CN104860583A

CN104860583A - 一种海母再生混合料及其应用

Info

Publication number: CN104860583A
Application number: CN201510133900.8A
Authority: CN
Inventors: 李琦
Original assignee: Group PLC Is Established In Jiangsu
Current assignee: Group PLC Is Established In Jiangsu
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2015-08-26

Abstract

本发明涉及一种海母再生混合料，由水泥、铣刨料和新集料混合均匀后添加特种乳化沥青、水混制成，新集料包括粒径为10~20mm的粗集料和粒径为0~3mm的细集料两种，其中铣刨料、水泥、粗集料、细集料的质量百分比计为：铣刨料：58~60%，水泥：1.5~2.5%，粗集料：14~18%，细集料20~26%；特种乳化沥青的加入量为铣刨料、水泥和新集料的质量的3.5~4.5%，水的加入量为铣刨料、水泥、新集料和特种乳化沥青质量的3.4~5.2%。制备成的海母再生混合料能够用于旧路改造。本发明制备的海母再生混合料性质稳定，路用性能指标均能满足技术要求，能够用于旧路改造，绿色环保，提高了废旧材料的利用。

Description

一种海母再生混合料及其应用

技术领域

本发明涉及一种海母再生混合料，属于公路建设养护技术领域。

背景技术

海母再生技术是一种厂拌冷再生技术：通过使用微膨胀乳化沥青和水硬性胶结料作为双胶结料进行铣刨料再生利用，可以大幅度地提高废旧沥青的回收利用率，路用性能优异，同时在拌和生产过程中不需要加热，减少燃油消耗和污染物排放，是一种绿色环保的再生技术。目前尚未在旧路改造中进行应用，因此应开展其在旧路改造中的适应性研究，通过深入地进行混合料设计、性能指标优化及路用性能跟踪等研究，提升和改善海母(HiRM)再生技术，扫除其在旧路改造中推广应用的障碍，从而有效缓解资源和环境压力，其经济、社会和环境效益亦将十分显著。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有旧路改造时易出现结构层多，路面易开裂等问题，提供了一种利用废旧铣刨料和新集料制备的性质更稳定的海母再生混合料及在旧路改造中的应用。

本发明采用如下技术方案：一种海母再生混合料，由水泥、铣刨料和新集料混合均匀后添加特种乳化沥青、水混制成，所述新集料包括粒径为10～20mm的粗集料和粒径为0～3mm的细集料两种，其中铣刨料、水泥、粗集料、细集料的质量百分比计为：铣刨料：58～60％，水泥：1.5～2.5％，粗集料：14～18％，细集料20～26％；所述特种乳化沥青的加入量为铣刨料、水泥和新集料的质量的3.5～4.5％，所述水的加入量为铣刨料、水泥、新集料和特种乳化沥青质量的4～5％。

进一步的，所述特种乳化沥青为微膨胀乳化沥青或高弹性乳化沥青。

海母再生混合料的应用，采用海母再生混合料用于旧路改造，改造后的路面层结构包括路面下乘层，所述路面下乘层上方设置有海母再生下面层，所述海母再生下面层上方设置有沥青上面层。

进一步的，所述海母再生下面层的厚度为7～8cm。

进一步的，所述沥青上面层的厚度为4～5cm。

本发明制备的海母再生混合料性质稳定，路用性能指标均能满足技术要求，能够用于旧路改造，绿色环保，提高了废旧材料的利用。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：一种海母再生混合料，对铣刨料、粗集料、细集料和水泥进行优化组合，经计算得出矿料级配的原材料组成比例为：铣刨料60％，粗集料15％、细集料23％、水泥2％。

实施例2：一种海母再生混合料，对铣刨料、粗集料、细集料和水泥进行优化组合，经计算得出矿料级配的原材料组成比例为：铣刨料60％，粗集料18％、细集料20％、水泥2％。

实施例3：一种海母再生混合料，对铣刨料、粗集料、细集料和水泥进行优化组合，经计算得出矿料级配的原材料组成比例为：铣刨料58％，粗集料14％、细集料26％、水泥2％。

将各实施例中制备的混合物通过不同直径的方孔筛。结果如表1所示。

表1

由表1可知实施例3中的配比粒径大小均匀，通过4.75的方孔筛的质量百分率为43.6％，远高于实施例1和实施例2。

含水量的确定：

采用微膨胀乳化沥青作为海母再生混合料的胶结料，海母再生混合料制备时，依据工程经验初拟水泥剂量为2.0％，特种乳化沥青用量为4.0％，试验过程中保持混合料中特种乳化沥青用量不变，变化外加用水量来确定海母再生混合料的最大干密度和最佳含水量。

试验依据《公路工程无机结合稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)中的重型击实试验(T0804-94)方法(乙法)进行。结合工程经验，选取4个不同含水量的击实试验获得海母再生混合料干密度随含水量变化的曲线，即可求得最大干密度时对应的含水量，即为海母再生混合料的最佳含水量(OWC)，采用实施例1中的级配类型检测4种不同含水量的击实试验，结果如表2所示。

表2

根据表2中的曲线关系可知，最大干密度为2.143g/cm3，对应的最佳含水量为4.4％。

采用实施例2中的级配类型检测4种不同含水量的击实试验，结果如表3所示.

表3

根据表3中的曲线关系可知，最大干密度为2.170g/cm3，对应的最佳含水量4.8％。

根据表2和表3中海母再生混合料干密度随含水量的变化，考虑到闷料和击实试验过程中水分蒸发量约1.0％～1.5％，可确定实施例1中混合料的最大干密度为2.143g/cm3，对应的最佳含水量5.9％(最佳液体含量为8.3％，拌和时需外加水量4.3％)；实施例2中混合料的最大干密度为2.170g/cm3，对应的最佳含水量5.8％(最佳液体含量为8.2％，拌和时需外加水量4.2％)；根据实施例3与实施例1中级配结果相近原则，推定其混合料的最大干密度为2.140g/cm3，对应的最佳含水量6.0％(最佳液体含量为8.4％，拌和时需外加水量4.4％)。

微膨胀乳化沥青含量的确定：

海母再生混合料配合比设计所指的最佳微膨胀乳化沥青用量系指混合料马歇尔稳定度与劈裂强度取得较大值，并满足无侧限抗压强度的最小值要求，同时兼顾海母再生混合料的抗温缩与干缩性能所对应的微膨胀乳化沥青质量百分比。

海母再生混合料的初始特种乳化沥青用量定为3.5％，按0.5％的变化逐级增加至4.5％，分别进行海母(HiRM)混合料体积指标、马歇尔稳定度、劈裂强度与水稳定性试验，采用实施例1、实施例2和实施例3检验不同含量的微膨胀乳化沥青含量的不同性质，其结果如表4～表6所示。

表4

表5

表6

根据海母再生混合料体积及强度指标随特种乳化沥青用量的变化关系，微膨胀乳化沥青用量4.0％时的空隙率大小合适，稳定度等指标满足要求，然而仅实施例3在4.0％时的劈裂强度满足要求。因此，仅实施例3满足混合料设计要求，且其最佳特种乳化沥青用量为4.0％。

将实施例3中制备的海母再生混合料结合最佳含水量和最佳微膨胀乳化沥青用量制备的产品进行高温稳定性、水稳定性、无侧限抗压强度验证，并与实施例1中制备的海母再生混合料结合最佳含水量和最佳微膨胀乳化沥青用量制备的产品进行比较，结果如表7所示。

表7

综上试验结果，结合已有研究与工程经验，可确定铣刨料为60％，粗集料为15％、细集料为23％、水泥为2％时，并添加铣刨料、粗集料、细集料和水泥质量4.0％的微膨胀乳化沥青，加水量为总组分质量4.4％时的海母再生混合料性质最好，能够应用于旧路改造用于下乘层上方，只需设置8cm海母再生混合料形成再生下面层，然后在路面设置4cm的沥青上面层即可完成旧路改造。

Claims

1.一种海母再生混合料，其特征在于：由水泥、铣刨料和新集料混合均匀后添加特种乳化沥青、水混制成，所述新集料包括粒径为10~20mm的粗集料和粒径为0~3mm的细集料两种，其中铣刨料、水泥、粗集料、细集料的质量百分比计为：铣刨料：58~60%，水泥：1.5~2.5%，粗集料：14~18%，细集料20~26%；所述特种乳化沥青的加入量为铣刨料、水泥和新集料的质量的3.5~4.5%，所述水的加入量为铣刨料、水泥、新集料和特种乳化沥青质量的3.4~5.2%。

2.如权利要求1所述的海母再生混合料，其特征在于：所述特种乳化沥青为微膨胀乳化沥青或高弹性乳化沥青。

3.如权利要求1所述的海母再生混合料的应用，其特征在于：采用海母再生混合料用于旧路改造，改造后的路面层结构包括路面下乘层，所述路面下乘层上方设置有海母再生下面层，所述海母再生下面层上方设置有沥青上面层。

4.如权利要求3所述的海母再生混合料的应用，其特征在于：所述海母再生下面层的厚度为7~8cm。

5.如权利要求3所述的海母再生混合料的应用，其特征在于：所述沥青上面层的厚度为4~5cm。