摘 要：为提升再生沥青冷补料的路用性能和使用寿命，本文以水性环氧乳化沥青为主材料，选择某公路翻修后提取的沥青废料为辅，再结合固化剂、乳化剂等材料进行再生沥青补料配合比设计，并制备试件进行耐久性及抗老化性能测试。通过肯塔堡分散试验、抗压强度试验、冻融试验以及渗水系数试验分析后得出：试件在标准飞散、浸水飞散、冻融飞散３种情况下，飞散损失低于10％ ；试件的抗压强度在 25.6Ｍa 以上，其中最大值为31.2ＭPa，超过抗压强度标准值；渗透率处于相对稳定的状态下，在 2.0ｍｍ／s 左右；试件的抗老化性能良好。

关键词：再生沥青；冷补料；耐久性；老化性能；配合比设计

０ 引言

交通量的显著增加，对于沥青路面使用性能的要求也显著提升，沥青路面在长期使用过程中发生的坑槽、龟裂等病害对于交通的安全性造成一定影响［１］。在公路养护工程中，对病害区域进行修补时，为保证修补质量，通常采用冷拌冷铺技术完成。该技术在应用过程中，无需添加热源材料，较大程度上降低有害气体的排放， 且使用废旧沥青路面回收料，降低施工成本［２］。但使用的再生沥青补料的选择尤为重要，补料的性能直接决定沥青路面修补后的性能［３］。

为分析再生沥青冷补料的应用性能，本文进行再生沥青冷补料探究， 选择再生沥青冷材料，并分析其耐久性和抗老化性，为同类工程提供参考依据。

１ 再生沥青冷补料的耐久性及老化性能研究

1.1 再生沥青冷补料原材料选择

为研究再生沥青冷补料的耐久性及老化性能，本文以水性环氧乳化沥青为主材料， 选择某公路翻修后提取的沥青废料为辅， 再结合固化剂、 乳化剂等材料进行再生沥青补料制备， 水性环氧乳化沥青、提取的沥青废料性能参数如表１和表２所示。

选择的固化剂的黏度为 4225.6ｍPa·ｓ， 活泼氢当量为272g/ mol。

1.2 再生沥青冷补料配合比设计

完成材料选择后，进行再生沥青冷补料配合比设计。选用 RAP 0～ 5ｍｍ，5 ～ 10ｍｍ两档搭配玄武岩轧制的5～10ｍｍ，10 ～ 15ｍｍ按LB-13 矿料级配范围合成，其中 RAP 掺量按 30％ 设计。水性环氧乳化沥青和固化剂的质量比为３∶２。

1.3 再生沥青冷补料制备

完成材料选择以及配合比设计后，进行再生沥青冷补料制备，按照配合比选择水性环氧乳化沥青、固化剂、水泥（P.O 42.5）、乳化剂（CCR-5 阳离子慢裂慢凝型，溶解度在 99.8％ 以上，有效固含量超过 85％ ）。制备步骤如下所述：

步骤1：将水性环氧乳化沥青加热至 150℃后，同时对自来水进行加热，使其温度达到70 ～80℃。

步骤2：将盐酸加入加热后的热水中，并且调整其 pH 值，在２ ～ ３之间；加入５％的乳化剂，并对混合溶液进行均匀搅拌，持续时间为180ｓ。

步骤3：开启胶体磨，设定为剪切速率为1500ｒ／min，将乳化剂水溶液倒入其中，并且将废料缓慢加入胶 体 磨 中进行剪切处理，持续时间 为３min； 再将固化剂加入胶体磨中，保证液体温度在80 ～ 90℃，均匀剪切后，完成再生沥青冷补液制备，加入LB-13 矿料级配范围掺配 30％ 的RAP 矿料，拌合均匀再生沥青冷补混合料。

1.4  耐久性及抗老化性能试验方法

1.4.1 耐久性能试验

耐久性试验从２个角度进行分析，分别为分散试验和抗压强度试验，试验情况如下所述：

（1）肯塔堡分散试验。完成再生沥青冷补料制备后，为测试其耐久性，通过旋转压实设备将该补料制备成圆柱试件，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的相关标准，进行补料的肯塔堡分散试验，通过该试验分析再生沥青冷补料的抗松散性能，以此衡量其耐久性［４］。该分散测试主要分为３种情况，如下所述： １）标准飞散测试。将制备的圆柱试件放置于 20℃恒温的水浴中，放置时间为24ｈ，取出后进行飞散测试。 ２）浸水飞散测试。将制备的圆柱试件放置于 60℃ 恒温的水浴中，放置时间为48ｈ；取出后再将其放置于 20℃ 恒温的水浴中，放置时间为 2ｈ，取出后进行飞散测试。３）冻融飞散测试。将制备的圆柱试件进行真空保水后， 将其置于温度为- 18℃的环境中，放置时间为 16ｈ，将其取出放置于60℃ 恒温的水浴中，放置时间为 24ｈ，取出后再将其放置于20℃ 恒温的水浴中， 放置时间为2ｈ，取出后进行飞散测试。

通过上述 ３ 种方式分别完成试件处理后，测量各个试件的质量 ｍ0 ，再将试件放入洛杉矶磨耗仪中，设定仪器的转数为300，计算试件发生的飞散损失情况，计算公式为：

２ 试验结果分析

融飞散损失在9.8％ 以下。因此，再生沥青补料具备较好的耐久性，满足公路沥青补料的应用标准。依据公式（２）计算试件在不同加载速率下的抗压强度测试结果，如表４所示。

对表４测试结果进行分析后得出： 随着时间的逐渐增加，试件的马歇尔稳定度逐渐上升，其中15ｄ 达8.01ｋＮ。

综合表３和表４的测试结果：再生沥青冷补料具备较好的耐久性，将该补料用于公路养护工程后，能保证公路的耐久性，提升沥青路面使用寿命。

2.2 抗老化性能分析

依据公式（２）和公式（３）测试试件在不同冻融次数和渗透时间下，试件的损伤度和渗透率的测试结果， 分别如表５和图１所示。

对表５和图１测试结果进行分析后得出：随着冻融循环次数的逐渐增加，试件损伤度的计算结果和 Origin软件的拟合结果两者之间的拟合程度较高，该测试方法的计算精度高；并且试件在冻融次数为80 次以上时，损伤值呈现显著上升，结合 1 次冻融循环计算结果和实际自然环境冻融循环 12 次的结果相似的结果， 试件的抗老化性试验结果良好。并且随着渗透时间的逐渐增加，试件的渗透率没有发生明显变化，均处于相对稳定的状态下，在 2.0ｍｍ /s左右，结果满足再生沥青补料的应用标准，将该补料用于公路沥青路面处理后，能够有效的降低试件的水老化作用。

３ 结语

再生沥青冷补料的耐久性和抗老化性能研究主要涉及多个因素， 包括材料组成、 环境条件、 使用条件等； 其中耐久性主要取决于其组成材料的性能；抗老化性能主要受到老化时间和环境的影响。 在不同气候和环境条件下， 再生沥青冷补料的耐久性和抗老化性能表现出不同的特点。 因此， 为提升再生沥青冷补料的使用寿命， 进行材料组成和配合比的设计， 并进行其耐久性和抗老化性能的测试和分析。结果表明， 优化再生沥青冷补料组成材料的配合比，并且进行沥青改性， 能够提升其耐久性和抗老化性能， 保证冷补料的使用寿命。

参考文献 ：

［１］刘汉超，张凯华，张菁燕，等． 异氰酸酯改性沥青冷补料的制备与性能研究［Ｊ］． 新型建筑材料，２０２３，５０（０６）：１２３ － １２６ ＋ １３７．

［２］闵伟春，俞晓丽． 水性环氧乳化沥青冷补料关键制备参数及路用性能研究［Ｊ］． 湖南交通科技，２０２２，４８（０３）：４７ － ５１．

［３］赵连平，郝绍菊，马竞． 铁尾矿沥青混合料基本性能及老化耐久性研究［Ｊ］． 矿产综合利用，２０２２（０４）：１１１ － １１８．

［４］沈凡，刘非易，余泳幸，等． 反应型冷补沥青混合料的制备及其胶浆黏度特性研究［ Ｊ］． 昆明理工大学学报（自然科学版），２０２２，４７（０２）：２０ － ２６．

［５］李毅，徐建晖，刘誉贵，等． 基于水性环氧乳化沥青的早强冷补料性能研究［Ｊ］． 山西建筑，２０２２，４８（２３）：１０９ － １１３．

［６］陈文锋，周加佳，佘凯． 高温多雨气候条件耐久性沥青混合料设计及性能研究［Ｊ］． 科技和产业，２０２３，２３（０３）：２６０ － ２６６．

［７］刘亚涛． 基于芯样强度特征的沥青路面服役耐久性研究［ Ｊ］．建材世界，２０２２，４３（０４）：７３ － ７５.