。随着冷拌乳化沥青混合料中的残留水分减少，在残留含水率从1.08%下降至0.55%，冷拌乳化沥青混合料不同路用性能的提高率为5~15%。

（2）基于以上研究结果，建议在实际工程应用中应对冷拌乳化沥青混合料充分养生，尽量控制其残留水率不超过0.55%。

参考文献

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