CN103526665A - 一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 - Google Patents
一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103526665A CN103526665A CN201310459630.0A CN201310459630A CN103526665A CN 103526665 A CN103526665 A CN 103526665A CN 201310459630 A CN201310459630 A CN 201310459630A CN 103526665 A CN103526665 A CN 103526665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emulsified asphalt
- asphalt
- emulsified
- mixture
- cold recycled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 172
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 88
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 49
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 46
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 43
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 33
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 23
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000012669 compression test Methods 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- -1 Compound formate Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 240000000736 Amomum maximum Species 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- JLQUFIHWVLZVTJ-UHFFFAOYSA-N carbosulfan Chemical compound CCCCN(CCCC)SN(C)C(=O)OC1=CC=CC2=C1OC(C)(C)C2 JLQUFIHWVLZVTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012173 sealing wax Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Road Paving Machines (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，它包括如下步骤：1.原材料检测与储备；2.用计算公式预估乳化沥青用量；3.预拌和、预压实拟定相关参数；4.有效做功值确定拌和最佳用水量；5.目标空隙率确定最佳乳化沥青用量；6.用力学指标检验最佳乳化沥青用量是否适宜。本发明将路用回收材料组成的混合料制备方法与实际工程施工有效地结合，实现工程技术的科学性。同时试验、检验指标明确，操作简单，效率高。经工程实践检验，本发明方法大大缩短实际工程中的试验周期，降低工程实验人员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程领域，特别是一种公路及城市道路的铺装方法。
背景技术
道路工程翻修、改建会产生大量的路面铣刨料，如何将这些材料再利用，是全人类共同面临的废物资源化问题。回收铣刨料再生利用为解决这一难题开辟了先河。目前铣刨料的再生方式主要为厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生。厂拌冷再生是利用沥青面层和基层旧料作为铣刨料，混合新集料后，以乳化沥青、泡沫沥青作为稳定剂，经加工厂拌制，运输至施工现场进行摊铺、碾压。厂拌冷再生的混合料性质稳定、具有较好的实用效果。
目前，国内外对于乳化沥青冷再生沥青混合料的配制大多采用修正的马歇尔实验法。其具体操作步骤为：
首先根据级配范围确定矿料目标级配，对合成矿料进行击实试验，确定最佳含水量。该方法试验操作步骤繁琐，且仅适用于土工试验，对乳化沥青拌和的混合料不适宜，击实时混合料容易破碎难以密实，所测含水量不准确。
在确定最佳乳化沥青用量时采用马歇尔击实成型法，以预估的乳化沥青用量为中值，按照一定梯度变化形成5个乳化沥青用量，保持最佳含水率不变。拌和均匀的混合料装入试模，放到马歇尔击实仪上，双面各50次击实。将试样连同试模一起侧放在60℃的鼓风烘箱中养生至恒重，养生时间一般不少于40h。将试模从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实25次后侧放在地面上，室温下冷却至少12h，然后脱模。采用蜡封法测定试件的毛体积相对密度。在成型马歇尔试件的同时，将混合料进行抽真空并振动，实测再生混合料的最大理论相对密度 Gwt，求出试件空隙率，测试劈裂强度和浸水劈裂强度或者是马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度，并结合工程经验，综合确定最佳乳化沥青用量。
马歇尔击实成型实验中采用的冲击振动和实践中的工程施工相悖行，缺乏理论依据，而且进行二次击实操作繁琐。空隙率指标中采用的实测法确定最大理论相对密度时存在下述缺点， a. 最大理论密度测量时，干混合料结团结块，体积测量不准确。b. 封蜡法测压实试件的毛体积相对密度，试件表面的凹陷等均以蜡封未计入空隙，而空隙率计算应为混合料间所有空隙均须计入，因而空隙率指标易存在误差，结果不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，以有效功理论确定总液体最佳用量及最佳用水量，将工程施工与理论计算很好的结合起来，满足工程需要的准确性，大大提升了配制效率。
本发明所述技术问题是以下述技术方案实现的：
一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，它包括如下步骤：
（1）矿质集料准备
矿质集料包括铣刨料、新集料、填料和乳化沥青，
采用室内标准组合方孔筛将铣刨料、新集料进行筛分，获得铣刨料和新集料的级配；检测各种矿质集料的毛体积密度；
（2）预估乳化沥青用量
确定各种规格集料的质量百分比，根据各种规格集料的级配，完成矿质混合料的合成级配，其中铣刨料占混合料重量的50%-70%；
用计算公式预估乳化沥青的用量：
EA乳化沥青的掺配比例，B通过4.75mm筛孔集料质量百分值，
C=100-B是4.75mm筛孔的筛余集料质量百分值，A为乳化沥青蒸发残留百分值；
（3）通过预拌和、预压实试验预估总液体用量
依照步骤2确定的质量百分比称取各种规格矿质集料；总液体用量为乳化沥青和水的合计质量，其数值范围为6%~8%，用自动拌和机将混合料干料拌和0.5min -1min，后加水拌和0.5min-1min，后加入乳化沥青拌和1min；用旋转压实仪进行压实试验，旋转压实仪的压实参数设定为压头压应力为600 kPa或660kPa、旋转压实次数30-40次，压实成型后试件高度115mm
5mm，以混合料试件成型后底部有微量水分渗出为限定界，即为预估总液体用量；
（4）确定总液体最佳用量
预估总液体用量减去乳化沥青预估用量，所得值为拌合用水量的预估值；保持乳化沥青预估值不变，以用水量预估值为中值，以0.5%为梯度，分别拌和5-7组不同用水量的混合料，进行旋转压实试验，采用有效功理论计算公式，通过总液体用量—有效功拟合曲线，确定总液体最佳用量；
压头压应力设定为660kpa时，有效功均值公式：
，
压头压应力设定为600kpa时，有效功均值公式：
，
其中，
i、j—压实次数；
（5）确定乳化沥青最佳用量
保持总液体最佳用量不变，以乳化沥青预估值为中值，以乳化沥青用量的
0.5%为梯度；分别拌和5组不同乳化沥青用量的混合料，在室内常温条件下堆料静置2.5h，用体积法进行压实沥青混合料密度试验，测得混合料的体积密度Gwb，目标空隙率7%，由乳化沥青用量—空隙率拟合曲线，求算出目标空隙率对应的最佳乳化沥青用量；
计算乳化沥青冷再生混合料的最大理论密度 
式中：
—乳化沥青冷再生混合料最大理论密度，g/cm3；
EA—乳化沥青的掺配比例，%；
—乳化沥青密度，g/cm3，
计算空隙率：
——乳化沥青冷再生混合料最大理论密度，g/cm3，
（6）力学指标检验
将脱模试件置于30℃鼓风烘箱中养生，养生过程中定期检测试件重量变化，达到恒重，停止养生，劈裂试验检测不同乳化沥青用量下劈裂强度，劈裂强度不小于0.5Mpa，为合格。
上述准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，所述回收沥青路面材料掺配比例占矿质集料的60%。
上述准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，所述铣刨料取料原则为：铣刨破碎料自然堆料，上中下1:1:1，均匀取料。
上述准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，所述乳化沥青为阳离子乳化沥青，乳化沥青的蒸发残留物含量大于62%。
本发明将沥青路面回收材料组成混合料的实验室制备方法与实际工程施工有效地结合，同时试验、检验指标明确，操作过程简单，实现配制的科学性和高效性。经工程实践检验，本发明方法大大缩短了实际工程中的试验周期，降低了工程实验人员的劳动强度。
本发明在确定最佳液体用量时，摒弃了传统的重型击实法成型方法，不再使用密度指标作为评价标准，避免测量湿密度及干密度时引入的多种误差。引入新的物理模型，用有效功理论确定总液体最佳用量，用旋转压实仪压实成型的混合料试件表现为能量的相互转化，试模内乳化沥青冷再生混合料试样的高度变化值等效为有效功的位移变量。这样做既不违背相关的理论原则，又与工程实际有了很好地结合。同时采用旋转压实成型，减少了传统方法成型过程中集料受冲击而碎化现象，能够精确模拟现场压实状态，正确评价沥青混合料密实特征，有利于沥青混合料的配置、质量控制与质量保证。
本发明以公式估算乳化沥青用量，较采用4%的乳化沥青用量固定值更为科学、精确。
空隙率是乳化沥青混合料配制过程中所必须控制的指标。本发明通过计算获得混合料的最大理论密度，不仅操作简单，而且计算空隙率结果准确、符合实际施工要求。避免了一般采用真空振动实测最大理论密度的方法，也避免了由此引入的配料误差。
本发明使用沥青路面的回收铣刨料作为道路铺装的原材料，不仅可以节约大量的沥青和砂石材料，节省道路养护和维修费用，还有利于节约能源，减少对环境的破坏和污染，具有很有价值的现实意义。
附图说明
图1是本发明实施例1的合成级配曲线图；
图2 是本发明实施例1总液体用量与有效功均值关系图；
图3 是本发明实施例1空隙率与乳化沥青用量关系图；
图4 是本发明实施例1乳化沥青用量与20℃劈裂强度关系图；
图5 是本发明实施例2的合成级配曲线图；
图6 是本发明实施例2总液体用量与有效功的关系图；
图7 是本发明实施例2空隙率与乳化沥青用量关系图；
图8 是本发明实施例2乳化沥青用量与20℃劈裂强度关系图。
具体实施方式
本发明提出的乳化沥青冷再生混合料制备方法，包括如下步骤：1.原材料检测与储备；2.公式预估乳化沥青用量；3.预拌和、预压实拟定相关参数；4.有效做功值确定拌和最佳用水量；5.目标空隙率确定最佳乳化沥青用量；6.力学指标检验，以确定最佳乳化沥青用量是否适宜。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
步骤1.矿质集料的检测与准备
矿质集料检测执行相应技术标准中对材料相关指标的要求。
a、铣刨料（即沥青路面回收料）：沥青路面回收料经铣刨破碎，将铣刨料自然堆积，按料堆上、中、下三个部位1:1:1均匀收集铣刨料。以4.75mm筛孔为临界筛孔，将方孔筛的筛孔孔径分成31.5-9.5mm、4.75-0.075mm两组，将收集的铣刨料用上述方孔筛筛分成粗铣刨料和细铣刨料，粗铣刨料的粒径范围为10-30mm，细铣刨料的粒径范围为0-5mm。从粗、细两种规格铣刨料中分别取样，采用标准组合方孔筛，室内筛分获得铣刨料级配。
b、新集料：新集料包括粗集料、细集料和填料。分别选用工程上常用的粗集料（粒径范围为10-30mm即能通过孔径为31.5-9.5mm的方孔筛、粒径范围为10-20mm即能通过孔径19-9.5mm的方孔筛）、细集料（粒径范围为0-5mm即能通过孔径4.75-0.075mm的方孔筛）。填料包括矿粉和水泥。在实验室选用标准方孔筛筛分新集料，获得其级配组成。
试验用铣刨料和新集料的筛分结果如表1所示。其中回收铣刨料应占混合料总掺配量的50%-70%。可以保证再生混合料中含有足够的沥青，实现再生结构为柔性结构层目标。
c、乳化沥青：选用阳离子乳化沥青，由于阳离子乳化沥青具有慢裂特性，适宜用于道路铺装拌和使用，并且乳化沥青蒸发残留物含量应大于62%。经检测乳化沥青蒸发残留物百分含量值为66.8%。
d、检测各种矿质集料的毛体积密度，水泥、矿粉等粉状填料只检测视密度。
表1矿质集料筛分试验结果
注：RAP为回收沥青路面材料
步骤2.以公式预估乳化沥青用量
实验室晾干铣刨料、烘干新集料。混合成混合料，电算法调节各规格集料的掺配比例，其中铣刨料占混合料的总掺配量的60%，同时合成级配要满足工程设计要求。混合料合成级配，如表2所示。合成级配曲线如图1所示。
表2混合料合成级配表
混合料中各规格集料占总混合料的质量百分含量为：粗铣刨料（规格RAP10-30）20%、细铣刨料（规格RAP0-5）40%、粗集料（规格10-30）12%、粗集料（规格10-20）14%、细集料（规格0-5）10%、水泥2%、矿粉2%。
用公式预估乳化沥青乳液用量：
其中EA为预估乳化沥青掺配比例（沥青乳液与混合料的重量比）。
B为通过4.75mm筛孔集料质量百分值，数值为36.9；
C＝100-B为4.75mm筛孔的筛余集料质量百分值，数值为63.1；
A为乳化沥青蒸发残留百分值，数值为66.8。
带入公式得预估乳化沥青用量为3.7%。
公式建立在方孔标准筛4.75mm筛孔的质量通过百分率基础上。矿质混合料以4.75mm筛孔为临界筛孔，乳化沥青能够完全裹附4.75mm以上粒径的物料颗粒，4.75mm以下的物料只有部分颗粒被乳化沥青裹覆，粉填料与乳化沥青成混合相存在。因此不同级配的物料所需的乳化沥青量不同，通过实验数据运用回归分析法得出计算公式。此计算公式适用于乳化沥青冷再生混合料悬浮密实结构，公称最大粒径26.5mm、19mm。
步骤3.预拌和、预压实拟定相关参数
按照步骤2中各规格集料所占混合料的质量百分含量，称取各规格矿质集料共计4500g。以7%总液体用量拌和混合料，其中拌和加水量3.3%、拌和加乳化沥青量3.7%，即加水量148.5g，，加乳化沥青的量166.5g。在实验室中使用自动拌和机拌和混合料30s，后加水148.5g拌和30s，然后加入乳化沥青166.5g拌和1min。搅拌均匀后湿混合料在托盘内堆料，室内自然条件下放置2.5h。用旋转压实仪进行压实试验：压实参数设定为660kPa、旋转压实次数35次。试样装入试模，放置在旋转压实仪上压实，成型试件高度116.2mm。试模底部出现少量水分渗出，从经验判断7%的总液体用量偏高。
步骤4.有效做功值确定总液体最佳用量
由于步骤3中预拌预压实时确定的用水量值3.3%偏高（试模底部有少量水分渗出，存在碾压出水现象），因此拌和用水量以2.3%作为中值，以0.5%为梯度设定7组用水量。在乳化沥青加入量（乳化沥青3.7%，加入量148.5g）保持不变的条件下，拌和用水量分别设定为0.8%、1.3%、1.8%、2.3%、2.8%、3.3%、3.8%，拌和7组不同用水量的乳化沥青冷再生混合料，拌和过程中观察混合料的状态。室内自然养生2.5h，混合料装入试模，装料时尽量保持混合料质量不要人为损失，主要是保证对等质量的干混合料做功。每组用水量制作试件3个。重复步骤3中的压实试验，按照步骤3中的压实参数进行旋转压实。如果混合料出现花白料或过湿而出现离析、流淌，则该用水量的混合料不必进行压实试验，试验结果记录如表3所示。总液体量与有效功均值拟合关系如图2所示。由拟合曲线关系求的总液体最佳用量为6.55
0.2%。
旋转压实仪压头设定压应力660kpa，圆形作用面直径150mm。单位面积作用力11.6632KN，每毫米位移做功11.6632焦耳。如旋转压实仪压头的设定压力为600kpa，则每毫米位移做功10.603焦耳。旋转压实仪具有试件高度精确计量系统，可以计算出加权位移均值。带入数学公式计算出有效功均值。
i、j—压实次数；
表3 有效功理论确定最佳总液体用量
步骤5.目标空隙率确定最佳乳化沥青用量
保持总液体6.5%不变，拌和乳化沥青时用量以3.7%为中值，以0.5%为梯度设定5组乳化沥青用量，乳化沥青用量分别2.7%、3.2%、3.7%、4.2%、4.7%。拌和后在室内常温条件下将混合料进行堆料，置于托盘内静置2.5h，模拟施工碾压前的延时。计算乳化沥青冷再生混合料的最大理论密度。
式中：
—乳化沥青冷再生混合料最大理论密度，g/cm3；
—水的百分含量，%； 
—水的密度，g/cm3；
乳化沥青冷再生混合料最大理论密度定义为：裹覆有乳化沥青油膜的矿质集料外轮廓线不规则形状为再生混合料体积，单位体积内乳化沥青冷再生混合料（即乳化沥青和矿质集料）的质量，即为最大理论密度
。混合料拌和时的部分水用于润湿矿质集料表面或者包含在矿料构造开口空隙中，其余部分水用于填充混合料间隙。
旋转压实成型试件时，记录压实试件的最终高度，并计算乳化沥青冷再生混合料的体积密度Gwb。目标空隙率7%，由乳化沥青用量—空隙率拟合曲线，求算出目标空隙率对应的最佳乳化沥青用量。
空隙率计算公式如下：
试验结果如表4所示。空隙率与乳化沥青用量关系如图3所示。由图3中拟合公式求的对应于目标空隙率7%时乳化沥青用量4.2%。
表4 目标空隙率确定乳化沥青用量试验
步骤6.用力学指标检验最佳乳化沥青用是否适宜
将试件脱模后，在30℃鼓风烘箱中养生，养生过程中定期检测试件重量变化。达到恒重，停止养生。劈裂试验检测不同乳化沥青用量下的劈裂强度，劈裂强度不小于0.5Mpa，为合格。劈裂强度试验结果如表5所示。从力学检测指标劈裂强度来看，乳化沥青用量3.2%~4.7%用量时，劈裂强度均大于0.5Mpa。2.7%乳化沥青用量时劈裂强度不能满足设计要求。乳化沥青用量与劈裂强度的关系如图4所示。这也验证了目标空隙率7%确定的乳化沥青用量适宜。
表5 20℃劈裂试验结果记录
上述乳化沥青冷再生混合料配合比设计归纳如下：
矿质混合料掺配比列为：粗铣刨料（RAP10-30）：细铣刨料（RAP0-5）：粗集料（10-30）：粗集料（10-20）：细集料（0-5）：矿粉：水泥 = 20%：40%：12%：14%：10%：2%：2%，其中乳化沥青用量4.2%，水用量2.3%（液体占干集料重量百分比），目标空隙率7%，压实乳化沥青冷再生混合料常温20℃劈裂强度0.642Mpa。
实施例2
步骤1.原材料检测与储备
选用、检测铣刨料（即回收沥青路面材料）、新集料、乳化沥青同实施例1。
在实验室筛分取回的铣刨料和新集料，获得其级配组成。室内选用标准方孔筛，试验用集料筛分结果如表6所示。
表6 试验用集料筛分结果
步骤2.用计算公式预估乳化沥青用量
实验室中晾干铣刨料、烘干新集料。其中铣刨料占总掺配量的60%。电算法调节各规格集料的掺配比例，使合成级配满足工程要求。混合料合成级配，如表7所示。合成级配曲线图，如图5所示。合成级配满足工程设计要求。
表7 混合料合成配合比级配表
矿料混合料中各规格干集料所占百分含量分别为：粗铣刨料（RAP10-30）25%、细铣刨料（RAP0-5）35%、粗集料（10-30）10%、粗集料（10-20）8%、细集料（0-5）18%、水泥2%、矿粉2%。
带入公式经计算得预估乳化沥青用量为4.0%。
B为通过4.75mm筛孔集料质量百分值，数值为41.7；
C＝100-B为4.75mm筛孔的筛余集料质量百分值，数值为58.3；
A为乳化沥青蒸发残留百分值，数值为66.8。
步骤3.预拌和、预压实拟定相关参数
按照步骤2中各规格干集料所占比重，称取矿质集料4500g。以7%总液体用量拌和混合料。拌和加水量为3.0%、拌和加乳化沥青量4.0%，即加水量135g，加乳化沥青的量180g。在实验室用自动拌和机拌和混合干料30s，加水135g拌和30s，加入乳化沥青180g拌和1min。搅拌均匀后混合料托盘内堆料，室内自然条件放置2.5h。旋转压实仪压实参数设定为660kPa、旋转压实次数35次。试样装入试模，放置在旋转压实仪上压实，成型试件高度116.7mm。试件表面出现微量水分渗出，判断7%总液体用量适宜。
步骤4.有效做功值确定拌和最佳用水量
保持乳化沥青用量为4.0%不变（加入量为180g）。拌和用水量分别为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%，拌和7组不同用水量的乳化沥青冷再生混合料，拌和过程中观察混合料的状态。预拌预压实时确定的用水量值比较适宜，拌和用水量以2.5%作为中值。混合料拌合后室内自然养生2.5h，混合料装入试模，装料时尽量保持混合料质量不要人为损失，主要是保证对等质量的干混合料做功。每组用水量制作试件3个。按照步骤3中掌握的压实参数进行旋转压实。试验结果记录如表8所示。总液体量与有效功均值拟合关系如图6所示。由拟合曲线关系求的总液体最佳用量为7.1%
0.2%。
表8 有效功和总液体用量关系图
步骤5.目标空隙率确定最佳乳化沥青用量
总液体7.1%保持不变，乳化沥青以4.0%为中值，以0.5%为梯度确定5组乳化沥青的拌和用量，分别为3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%。拌和后混合料室内常温条件托盘内堆料静置2.5h，模拟施工碾压前延时。应用实施例1步骤5中的最大理论密度公式计算乳化沥青冷再生混合料的最大理论密度，计为
。旋转压实成型试件时，记录压实试件的最终高度，并计算乳化沥青冷再生混合料的体积密度Gwb。应用实施例1步骤5中的孔隙率计算公式，计算出各试件的孔隙率。目标空隙率7%，由乳化沥青用量——空隙率拟合曲线，求算出目标空隙率对应的最佳乳化沥青用量。试验结果记录如表9所示。空隙率与乳化沥青用量关系如图7所示。图7中对应于7%目标空隙率的乳化沥青用量4.0%
0.1%。
表9 目标空隙率确定乳化沥青用量试验
步骤6.用力学指标检验最佳乳化沥青用量是否适宜
试件脱模后置于30℃鼓风烘箱中养生，养生过程中定期检测试件重量变化。达到恒重，停止养生。劈裂试验检测不同乳化沥青用量下的劈裂强度，劈裂强度不小于0.5Mpa，为合格。劈裂强度试验结果如表10所示。从力学检测指标劈裂强度来看，乳化沥青用量3.0%~5.0%用量时，劈裂强度均大于0.5Mpa。乳化沥青用量与20℃劈裂强度关系如图8所示。验证了目标空隙率7%确定的乳化沥青用量适宜。
表10 20℃劈裂试验结果记录
上述乳化沥青冷再生混合料配合比设计归纳如下：
矿质混合料掺配比例为：粗铣刨料（RAP10-30）：细铣刨料（RAP0-5）：粗集料（10-30）：粗集料（10-20）：细集料（0-5）：矿粉：水泥 = 25%：35%：10%：8%：18%：2%：2%，乳化沥青用量4.1%，水用量3.0%（液体占干集料重量百分比）。目标空隙率7%，压实乳化沥青冷再生混合料常温20℃劈裂强度0.641Mpa。
Claims (4)
1.一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）矿质集料准备
矿质集料包括铣刨料、新集料、填料和乳化沥青，
采用室内标准组合方孔筛将铣刨料、新集料进行筛分，获得铣刨料和新集料的级配；检测各种矿质集料的毛体积密度；
（2）预估乳化沥青用量
确定各种规格集料的质量百分比，根据各种规格集料的级配，完成矿质混合料的合成级配，其中铣刨料占混合料重量的50%-70%；
用计算公式预估乳化沥青的用量：
EA乳化沥青的掺配比例，B通过4.75mm筛孔集料质量百分值，
C=100-B是4.75mm筛孔的筛余集料质量百分值，A为乳化沥青蒸发残留百分值；
（3）通过预拌和、预压实试验预估总液体用量
依照步骤2确定的质量百分比称取各种规格矿质集料；总液体用量为乳化沥青和水的合计质量，其数值范围为6%~8%，用自动拌和机将混合料干料拌和0.5min -1min，后加水拌和0.5min-1min，后加入乳化沥青拌和1min；用旋转压实仪进行压实试验，旋转压实仪的压实参数设定为压头压应力为600 kPa或660kPa、旋转压实次数30~40次，压实成型后试件高度115mm
5mm，以混合料试件成型后底部有微量水分渗出为限定界，即为预估总液体用量；
（4）确定总液体最佳用量
预估总液体用量减去乳化沥青预估用量，所得值为拌合用水量的预估值；保持乳化沥青预估值不变，以用水量预估值为中值，以
0.5%为梯度，分别拌和5-7组不同用水量的混合料，进行旋转压实试验，基于有效功理论计算公式，通过总液体用量—有效功拟合曲线，确定总液体最佳用量；
压头压应力设定为660kpa时，有效功均值公式：
，
压头压应力设定为600kpa时，有效功均值公式：
，
其中
，
i、j—压实次数；
（5）确定乳化沥青最佳用量
保持总液体最佳用量不变，以乳化沥青预估值为中值，以乳化沥青用量的0.5%为梯度；分别拌和5组不同乳化沥青用量的混合料，在室内常温条件下堆料静置2.5h，用体积法进行压实沥青混合料密度试验，测得混合料的体积密度Gwb，目标空隙率7%，由乳化沥青用量—空隙率拟合曲线，求算出目标空隙率对应的最佳乳化沥青用量；
计算乳化沥青冷再生混合料的最大理论密度 
，
式中：
— 乳化沥青冷再生混合料最大理论密度，g/cm3；
EA— 乳化沥青的掺配比例，%；
—乳化沥青密度，g/cm3；
计算空隙率：
（6）力学指标检验
将脱模试件置于30℃鼓风烘箱中养生，养生过程中定期检测试件重量变化，达到恒重，停止养生，劈裂试验检测不同乳化沥青用量下劈裂强度，劈裂强度不小于0.5Mpa，为合格。
2.根据权利要求1所述的一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，其特征在于，所述回收沥青路面材料掺配比例占矿质集料的60%。
3.根据权利要求1所述的一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，其特征在于，所述铣刨料取料原则为：铣刨破碎料自然堆料，上中下1:1:1，均匀取料。
4.根据权利要求1所述的一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，其特征在于，所述乳化沥青为阳离子乳化沥青，乳化沥青的蒸发残留物含量大于62%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310459630.0A CN103526665B (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310459630.0A CN103526665B (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103526665A true CN103526665A (zh) | 2014-01-22 |
| CN103526665B CN103526665B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=49928986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310459630.0A Active CN103526665B (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103526665B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104098294A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-15 | 沈阳建筑大学 | 大粒径沥青混合料最佳沥青用量确定方法 |
| CN106570206A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-19 | 南京航空航天大学 | 乳化沥青冷再生混合料的设计压实次数确定方法 |
| CN106950358A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-14 | 上海浦兴路桥建设工程有限公司 | 一种确定冷再生混合料最佳乳化沥青用量oec的方法 |
| CN107299575A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-27 | 周海娟 | 一种空隙率小于3%的高密实沥青砼mac的生产方法 |
| CN109633137A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 同济大学 | 确定乳化沥青混合料中乳化沥青最佳用量的方法 |
| CN110794123A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-14 | 山东省交通科学研究院 | 一种等效表面积原理的乳化沥青破乳速度检测矿料及方法 |
| CN112252108A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-22 | 邱旸 | 一种沥青路面就地冷再生的道路施工方法 |
| CN113176177A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-27 | 武汉理工大学 | 基于流变性能的冷拌沥青混合料用乳化沥青优选方法 |
| CN117647220A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-05 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 | 一种基于激光点云数据的沥青路面沉陷处治方法 |
| CN113176177B (zh) * | 2021-04-14 | 2024-05-31 | 武汉理工大学 | 基于流变性能的冷拌沥青混合料用乳化沥青优选方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100960665B1 (ko) * | 2010-01-26 | 2010-06-07 | 제주산업(주) | 산업부산물을 채움재로 이용한 상온 재생 아스팔트콘크리트 혼합물 및 이의 제조 방법 |
| CN101748677B (zh) * | 2009-12-16 | 2011-07-27 | 江西赣粤高速公路股份有限公司 | 冷再生乳化沥青混合料及其用于路面改建的方法 |
| CN102503245A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-06-20 | 华南理工大学 | 冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法 |
| CN102531471A (zh) * | 2010-12-31 | 2012-07-04 | 上海龙孚材料技术有限公司 | 乳化沥青、含有其的混合料以及由该混合料形成的路面 |
| CN102765902A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-07 | 江苏省交通科学研究院股份有限公司 | 一种乳化沥青冷再生沥青混合料的配制方法 |
| US20120322922A1 (en) * | 2007-10-05 | 2012-12-20 | Basf Se | Method and composition for enhancing the performance of an emulsion-based surface treatment |
-
2013
- 2013-09-30 CN CN201310459630.0A patent/CN103526665B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120322922A1 (en) * | 2007-10-05 | 2012-12-20 | Basf Se | Method and composition for enhancing the performance of an emulsion-based surface treatment |
| CN101748677B (zh) * | 2009-12-16 | 2011-07-27 | 江西赣粤高速公路股份有限公司 | 冷再生乳化沥青混合料及其用于路面改建的方法 |
| KR100960665B1 (ko) * | 2010-01-26 | 2010-06-07 | 제주산업(주) | 산업부산물을 채움재로 이용한 상온 재생 아스팔트콘크리트 혼합물 및 이의 제조 방법 |
| CN102531471A (zh) * | 2010-12-31 | 2012-07-04 | 上海龙孚材料技术有限公司 | 乳化沥青、含有其的混合料以及由该混合料形成的路面 |
| CN102503245A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-06-20 | 华南理工大学 | 冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法 |
| CN102765902A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-07 | 江苏省交通科学研究院股份有限公司 | 一种乳化沥青冷再生沥青混合料的配制方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104098294A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-15 | 沈阳建筑大学 | 大粒径沥青混合料最佳沥青用量确定方法 |
| CN104098294B (zh) * | 2014-07-11 | 2016-10-26 | 沈阳建筑大学 | 大粒径沥青混合料最佳沥青用量确定方法 |
| CN106570206A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-19 | 南京航空航天大学 | 乳化沥青冷再生混合料的设计压实次数确定方法 |
| CN106570206B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-08-13 | 南京航空航天大学 | 乳化沥青冷再生混合料的设计压实次数确定方法 |
| CN106950358A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-14 | 上海浦兴路桥建设工程有限公司 | 一种确定冷再生混合料最佳乳化沥青用量oec的方法 |
| CN107299575A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-27 | 周海娟 | 一种空隙率小于3%的高密实沥青砼mac的生产方法 |
| CN107299575B (zh) * | 2017-08-15 | 2019-08-23 | 周海娟 | 一种空隙率小于3%的高密实沥青砼mac的生产方法 |
| CN109633137A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 同济大学 | 确定乳化沥青混合料中乳化沥青最佳用量的方法 |
| CN110794123A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-14 | 山东省交通科学研究院 | 一种等效表面积原理的乳化沥青破乳速度检测矿料及方法 |
| CN110794123B (zh) * | 2019-10-23 | 2022-02-01 | 山东省交通科学研究院 | 一种等效表面积原理的乳化沥青破乳速度检测矿料及方法 |
| CN112252108A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-22 | 邱旸 | 一种沥青路面就地冷再生的道路施工方法 |
| CN112252108B (zh) * | 2020-10-23 | 2021-04-20 | 邱旸 | 一种沥青路面就地冷再生的道路施工方法 |
| CN113176177A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-27 | 武汉理工大学 | 基于流变性能的冷拌沥青混合料用乳化沥青优选方法 |
| CN113176177B (zh) * | 2021-04-14 | 2024-05-31 | 武汉理工大学 | 基于流变性能的冷拌沥青混合料用乳化沥青优选方法 |
| CN117647220A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-05 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 | 一种基于激光点云数据的沥青路面沉陷处治方法 |
| CN117647220B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-26 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 | 一种基于激光点云数据的沥青路面沉陷处治方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103526665B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103526665A (zh) | 一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法 | |
| CN106977148B (zh) | 一种水泥稳定再生集料碎石配比设计方法 | |
| CN101503884B (zh) | 一种测定公路基层材料最大干密度的实验方法 | |
| CN107219151A (zh) | 一种测定路基土石混合料最大干密度的试验方法 | |
| CN106294973A (zh) | 一种多孔混凝土的配合比设计方法 | |
| CN106116268A (zh) | 乳化沥青、含有其的混合料以及由该混合料形成的路面 | |
| CN107101857A (zh) | 模拟现场碾压效果的土石混填路基土力学试件的制备方法 | |
| Swiertz et al. | Evaluation of laboratory coating and compaction procedures for cold mix asphalt | |
| CN110261587A (zh) | 就地热再生复拌配合比确定方法 | |
| CN107188525B (zh) | 一种建筑垃圾与河砂生产的路基填料及其制备方法 | |
| Rasel et al. | Performance evaluation of brick chips as coarse aggregate on the properties of bituminous mixes | |
| CN108570907A (zh) | 泡沫沥青就地冷再生的施工方法 | |
| CN110194612A (zh) | 一种保障低温性能的再生沥青混凝土材料及其设计方法 | |
| CN103184717A (zh) | 一种ac-20沥青混合料的设计方法 | |
| CN102967520A (zh) | 一种集料压碎值的测定方法 | |
| CN110361427A (zh) | 一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法 | |
| CN110158388A (zh) | 水泥稳定碎石基层就地冷再生的工艺方法 | |
| CN103122603A (zh) | Atb-30沥青混合料的设计方法 | |
| Foroutan et al. | Evaluation of correlations between intelligent compaction measurement values and in situ spot measurements | |
| CN110489923A (zh) | 一种级配碎石混合料重复荷载作用下塑性应变预估方法 | |
| CN110399643A (zh) | 过湿冰水堆积土路基填料改良方法 | |
| CN104596880B (zh) | 乳化沥青冷再生混合料上限含水率测定仪、测定方法及最佳含水率测定方法 | |
| CN103147374A (zh) | 一种ac-13沥青混合料的设计方法 | |
| CN103334363A (zh) | 一种atb-25沥青混合料的设计方法 | |
| CN103162999A (zh) | 适于集料公称最大粒径≥26.5mm沥青混合料试件的垂直振动成型方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CANGZHOU MUNICIPAL ENGINEERING COMPANY Free format text: FORMER OWNER: CANGZHOU MUNICIPAL ENGINEERING CORP. Effective date: 20140819 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20140819 Address after: 061000, No. 26 east the Yellow River Road, Xinhua District, Hebei, Cangzhou Applicant after: CANGZHOU MUNICIPAL ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 061000 No. 26 east the Yellow River Road, Hebei, Cangzhou Applicant before: Cangzhou Municipal Engineering Co. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An accurate preparation method for emulsified asphalt cold recycled mixtures Granted publication date: 20160120 Pledgee: China Construction Bank Corporation Cangzhou Yunhe Branch Pledgor: CANGZHOU MUNICIPAL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2024980002372 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |