CN101244917A - 一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法 - Google Patents

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孙学敏
姜祎
李利
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Abstract

一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，包括(1)旧沥青混合料的性能评价；(2)乳化沥青冷再生混合料配合比设计；(3)乳化沥青冷再生混合料性能试验。其优越性在于：可以减缓半刚性基层不可避免的反射裂缝问题，改善水温环境，降低半刚性基层层底的拉应力，延长半刚性基层沥青路面的使用寿命，为新建路面尤其是旧路的维修与改造提供有效的解决方式，本发明能够节约大量的建设和养护资金，同时减少资源的浪费和环境的破坏。

Description

一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法
(一)技术领域：
本发明涉及一种确定路面混合料的工作方法，尤其是一种乳化沥青冷再生混合料的配合比设计方法，即一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法。
(二)背景技术：
目前，通常修筑柔性路面，一般情况下，沥青层厚度在400～500mm，但是，从我国当前工程质量、施工水平、管理水平，以及经济条件考虑，从我国是一个缺乏沥青资源的国家出发，对某些公路适当增厚沥青层是需要的，但修建与国外相同的柔性结构，还不符合我国目前的国情。为此，应重视沥青路面再生技术，选择乳化沥青冷再生混合料作为柔性材料层加铺于半刚性基层之上，一方面可以加厚沥青层厚度，减缓半刚性基层的反射裂缝，改善半刚性基层的水温条件，同时可以降低半刚性基层层底拉应力，延长半刚性基层的使用寿命。更重要的是采用乳化沥青冷再生混合料能够节约资源、保护环境、降低工程造价。
因此，有必要发明一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法。
(三)发明内容：
本发明的发明目的在于发明一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，它可以克服现有技术的不足，是一种实用性强的配合比设计方法。
本发明的技术方案：一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)评价沥青混合料的性能，包括：
①现场取样，每公里取5～6个芯样，以获得有代表性的样品；
②废旧沥青混合料采用抽提法取沥青，分析集料的级配组成、物理力学指标和老化沥青含量；
③对老化沥青进行性能分析；
④根据废旧沥青的老化程度选择不同针入度等级的沥青作为乳化沥青的配方，根据不同石料的性质采用阳离子或阴离子乳化沥青，同时对于密级配或细料含量较高的集料宜采用慢裂乳化沥青，对于开级配或粗级配的集料适合用中裂乳化沥青拌和；
(2)设计乳化沥青冷再生混合料配合比，包括：
①乳化沥青冷再生混合料的材料组成包括铣刨的废旧沥青混合料、乳化沥青、水、水泥，同时根据铣刨料的筛分结果确定是否掺加新料以满足级配要求；
②以不同的乳化沥青用量和不同的用水量进行拌和试验，用水量在1％～3％之间，根据混合料的稠度和粒料的裹附程度确定混合料的最佳液体用量；
③确定乳化沥青的不同添加量，相邻乳化沥青用量相差0.5％，乳化沥青用量在3％～5％之间，这样对应的用水量也同时确定了；
④成型试件，根据马歇尔试验和浸水马歇尔试验确定最佳乳化沥青用量；
(3)进行乳化沥青冷再生混合料性能试验，包括：
①根据乳化沥青冷再生混合料强度形成的特点，采用不同的养生条件，评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度即施工后刚通车的强度和后期强度即路面通车运营半年左右，乳化沥青破乳，强度形成后的强度；
②选择不同旧料掺配率下的再生混合料同乳化沥青碎石混合料和大粒径沥青碎石混合料进行各项性能指标的对比，其中包括15℃条件下湿件养生和干件养生，采用静压法成形，成形后在室温下养生7天，在15℃条件下试压，分析再生混合料用于柔性材料层的适用性，评价标准参照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中对沥青碎石的要求，同时考虑乳化沥青冷再生混合料在结构设计中的层位。
上述所说的步骤(1)的第③步中对老化沥青进行性能分析包括老化沥青针入度、软化点、15℃延度和老化沥青的四组份分析，其中四组份分析包括饱和分、芳香分、胶质分、沥青质。
上述所说的步骤(2)的第④步中成型试件的方法为：乳化沥青冷再生混合料的成型方式和热拌沥青混合料有所不同，考虑到乳化沥青强度形成需要乳化沥青的破乳过程和水泥水化强度形成的过程，混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在室温模内养生24小时；然后再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后室温养生24小时，在25℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度，同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度是否满足要求；干件的成型方式为：混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在110℃高温下养生24小时，再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后在常温下养生24小时，在60℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的后期强度；同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度。
本发明的优越性在于：可以减缓半刚性基层不可避免的反射裂缝问题，改善水温环境，降低半刚性基层层底的拉应力，延长半刚性基层沥青路面的使用寿命，为新建路面尤其是旧路的维修与改造提供有效的解决方式，本发明能够节约大量的建设和养护资金，同时减少资源的浪费和环境的破坏。
(四)具体实施方式：
实施例：一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)评价沥青混合料的性能，包括：
①现场取样，每公里取5～6个芯样，以获得有代表性的样品；
②废旧沥青混合料采用抽提法取沥青，分析集料的级配组成、物理力学指标和老化沥青含量；
③对老化沥青进行性能分析；
④根据废旧沥青的老化程度选择不同针入度等级的沥青作为乳化沥青的配方，根据不同石料的性质采用阳离子或阴离子乳化沥青，同时对于密级配或细料含量较高的集料宜采用慢裂乳化沥青，对于开级配或粗级配的集料适合用中裂乳化沥青拌和；
(2)设计乳化沥青冷再生混合料配合比，包括：
①乳化沥青冷再生混合料的材料组成包括铣刨的废旧沥青混合料、乳化沥青、水、水泥，同时根据铣刨料的筛分结果确定是否掺加新料以满足级配要求；
②以不同的乳化沥青用量和不同的用水量进行拌和试验，用水量为2％，根据混合料的稠度和粒料的裹附程度确定混合料的最佳液体用量；
③确定乳化沥青的不同添加量，相邻乳化沥青用量相差0.5％，乳化沥青用量为4％，这样对应的用水量也同时确定了；
④成型试件，根据马歇尔试验和浸水马歇尔试验确定最佳乳化沥青用量；
(3)进行乳化沥青冷再生混合料性能试验，包括：
①根据乳化沥青冷再生混合料强度形成的特点，采用不同的养生条件，评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度即施工后刚通车的强度和后期强度即路面通车运营半年左右，乳化沥青破乳，强度形成后的强度；
②选择不同旧料掺配率下的再生混合料同乳化沥青碎石混合料和大粒径沥青碎石混合料进行各项性能指标的对比，其中包括15℃条件下湿件养生和干件养生，采用静压法成形，成形后在室温下养生7天，在15℃条件下试压，分析再生混合料用于柔性材料层的适用性，评价标准参照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中对沥青碎石的要求，同时考虑乳化沥青冷再生混合料在结构设计中的层位。
上述所说的步骤(1)的第③步中对老化沥青进行性能分析包括老化沥青针入度、软化点、15℃延度和老化沥青的四组份分析，其中四组份分析包括饱和分、芳香分、胶质分、沥青质。
上述所说的步骤(2)的第④步中成型试件的方法为：乳化沥青冷再生混合料的成型方式和热拌沥青混合料有所不同，考虑到乳化沥青强度形成需要乳化沥青的破乳过程和水泥水化强度形成的过程，混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在室温模内养生24小时；然后再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后室温养生24小时，在25℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度，同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度是否满足要求；干件的成型方式为：混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在110℃高温下养生24小时，再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后在常温下养生24小时，在60℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的后期强度；同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度。

Claims (3)

1、一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)评价沥青混合料的性能，包括：
①现场取样，每公里取5～6个芯样，以获得有代表性的样品；
②废旧沥青混合料采用抽提法取沥青，分析集料的级配组成、物理力学指标和老化沥青含量；
③对老化沥青进行性能分析；
④根据废旧沥青的老化程度选择不向针入度等级的沥青作为乳化沥青的配方，根据不同石料的性质采用阳离子或阴离子乳化沥青，同时对于密级配或细料含量较高的集料宜采用慢裂乳化沥青，对于开级配或粗级配的集料适合用中裂乳化沥青拌和；
(2)设计乳化沥青冷再生混合料配合比，包括：
①乳化沥青冷再生混合料的材料组成包括铣刨的废旧沥青混合料、乳化沥青、水、水泥，同时根据铣刨料的筛分结果确定是否掺加新料以满足级配要求；
②以不同的乳化沥青用量和不同的用水量进行拌和试验，用水量在1％～3％之间，根据混合料的稠度和粒料的裹附程度确定混合料的最佳液体用量；
③确定乳化沥青的不同添加量，相邻乳化沥青用量相差0.5％，乳化沥青用量在3％～5％之间，这样对应的用水量也同时确定了；
④成型试件，根据马歇尔试验和浸水马歇尔试验确定最佳乳化沥青用量；
(3)进行乳化沥青冷再生混合料性能试验，包括：
①根据乳化沥青冷再生混合料强度形成的特点，采用不同的养生条件，评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度即施工后刚通车的强度和后期强度即路面通车运营半年左右，乳化沥青破乳，强度形成后的强度；
②选择不同旧料掺配率下的再生混合料同乳化沥青碎石混合料和大粒径沥青碎石混合料进行各项性能指标的对比，其中包括15℃条件下湿件养生和干件养生，采用静压法成形，成形后在室温下养生7天，在15℃条件下试压，分析再生混合料用于柔性材料层的适用性，评价标准参照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中对沥青碎石的要求，同时考虑乳化沥青冷再生混合料在结构设计中的层位。
2、根据权利要求1所说的一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，其特征在于所说的步骤(1)的第③步中对老化沥青进行性能分析包括老化沥青针入度、软化点、15℃延度和老化沥青的四组份分析，其中四组份分析包括饱和分、芳香分、胶质分、沥青质。
3、根据权利要求1所说的一种确定乳化沥青冷再生混合料配合比的工作方法，其特征在于所说的步骤(2)的第④步中成型试件的方法为：乳化沥青冷再生混合料的成型方式和热拌沥青混合料有所不同，考虑到乳化沥青强度形成需要乳化沥青的破乳过程和水泥水化强度形成的过程，混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在室温模内养生24小时；然后再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后室温养生24小时，在25℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的初期强度，同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度是否满足要求；干件的成型方式为：混合料在常温下拌和后，上、下两面各击实25次，在110℃高温下养生24小时，再上、下两面各补击25次后脱模，脱模后在常温下养生24小时，在60℃条件下试压，测定马歇尔稳定度，用来评价乳化沥青冷再生混合料的后期强度；同时测定试件的空隙率、流值、饱和度和密度。
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