生石灰-粉煤灰稳定废旧沥青路面材料的冷再生技术

日期:2026-10-18 02:16 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:8

日期:2026-10-18 02:16 作者:赵明 浏览量:8

一、引言
我国早期修建的公路正陆续进入大修期,旧路面铣刨产生的大量RAP材料如何处置,成为养护工程面临的现实问题。RAP中含有老化的沥青和集料,若简单废弃,既占用土地又浪费资源;若用于热拌沥青混合料,则受限于RAP掺配比例和老沥青性能恢复的难题。

冷再生技术提供了一条中间路径:在常温下将RAP破碎、筛分后,加入稳定剂拌合、摊铺、碾压,形成半刚性基层或底基层。与热再生相比,冷再生避免了高温加热的能耗和排放;与直接废弃相比,冷再生实现了材料循环利用。在稳定剂选择上,生石灰-粉煤灰复合体系兼具价格优势和化学活性,是冷再生工程中值得关注的技术方案。

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二、二灰稳定RAP的强度形成机理
RAP材料的特殊性在于其表面裹覆着老化沥青。老化沥青的针入度降低、延度减小,在常温下呈现脆性,与集料之间的粘结力减弱。冷再生混合料的强度形成,需要在RAP颗粒之间重新建立胶结联结。

生石灰在二灰稳定RAP体系中承担多重功能。吸水与破乳:石灰消耗RAP表面的自由水,改善拌合和压实条件。碱性激发:石灰提供的OH⁻环境激活粉煤灰中的活性SiO₂和Al₂O₃,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝产物。界面改善:石灰的碱性组分能够与老化沥青中的酸性官能团发生作用,改善沥青—集料界面的粘结状态。相关研究指出,石灰能够降低冷再生沥青混合料的孔隙率,从而提高抗拉强度、抗永久变形能力和刚度,但石灰浆的增强效果更优。

粉煤灰在体系中充当活性填料和火山灰组分。其细颗粒填充RAP骨架的空隙,活性组分在石灰激发下贡献后期胶结强度。二灰体系的胶结作用不是单一的化学凝胶,而是“化学胶结+物理填充+界面改善”的复合效应。

三、配合比设计与强度特性
冷再生混合料的配合比设计以击实试验和无侧限抗压强度试验为基础。通过击实试验确定最佳含水量和最大干密度,通过无侧限抗压强度试验验证强度是否满足半刚性基层要求。

强度增长规律方面,二灰稳定RAP的强度随龄期持续发展,但早期强度相对较低。这一特征与二灰体系的化学活性释放速度有关:石灰的离子交换和胶结作用在初期贡献有限,火山灰反应的强度增长需要时间和适宜的温度湿度条件。有研究对选定试件的劈裂强度、抗压回弹模量进行了系统测试,分析了冷再生混合料的强度增长规律,确认二灰稳定RAP能够满足道路半刚性基层材料的强度要求。

需要正视的是石灰冷再生的强度局限。相关综述指出,熟石灰对冷再生混合料强度提升的效果不显著,当需要提高早期及长期强度时,建议添加水泥。这意味着二灰冷再生更适合对早期强度要求不苛刻的工程场景——如低等级公路基层、旧路改造的底基层,或允许较长养护期的项目。对于需要快速开放交通的路段,石灰-水泥复合稳定或增加水泥比例是更务实的选择。

四、工程适用性与施工控制
二灰冷再生技术的工程优势在于“就地取材、常温施工”。RAP无需外运,减少了运输碳排放;常温拌合避免了加热能耗;生石灰和粉煤灰均为低成本工业材料,经济性较好。

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施工控制的关键环节包括:RAP的破碎与筛分,控制最大粒径以满足拌合和压实要求;含水量的精确控制,冷再生混合料对含水量敏感,过高则压实“弹软”,过低则拌合不均;拌合均匀性,石灰和粉煤灰需与RAP充分混合,避免局部稳定剂不足;压实时机的把握,拌合后应在适宜时间内完成碾压,避免水分损失和初期胶结结构的扰动。

五、结语
生石灰-粉煤灰稳定废旧沥青路面材料的冷再生技术,为旧路改造提供了一条资源循环利用的路径。二灰体系通过化学胶结、物理填充和界面改善的复合机制,使RAP重新获得半刚性基层所需的强度和水稳性。石灰冷再生的强度提升存在上限,添加水泥可弥补早期强度的不足。在工程选择中,应基于交通等级、养护期要求和旧料性质,合理确定稳定剂组合与配合比,使冷再生技术在最适宜的场景中发挥其经济与环境效益。

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