激活作用下乳化沥青冷再生混合料强度增强机理

董元帅; 薛忠军; 田佳磊; 魏鹏程; 王佳妮; 李宝丰

doi:10.12404/j.issn.1671-1815.2500666

科学技术与工程 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (4) :1654-1664 DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2500666

交通运输

激活作用下乳化沥青冷再生混合料强度增强机理

董元帅 ¹^,² ,
薛忠军 ³ ,
田佳磊 ¹^,⁴ ,
魏鹏程 ⁵ ,
王佳妮 ⁶^,⁷^,^* ,
李宝丰 ⁶

作者信息 +

Mechanism of Strength Enhancement of Emulsified Asphalt Cold Recycled Mixture under Effect of Activator

DONG Yuan-shuai ¹^,² ,
XUE Zhong-jun ³ ,
TIAN Jia-lei ¹^,⁴ ,
WEI Peng-cheng ⁵ ,
WANG Jia-ni ⁶^,⁷^,^* ,
LI Bao-feng ⁶

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摘要

为研究激活作用下乳化沥青冷再生混合料强度的增强机理，首先研究激活作用下乳化沥青冷再生混合料路用性能的演变，继而通过扫描电子显微镜（scanning electron microscopy，SEM）、能量色散谱仪（energy dispersive spectroscopy，EDS）和原子力显微镜（atomic force microscopy，AFM）研究激活作用下界面过渡区（interfacial transition zone，ITZ）的形貌变化，分析混合料强度与界面过渡区形貌间的关系。结果表明：在乳化沥青冷再生混合料中加入激活剂能够有效提高其高温性能、低温性能和水稳定性能，激活乳化沥青冷再生混合料的15 ℃劈裂强度较不掺加激活剂的乳化沥青冷再生混合料提高达30.8%；激活乳化沥青冷再生混合料的界面结构紧密，随着养生时间的增加，界面过渡区宽度逐渐减小。激活作用下养生7 d的界面过渡区宽度与未激活状态下相比减小了77.8%。激活作用下旧沥青中的轻质组分可以得到有效补充，同时，激活剂中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（styrence-butadiene-styrence，SBS）可以扩散到旧沥青中进行改性，从而促进了新旧沥青的融合。

Abstract

To investigate the mechanism of strength enhancement of emulsified asphalt cold-recycled mixture under activation，firstly，the evolution of its pavement performance under the influence of activation was studied. Subsequently，the morphological changes in the interfacial transition zone（ITZ） under activation were analyzed using scanning electron microscopy（SEM），energy dispersive spectroscopy（EDS），and atomic force microscopy（AFM）. The relationship between mixture strength and ITZ morphology was also explored. Results show that the addition of the activator significantly improves the high-temperature performance，low-temperature performance，and water stability of the emulsified asphalt cold-recycled mixtures. The splitting strength of the activated mixture at 15 ℃ increases by 16.3% to 30.8% compared to the non-activated mixture. The interfacial structure of the activated mixture is more compact，with the ITZ width decreasing over curing time. After 7 days of curing，the ITZ width is reduced by 77.8% under activation compared to the non-activated state. Under activation，the light components in the old asphalt binder are effectively replenished，and the styrence-butadiene-styrence（SBS）in the activator could diffuse into the old binder to modify it，thereby promoting the integration of new and old binder.

Graphical abstract

关键词

乳化沥青 / 混合料 / 冷再生 / 界面过渡区（ITZ） / 激活剂

Key words

emulsified asphalt / mixture / cold recycling / interfacial transition zone（ITZ） / activator

引用本文

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董元帅, 薛忠军, 田佳磊, 魏鹏程, 王佳妮, 李宝丰. 激活作用下乳化沥青冷再生混合料强度增强机理[J]. 科学技术与工程, 2026, 26(4): 1654-1664 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2500666

DONG Yuan-shuai, XUE Zhong-jun, TIAN Jia-lei, WEI Peng-cheng, WANG Jia-ni, LI Bao-feng. Mechanism of Strength Enhancement of Emulsified Asphalt Cold Recycled Mixture under Effect of Activator[J]. Science Technology and Engineering, 2026, 26(4): 1654-1664 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2500666

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近年来，沥青路面冷再生技术得到了快速发展，乳化沥青冷再生混合料与传统热拌沥青混合料相比可降低95%的能源消耗，同时还可以快速消纳因路面养护产生的大量沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement，RAP）^[1-2]。然而，RAP料表面的旧沥青往往得不到充分利用，乳化沥青冷再生混合料存在强度低、路用性能差等问题^[3-6]。因此，以激活剂有效激活旧沥青，改善乳化沥青与RAP料的黏结性，对提高乳化沥青冷再生混合料的强度至关重要。

乳化沥青冷再生混合料的强度是由RAP料之间的内摩阻力和嵌挤力，以及乳化沥青胶浆的黏结力共同构成的。冷再生混合料中胶结性能的发挥依赖于连续沥青膜的形成，沥青膜的形成经历了一系列的理化反应变化，包括水分蒸发、絮凝破乳、矿物骨料与乳化沥青的浸润黏附等^[7-8]。为提升乳化沥青冷再生混合料的路用性能，复合再生剂、废油类再生剂、石油类再生剂是较为常见的再生剂/还原剂，主要成分为芳香族油分^[9-14]。Li等^[15]研究发现，再生剂的使用，降低了再生混合料的最佳用水量和最佳乳化沥青用量。与未加入冷再生剂的再生混合料进行比较分析发现，加入冷再生剂后，低温性能、抗开裂性能、抗剥落性能、抗冻融破坏性能均有一定提升，但其对于混合料性能的增强机理未有明确解释。研究发现，沥青再生剂具有极易挥发、稳定性差等缺点，此类材料虽能够使旧沥青部分性能得到恢复，但对于再生混合料整体路用性能的提升效果并不明显。Lin等^[16]向沥青混合料中添加了废植物油，结果表明，与未再生的沥青混合料水稳定性相比，二者在同等水平。沥青与RAP料的界面黏结性能会显著影响混合料的整体强度^[17-19]。基于复合材料细观力学的界面相模型假设沥青与集料发生物理化学反应之后，生成了具有一定厚度的界面过渡区，由于该区域位于沥青与集料之间，性能与二者相异，故将界面过渡区当成中间层^[20]。随着扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）^[21]、原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）、纳米压痕（nano-indentation，NI）^[22]等微纳观表征技术的发展，使黏附机理的研究从宏观尺度推进到了微纳观尺度。Zhu等^[23]利用能量色散谱仪（energy dispersive spectroscopy，EDS）等纳米尺度测量技术，证实了界面过渡区的存在。目前，对界面过渡区的研究多以热拌沥青混合料为主，乳化沥青冷再生混合料中界面黏结强度的形成机制依然不清。

鉴于此，研究沥青与集料界面过渡区的微观形貌演变、激活过程中界面过渡区元素组成及宽度，借助冷冻切片技术计算激活剂在界面过渡区的扩散时效评价界面激活程度，结合激活后混合料强度增长规律，从沥青-集料界面作用的角度，揭示激活乳化沥青冷再生混合料强度形成与增长机理。激活技术解决了乳化沥青冷再生混合料早期强度低，强度形成缓慢的问题，形成对乳化沥青冷再生技术的广泛应用提供支撑。

1 试验研究

1.1 原材料

采用的阳离子慢裂乳化沥青的各项指标检测结果如表1所示。采用的RAP料是由北京某沥青厂回收，对该种RAP料进行性能检测，各项指标如表2所示。研究中所用石灰岩新集料的性能如表3所示。通常在冷再生沥青混合料中加入少量普通硅酸盐水泥，作为破乳剂来提高混合料早期强度，研究用金隅P.O.42.5硅酸盐水泥性能如表4所示。采用的激活剂常温下可恢复旧沥青胶结料的性能、实现高聚物向旧沥青中的扩散，其制备流程与基本指标分别如表5和表6所示。

1.2 激活乳化沥青冷再生混合料试件制备

对选取RAP进行筛分试验，选用中粒式级配设计，级配比例为RAP∶新集料∶水泥=91.5∶7∶1.5。级配曲线如图1所示。再生混合料最佳含水率以最大干密度法（T 0131—2019）确定，外加水的用量保证目标含水率在2.5%~5.5%，以重型击实仪成型不同含水率试件，混合料拌制好后短暂地闷料，随后进行重型击实，含水率与密度关系曲线如图2所示。最大干密度对应为4.8%，即最佳含水率为4.8%。借助马歇尔设计方法来确定，最佳用量为4.5%。激活剂掺量为0~0.4%。

根据各项材料的配合比，采用击实法来成型乳化沥青冷再生混合料马歇尔试件。击实方法采用双面“二次击实法”，第一次采用双面各击实50下，将马歇尔试件与模具放置在60 ℃干燥箱中养生48 h；养生结束进行第二次击实，双面各击实25下。在常温下养生12 h，养生结束后脱模。车辙板通过轮碾法成型，碾压结束后将试件与模具放置在60 ℃干燥箱中养生48 h。进行低温性能试验的试件在养生结束后常温继续养生12 h，待试件完全冷却后脱模、切割。

1.3 激活乳化沥青冷再生混合料路用性能

参照（T 0716—2025）和（T 0733—2025）中规定的试验方法，对激活乳化沥青冷再生混合料进行劈裂试验和肯塔堡飞散试验，评价水稳定性能。参照（T 0719—2025）和（T 0715—2025）进行高温车辙试验和-10 ℃低温小梁弯曲试验，评价激活乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和低温抗裂性，设备如图3所示。

1.4 激活冷再生混合料界面过渡区形貌

1.4.1 界面过渡区微观结构

采用扫描电镜分析激活冷再生混合料界面过渡区形貌（图4）。由于乳化沥青冷再生混合料自身无法导电，观测时为了保证导电回路闭合，选择在混合料观测面喷涂铂金膜导电层，试件表面涂层厚度约15 nm。试件表面黏有碳导电胶连通至金属样品台，形貌拍摄时加速电压为3 kV。

图像预处理。利用数字图像处理技术对量化后图像进行灰度统计，去除量化过程带来的噪声，突出图像特征。经过试验前期准备时发现，扫描电镜在放大8倍时能够明显看到图像中有浅灰色和深色纹理。通过图像与混合料样品对比发现，深色部分为沥青相，浅色部分为集料相（图5）。所以，在进行选点分析时，先将试件放大至8倍，对集料相和沥青相做出区分。

在SEM图像中，边界特征能被较好地定位，且精度较高，适宜作为特征匹配的匹配目标。利用沥青与集料材料灰度差，建立以灰度为函数的特征点，在图像选定区域内以灰度特征与同类特征作匹配，求得沥青-集料界面轮廓的视差。基于特征的匹配，锁定界面，逐级放大观测倍数，将测试点位选择在沥青相与集料相中间，即“过渡区”的位置，在高倍数下对沥青相和集料相做细致观察。

1.4.2 界面过渡区元素组成

采用X射线能谱仪对试验胶浆界面区进行线扫描，在观测物体微观形态的同时，达到成分元素分析的目的。工作原理为，入射原子在样品表面待测试区域产生非弹性散射，该区域原子内壳层电子激发，外壳层电子跃迁，从而产生具有元素特征信息的X射线。通过X射线能谱仪对其进行分析，就可以获得待测试区域的成分及其含量。

为分析沥青混合料界面中新旧沥青胶浆中各项沿垂直于过渡区方向的分布与过渡区本身的元素组成，对界面过渡区方向进行120~200 μm的线性扫描，测试试样表面旧料集相至沥青相过渡区的实际各元素分布，精细分析界面形态特征。

1.4.3 界面激活程度

利用冷冻切片技术和原子力显微镜观察激活剂扩散后的旧沥青表面形貌，依据激活沥青扩散情况评价界面的激活程度。冷冻切片技术是材料在低温条件下快速冷却到一定硬度后进行切片，通过系统可以控制每次切片的厚度，得到所需深度的旧沥青，以此来探究激活剂在常温下扩散多长时间才能到达此深度。采用的冷冻切片机如图6所示。冷冻切片试样的制作步骤如下：将RAP抽提后得到的旧沥青放置到160 ℃烘箱中加热至熔融状态，将熔融的旧沥青浇于样品盛托容器，自然流平冷却；使用移液枪将0.5 mL激活剂滴在旧沥青表面涂抹均匀，放置在常温环境下分别使激活剂扩散1、3和6 h，并将不涂抹激活剂的旧沥青试样记作扩散时长为0 h。当激活剂达到扩散时间后，将旧沥青试样放置在冷冻切片机的低温冷冻区，在-20 ℃下放置30 min，如图7所示。

利用冷冻切片机将沥青试样切片分层，选取距离扩散表面300 μm下的沥青层，切片厚度为50 μm；最后将收集到的样品放置在50 ℃干燥箱中使其自流平以便进行原子力显微镜测试。

使用Bruker Dimension Icon型原子力显微镜，采用Bruker Tap150 A探针，共振频率为150 kHz，探针半径为8 nm。试验扫描速度采用1 Hz，扫描区域20 μm×20 μm，在常温下进行测试。分别对激活剂扩散0、1、3和6 h后的沥青冷冻切片样品扫描。

经老化后，沥青质地相对平滑。为定量地表征沥青的粗糙程度，以粗糙度R_a作为评价指标，其计算公式为

（1）R_a=$\frac{1}{n}\sum _{j=1}^{n}$Z_j

式（1）中：Z_j为AFM图中每一个点的高度；n为总的测试点。

2 结果与讨论

2.1 激活乳化沥青冷再生混合料路用性能

2.1.1 水稳定性能

激活乳化沥青冷再生混合抗冻融劈裂残留强度比、干湿劈裂强度比及浸水飞散损失率等指标如表7所示。

试验结果显示，激活冷再生混合料其抗水损坏能力显著提升，并且随着激活剂的增加抗水损害能力随之增强。其中激活剂掺量为0.3%时，冻融劈裂强度比提高10%，浸水飞散损失率降低31.3%，表明激活剂的加入改善了旧沥青的胶体结构，恢复旧沥青的性能；同时，激活剂进入乳化沥青胶浆中，增加乳化沥青胶浆的黏性，使其更好地与旧沥青膜进行黏结。激活剂在乳化沥青胶浆和旧沥青膜的界面起到加筋增韧的作用，有效实现了界面黏附性的增强，使混合料抗水损坏能力提高。

2.1.2 高温稳定性

高温车辙试验可以评估激活乳化沥青冷再生混合料在高温环境下稳定性。激活乳化沥青冷再生混合料的60 ℃动稳定度试验结果如图8所示。

试验结果显示，激活乳化沥青冷再生混合料动稳定度随激活剂掺量的增加展现出先增加后减小的趋势，动稳定度最大时的激活剂掺量为0.3%。此时激活作用下乳化沥青冷再生混合料动稳定度比普通冷再生混合料高出37%。激活剂掺量过多时动稳定度减小，原因或为激活剂过多导致轻质组分过度聚集，降低了混合料中胶浆的黏结特性，同时会使得胶浆整体的软化点降低，混合料在较高温度下胶浆体系黏结水平大幅下降，使得混合料整体变得松散，最终导致混合料的高温稳定性降低。

2.1.3 低温抗裂性

以-10 ℃下的小梁弯曲试验评价激活乳化沥青冷再生混合料的低温抗裂性能，验证激活剂的加入对混合料低温性能的影响，试验结果如图9所示。

由图9可知，激活作用下乳化沥青冷再生混合料的最大弯拉应变随着激活剂的增加而提高，低温抗裂性能显著增强。掺加激活剂试件的最大弯拉应变比未加激活剂的提高20%~53%。激活剂掺量为0.3%时，激活乳化沥青冷再生混合料的弯曲劲度模量最大。激活剂掺量过多时轻质组分过度聚集，沥青的黏结性能下降，导致混合料的弯曲劲度模量减小。

2.1.4 强度随时间的发展

乳化沥青冷再生混合料的强度通常会随时间的推移逐渐增长。混合料中水泥水化反应和乳化沥青破乳黏结是一个持续的过程，随着时间的推移，这些过程会持续进行，导致混合料的强度逐渐提高。为探究激活作用下乳化沥青冷再生混合料的强度随时间的变化，用60 ℃干燥箱加速养生的方法，将成型的激活马歇尔试件分别养生3、5、7、9和15 d。同时，选择了一种再生剂进行对比分析，再生剂掺量与激活剂掺量相同，用量均为0.3%。3种混合料的15 ℃劈裂强度随养生时间的变化趋势如图10所示。

总体上看，相同养生天数下激活乳化沥青冷再生混合料的15 ℃劈裂强度最大，较不掺加激活剂的乳化沥青冷再生混合料提高16.3%~22.7%。3种乳化沥青冷再生混合料强度均随养生天数的增加而增加。在激活剂的作用下，乳化沥青冷再生混合料强度增长幅度高、速度快，养生7 d强度基本达到最终强度的80%以上，9 d的劈裂强度已经达到最终强度。而掺加再生剂的乳化沥青冷再生混合料早期强度增长缓慢，说明对于加入再生剂的混合料，无法缩短乳化沥青冷再生混合料的养生时间。掺加激活剂的乳化沥青强度在同时期要高于掺加再生剂的混合料，激活剂相对于再生剂的作用效果具有更大的优势。

2.2 激活冷再生混合料界面过渡区形貌

2.2.1 拌和阶段激活剂裹附

为观察激活剂与RAP料裹附情况，以沥青用量0.3%为掺量的再生剂与激活剂与RAP料拌和，图11为拌和后散料的状态。可以看出，激活剂对RAP料裹覆均匀，拌和结束后激活剂已经起到黏结效果，激活剂内部SBS作用下使小粒径的RAP料能够均匀粘在大粒径RAP料周围。如图11（a）所示，在相同用量下再生剂的裹覆效果不佳，图11（b）明显可以看到RAP料表面大部分区域未被再生剂覆盖，散料整体呈现松散状态。

2.2.2 界面过渡区微观结构

养生3 d后，激活乳化沥青冷再生混合料劈裂强度已显著提高。对养生3 d的普通乳化沥青冷再生混合料和激活乳化沥青冷再生混合料的微观结构进行对比观察。对混合料界面过渡区分别放大200倍和500倍进行观察对比，如图12所示。

从图12中可以看出，未掺加激活剂的混合料中沥青胶浆和集料之间存在一条明显的差异带，放大到500倍后能清晰地看到两者之间存在明显的空隙。而掺加激活剂的混合料图像，胶浆和集料之间的过渡区并不明显，放大500倍后看到两者嵌挤的十分紧密，表明激活剂的加入能够有效地消除混合料界面过渡区，增强混合料稳定性。

为了能够更好地区分沥青相和旧料相，更明显的观察到二者之间的过渡区，借助MATLAB对SEM图像进行处理，将图12（a）、图12（b）分别绘制成灰度图像的三维表面图，如图13所示。根据三维表面图的高度差来明显区分混合料的界面过渡区。

从图13中可以看出，掺加激活剂后无论放大倍数的高低，图像的三维高度均处在一个相对平整光滑的水平，而未掺加激活剂的混合料界面有部分明显的黑色凹陷。这表明普通乳化沥青冷再生混合料的界面过渡区存在孔隙，使其不能有效的黏结，导致混合料的整体强度较低。激活剂的加入，有效改善了乳化沥青冷再生混合料界面过渡区的形貌，使得混合料内部黏结的更加紧密。

从激活乳化沥青冷再生混合料劈裂强度增长趋势曲线（图10）可以看出，强度快速增长期在养生3~7 d。因此，将养生3 d和7 d的混合料作为样品，来研究界面过渡区形貌随养生时间的变化，结果如图14所示。

从图14中可以看出，随着养生时间的增加，沥青相-集料相界面过渡区会变窄。表明随着乳化沥青破乳程度以及新旧沥青融合程度的提高，沥青与集料界面黏结更加紧密，从而混合料强度逐渐提高。对比两种混合料界面过渡区图像发现，掺加激活剂的混合料界面过渡区明显更窄，且掺加激活剂后的沥青胶浆表面更平整。说明在试件制备时，沥青胶浆整体黏弹性较好，抵抗破坏的能力增强。其原因为激活剂中高分子改性材料扩散进入乳化沥青胶浆中对其进行了改性，增强了胶浆黏结性，在激活剂的作用下沥青胶浆-集料界面过渡区减小，增强了乳化沥青冷再生混合料的整体性，最终表现为激活混合料强度提高。

2.2.3 界面过渡区元素组成

为分析各相材料沿垂直于界面过渡区方向的分布与过渡区本身的元素组成，使用EDS能谱仪分析沥青-集料过渡区元素含量，并对垂直于过渡区方向的区域进行了线性扫描分析，结果如图15所示。

对于沥青集料过渡区元素含量，沥青胶浆中含有硅酸盐水泥，所以Si元素含量较高。集料为石灰岩（CaCO₃），所以RAP料内部元素Ca含量较高。因此，元素Si含量在沥青相过度到集料相的过程中会出现下降趋势。同时，元素Ca和O含量在接近集料界面时会出现升高趋势。因此，根据界面过渡区元素变化可以得到界面过渡区宽度。以往研究表明，普通冷再生混合料过渡区宽度范围在20~50 μm。对2种混合料不同养生时间的界面过渡区宽度进行计算，结果如表8所示。

养生3 d的激活冷再生混合料的过渡区宽度为10.5 μm，普通冷再生混合料过渡区宽度26.3 μm。随着养生时间达到7 d，激活乳化沥青冷再生混合料的过渡区宽度为4.4 μm，宽度缩小了58.1%。普通冷再生混合料过渡区宽度19.8 μm，宽度缩小了24.7%。随着养生时间的延长，激活乳化沥青混合料界面过渡区的缩小幅度最大。表明激活剂能有效激活RAP表面沥青，使新旧沥青较好地融合，有效减小界面过渡区的宽度。同时，两种混合料界面过渡区的大小与劈裂强度呈相反趋势，说明较小的界面过渡区能够增强冷再生混合料的稳定性，提高混合料抵抗变形的能力。

2.2.4 界面激活程度

激活作用下，混合料胶浆和集料界面过渡区的减小的主要因素是新旧沥青发生了融合，融合的前提是在常温下，激活剂将RAP表面旧沥青进行了性能恢复。因此，利用冷冻切片技术和原子力显微镜观察旧沥青表面形貌随激活剂扩散时间的变化，结果如图16所示。

如图16所示，基质沥青老化后导致“蜂状结构”减少且具有较低的表面粗糙度。随着激活剂逐渐扩散进入旧沥青内部，除了扩散组分和稳定组分能够补充旧沥青因老化缺失的轻质组分外，还有部分增强组分SBS能够扩散进入旧沥青内部，对其进行改性。这使得沥青质和胶质在轻质组分中分布的较为分散，减少了胶质和沥青质的团聚。同时，在SBS的作用下，激活沥青中的蜂状结构尺寸变小，几乎看不到蜂状结构的存在。这与Zhang等^[24]发现在基质沥青中加入SBS改性剂会使蜂状结构尺寸变小的结论一致。

为了更直观地看到AFM扫描的粗糙度，将上述二维图转换为三维图，二维图中明亮的部分在三维图中表示的是凸起，深色部分在三维图中表示的是凹陷。不同激活剂扩散时间的沥青三维形貌图如图17所示。

根据NanoScope Analysis软件中的计算程序量化了激活作用下沥青表面粗糙度随扩散时间的变化。采用平均粗糙度R_a作为评价指标，计算方法如式（1）所示。激活作用下，R_a随扩散时间的变化趋势如图18所示。随着激活剂扩散时间的增加，沥青表面的粗糙度随之增加。同时，观察图17（c）发现，沥青表面的最高峰值为5.9 nm；图17（d）中，沥青表面的最高峰值为15 nm，说明此时激活剂中的SBS已经扩散进入了旧沥青内部，由于SBS分子结构较大，使得旧沥青表面粗糙度变大。在激活剂中轻质组分和SBS的共同作用下，旧沥青微观结构得到恢复。

研究常温状态下激活剂在旧沥青中的扩散能力，发现激活剂中的轻质组分能够率先进入旧沥青内部，减少沥青质和胶质的团聚，恢复旧沥青部分黏性。随着扩散时间的增加，激活剂中的SBS也逐渐扩散，对旧沥青进行改性，旧沥青黏度得到进一步恢复，如图19所示。在激活乳化沥青冷再生混合料中，激活剂能够有效激活RAP表面旧沥青，促进新旧沥青的融合，减小界面过渡区宽度，增强沥青与集料界面的黏结强度。

3 结论

首先研究激活作用下乳化沥青冷再生混合料路用性能和强度的变化趋势，并通过SEM、EDS和AFM等测试分析，研究激活作用下界面过渡区的形貌变化，揭示混合料强度与界面过渡区形貌间的关系，得出如下主要结论。

（1）乳化沥青冷再生混合料中加入激活剂能够有效提高其高温性能、低温性能和水稳定性能。激活乳化沥青冷再生混合料的15 ℃劈裂强度较普通乳化沥青冷再生混合料提高了16.3%~30.8%。

（2）激活乳化沥青冷再生混合料强度在0~7 d养生期内迅速增长，而水泥对于混合料劈裂强度的提高则较慢，是一个相对较长的过程。这表明激活剂的加入能够有效缩短养生时间，激活剂与水泥在混合料强度提高方面具有优势互补效果，更早开放交通。

（3）激活作用促进了新旧沥青的融合，从而使界面过渡区宽度减小，最终增强了混合料路用性能。过渡区的宽窄与劈裂强度呈反比，激活乳化沥青冷再生混合料的界面结构紧密。随着养生时间的增加，再生混合料界面过渡区宽度逐渐减小，激活作用下养生7 d的界面过渡区宽度与未激活状态下相比减小了77.8%。激活作用下旧沥青中的轻质组分可以得到有效补充，激活剂中的SBS可以扩散到旧沥青中达到改性效果。

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基金资助

北京市自然科学基金面上项目(8222014)

国家自然科学基金(52108391)

河北省自然科学基金面上项目(E2019203559)

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Received	Published	Revised
2025-02-02	2026-02-08	2025-10-22
Online Date
2026-09-21

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