CN110261587B - 就地热再生复拌配合比确定方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种就地热再生复拌配合比确定方法，包括：对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本，所述旧沥青混合料样本包括：用于测试所述旧沥青路面性能的性能测试样本、用于制作试验品的试验样本；对所述性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，根据所述性能测试结果确定再生混合料的最佳再生剂掺配比、目标配合比；利用所述试验样本确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与所述旧沥青路面的比例。通过上述就地热再生复拌配合比确定方法，在复拌过程中可以快速的确定需要添加的再生剂质量、新沥青混合料的质量，以及新沥青混合料中新沥青和新集料的比例，提高就地热再生复拌的效率。
Description
技术领域
本申请涉及旧沥青路面养护修复技术领域，特别是涉及一种就地热再生复拌配合比确定方法。
背景技术
沥青路面就地热再生技术是一项100％利用旧沥青路面混合料的再生技术。通过对旧沥青面层(RAP)就地加热翻松、根据旧路面沥青混合料取样检测结果添加一定比例的沥青、再生剂、新沥青混合料就地拌和形成再生混合料，并直接就地熨平、压实，达到彻底消除旧路面表面层功能性病害，恢复表面功能，不仅节约筑路材料(集料)，更避免向自然界丢弃污染环境的旧沥青混合料，变废为宝，节能减排、环保经济、高效便捷。
这一技术中复拌再生工艺，不仅需要掺配再生剂或新沥青，还要添加适配级配的新沥青混合料，与RAP料充分拌和形成均匀的具有合理并得到改善的新配合比的再生沥青混合料，再生混合料是RAP料(特定配合比)和新混合料的混合体，其新的配合比，既要考虑RAP料配合比，又要考虑新添加混合料的适配配合比及其添加量，不能直接套用新沥青混合料的配合比设计方法，而再生混合料的配合比是否科学合理，直接影响沥青面层的质量。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种就地热再生复拌配合比确定方法。
一种就地热再生复拌配合比确定方法，所述方法包括：
对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本，所述旧沥青混合料样本包括：用于测试所述旧沥青路面性能的性能测试样本、用于制作试验品的试验样本；
对所述性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，根据所述性能测试结果确定再生混合料的最佳再生剂掺配比、目标配合比；
利用所述试验样本拌制再生混合料，确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与所述旧沥青混合料的比例。
上述就地热再生复拌配合比确定方法，通过采样旧沥青路面得到旧沥青混合料样本，将旧沥青样本分为多组，分别进行性能测试试验和制作试验样本，并得到最佳再生剂掺配比、复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，以及最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例；从而在复拌过程中可以快速的确定需要添加的再生剂质量、新沥青混合料的质量，以及新沥青混合料中新沥青和新集料的比例，提高就地热再生复拌的效率。
附图说明
图1为一个实施例中就地热再生复拌配合比确定方法的流程示意图；
图2为一个实施例中对性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果的流程示意图；
图3为另一个实施例中对性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果的流程示意图；
图4为一个实施例中确定最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例的流程示意图；
图5为一个实施例中确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配的流程示意图；
图6为一个具体实施例中确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种就地热再生复拌配合比确定方法，如图1所示，包括步骤：
步骤S110，对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本；其中，旧沥青混合料样本包括：用于测试旧沥青路面性能的性能测试样本、用于制作试验品的试验样本。
其中，旧沥青路面为拟实施就地热再生复拌工艺的沥青路面，本实施例中将对旧沥青路面采集的样本记为旧沥青混合料样本。采集样本通过任意一种方式实现，采集样本的数量可以根据实际情况进行设置。
例如，在一个实施例中，对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本，包括：选择拟实施就地热再生复拌工艺的旧沥青路面的取样点，采用小型加热机加热旧沥青路面，并耙松取样，得到旧沥青混合料样本。如此，不会打碎旧沥青路面中的旧集料，影响旧沥青混合料的集料级配，不能获得正确的旧沥青混合料的配合比类型。
进一步地，在一个具体实施例中，选择拟实施就地热再生复拌工艺路段典型位置三处(每处约1m2面积，取样深度3～4cm)，采用小型加热机(路表面温度低于80℃)加热路面耙松取样，避免RAP料中集料破碎及沥青烧焦，每处取样50kg以上。
在本实施例中，采集的旧沥青混合料样本分为两部分，一部分用于性能测试分析，记为性能测试样本；另一部分用于拌制再生混合料，记为试验样本。
步骤S120，对性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，根据性能测试结果确定再生混合料的最佳再生剂掺配比、目标配合比。
其中，沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、集料(包括粗骨料、细骨料、矿粉)组成，有的还加入聚合物和木纤维素；由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。再生剂又称膨化剂或增塑剂，它是可以起增塑作用的低沸点物质，如双戊烯、双萜烯等；或是可以起膨胀作用的高沸点物质，如古马隆、松焦油、妥尔油等。
在对旧沥青路面进行就地热再生复拌操作中，需要在旧沥青路面中添加一定比例的沥青、再生剂、新沥青混合料拌合形成再生混合料，需要确定的是沥青、再生剂、新沥青混合料添加的比例。在步骤S120中通过对性能测试样本进行性能测试后，确定再生剂的最佳掺配比例，记为最佳再生剂掺配比，以及确定添加了再生剂、新沥青、新沥青混合料之后的再生混合料的目标配合比。
在一个实施例中，性能测试样本包括燃烧样本；在本实施例中，如图2所示，对性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，包括步骤S210至步骤S230。
步骤S210，对燃烧样本进行燃烧处理，获得旧沥青混合料中的沥青含量。
将性能测试样本中的一部分用燃烧法试验，得到旧沥青混合料的沥青含量，进一步地，在一个实施例中得到旧沥青混合料中沥青含量后，可以将其转换为旧沥青混合料中沥青的油石比。油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数，它是沥青用量的指标之一。它的用量高低直接影响路面质量，油石比大则路面容易泛油，反之则影响强度和防水效果。
进一步地，在一个实施例中，对燃烧样本进行燃烧处理，获得旧沥青混合料中的沥青含量，包括：分别燃烧多组燃烧样本确定各燃烧样本中的沥青含量，将各燃烧样本中的沥青含量的平均值，确定为旧沥青混合料中的沥青含量。其中，燃烧样本的份数、每一份样本的质量均可以根据实际情况进行设定；例如在一个实施例中，分别取三份RAP料(旧沥青混合料)，每份2kg，通过燃烧法试验，取三次试验结果的平均值，获得RAP料沥青含量及油石比。
步骤S220，对燃烧样本燃烧后得到的集料进行筛分处理，确定旧沥青混合料的混合料类型、旧沥青混合料的混合料配合比。
对燃烧样本燃烧处理后得到旧沥青混合料中的集料，对得到的旧沥青混合料中的集料进行筛分处理，可以得到旧沥青混合料的混合料配合比。在一个实施例中，燃烧样本为三份，燃烧得到的旧沥青混合料的集料同样为三份，分别对三份集料进行筛分，取三次试验结果的平均值，获得旧沥青混合料中集料级配。进一步地，根据获得的旧沥青混合料的混合料配合比转换为级配曲线，可以更为直观的了解旧沥青混合料的集料级配比例。
在获得旧沥青混合料的混合料配合比后，结合旧沥青路面的路面信息，例如路面信息可以是旧沥青路面的设计资料，确定旧沥青混合料的混合料类型。更进一步地，在一个实施例中，可以根据旧沥青混合料的混合料类型、混合料配合比，判断旧沥青混合料是否满足该混合料类型应有的配合比，并找出差异。
步骤S230，结合旧沥青路面的路面信息、再生沥青路面的交通需求，确定再生沥青混合料的目标配合比。
在步骤S220中获得了旧沥青混合料的配合比，结合旧沥青路面的路面状况以及再生沥青路面的道路交通需求，确定是否需要对旧沥青混合料中的配合比进行调整，以确定再生沥青混合料的目标配合比。其中，目标配合比可以是相对旧沥青混合料的配合比改善型或矫正型的配合比。
在另一个实施例中，性能测试样本包括再生剂掺配试验样本。本实施例将性能测试样本的一部分用于做再生剂掺配试验，以确定最佳再生剂掺配比，将这一部分样本记为再生剂参评实验样本。其中，再生剂掺配试验样本的份数和每一份样本的质量可以根据实际情况进行设定。在本实施例中，对性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，如图3所示，包括步骤S310至步骤S330。
步骤S310，提取再生剂掺配试验样本中的旧沥青。
提取旧沥青混合料样本可以通过任意一种方式实现，例如在一个实施例中，通过阿布森法提取再生剂掺配试验样本中的旧沥青。
步骤S320，分别在多组旧沥青中添加不同比例的再生剂得到再生沥青样本，检测各再生沥青样本的沥青老化程度。
将旧沥青等分为多份，分别在旧沥青中添加不同比例的再生剂，得到添加了不同比例再生剂的再生沥青。然后对再生沥青的沥青老化程度进行检测，在一个实施例中，检测沥青老化程度包括检测沥青的针入度、软化点、延度等三大指标，从而可以确定再生沥青的沥青老化程度。
进一步地，在一个实施例中，在步骤S320之前，上述方法还包括步骤：取其中一部分旧沥青进行沥青老化程度测试，如果老化程度严重或者老化程度不满足预设要求，则进行步骤S320；然后根据旧沥青的沥青老化程度确定需要添加的再生剂的比例，并根据确定的添加再生剂的比例分别在各组旧沥青中添加再生剂。
步骤S330，根据各再生沥青的沥青老化程度确定再生沥青混合料的最佳再生剂掺配比。
在一个实施例中，取各再生沥青的沥青老化程度的为谷值的一组再生沥青对应的再生剂掺配比，确定为最佳再生剂掺配比。
例如，在一个具体实施例中，取旧沥青混合料约50kg，采用阿布森法抽提其中的沥青，得到旧沥青，将旧沥青分成4份，每份约500g，取其中一份进行旧沥青老化程度的测试，当确定沥青老化程度严重或者不满足预设要求时，分别在其它3份旧沥青中添加3％、4％、5％的再生剂形成再生沥青，分别检测3份再生沥青的沥青老化程度，取沥青老化程度沥青老化程度为谷值的再生沥青所对应的再生剂比例，确定为最佳再生剂掺配比。其中，若在3％、4％、5％的再生剂中无法确定最佳再生剂掺配比(添加3％、4％、5％再生剂的再生沥青的老化程度未出现谷值)，可以另取旧沥青进行添加其它比例的再生剂后进行沥青老化程度检测，直至确定最佳再生剂掺配比。
步骤S130，利用试验样本拌制再生混合料，确定复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例。
在利用性能测试样本确定了再生剂的最佳掺配比后，还需要确定最佳新沥青混合料的比例、新沥青混合料中新沥青与新集料的比例。在本实施例中，通过对试验样本进行拌制再生混合料，从而确定复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例。
上述就地热再生复拌配合比确定方法，通过采样旧沥青路面得到旧沥青混合料样本，将旧沥青样本分为多组，分别进行性能测试试验和制作试验样本，并得到最佳再生剂掺配比、复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，以及最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例；从而在复拌过程中可以快速的确定需要添加的再生剂质量、新沥青混合料的质量，以及新沥青混合料中新沥青和新集料的比例，提高就地热再生复拌的效率。
在一个实施例中，利用试验样本确定最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例，如图4所示，包括步骤S410至步骤S430。
步骤S410，用试验样本确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配。
在一个实施例中，用试验样本确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配，如图5所示，包括步骤S510至步骤S560。
步骤S510，对试验样本进行剥离分散处理后，测定旧沥青混合料的毛体积密度。
在一个实施例中，对试验样本进行剥离分散处理，包括：采用小型非挤压锤式剥离机，将试验样本充分的非破坏性地剥离分散成粗集料和团料两大组分。其中，毛体积密度是单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒的干质量；旧沥青混合料的毛体积密度可以通过任意一种方式测定。
步骤S520，根据再生沥青路面的目标厚度、毛体积密度、旧沥青路面的路面信息确定再生沥青混合料质量、新沥青混合料估计质量。
其中，再生沥青路面的目标厚度为对旧沥青路面进行就地热再生复拌处理后的路面的期望的厚度，旧沥青路面的路面信息包括旧沥青面层车辙和破损情况、面层厚度。根据目标厚度、毛体积密度可以确定再生沥青混合料质量，在一个具体实施例中，再生沥青混合料质量M的计算公式为：M＝ρ×h×10；其中：
M—再生沥青混合料质量(kg/m2)：
h—就地热再生处理期望厚度(cm)
ρ—RAP料的毛体积密度(g/cm3)
进一步地，由再生沥青混合料质量结合旧沥青路面的路面信息估计确定复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料估计质量。结合旧沥青路面信息估计新沥青混合料估计质量的方法可以是现有的任意一种方法。
步骤S530，根据再生沥青混合料质量、新沥青混合料估计质量确定新沥青混合料估计添加率。
新沥青混合料为添加到旧沥青混合料中、复拌形成再生沥青路面所需的沥青混合料；再生沥青混合料：对旧沥青混合料添加再生剂、新沥青、新沥青混合料后生成的沥青混合料。再生沥青混合料配合比：指通过对旧沥青混合料添加再生剂、新沥青、新沥青混合料后生成的沥青混合料所具有的配合比；配合比设计是指确定混合料中材料品种、混合料类型、矿料最优级配、最佳沥青用量以及再生剂或新沥青掺配量、新混合料添加量。
在一个实施例中，新沥青混合料估计质量与再生沥青混合料质量比值，即为新沥青混合料估计添加率。例如在一个具体实施例中，将新沥青混合料估计质量记为m(kg/m2)，再生沥青混合料质量记为M，新沥青混合料估计添加率P的计算公式为：P＝m/M×100。
步骤S540，根据旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及新沥青混合料估计添加率，确定再生沥青混合料中沥青的估计油石比。
在一个实施例中，根据旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料估计添加率，确定再生沥青混合料中沥青的估计油石比，包括：根据旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及复拌形成再生沥青路面所需的新沥青混合料估计添加率，确定再生沥青混合料中沥青的比例；将再生沥青混合料中沥青的比例转换为再生沥青混合料中沥青的估计油石比。
旧沥青混合料的沥青含量和最佳再生剂掺配比，在对性能测试样本的测试过程中已经获得，在步骤S530中获得了新沥青混合料添加比例，从而可以估计出再生沥青混合料的沥青的含量(即再生沥青混合料中的沥青的比例)。在一个实施例中，再生沥青混合料中的沥青的比例为旧沥青混合料的沥青含量、最佳再生剂掺配比，以及新沥青混合料添加比例的和值。将再生沥青混合料中的沥青的比例记为A(％)，A＝旧沥青混合料的沥青含量+最佳再生剂掺配比+新沥青混合料添加比例。
进一步地，在一个实施例中，将再生沥青混合料中沥青的比例转换为再生沥青混合料中沥青的估计油石比的计算方法为：As＝A/(1-A)。
步骤S550，对试验样本进行剥离分散处理后，得到旧沥青混合料中的旧集料。
步骤S560，分别在多组旧集料中添加不同比例的新集料，得到合成集料；分别确定各合成集料的级配，并根据各合成集料的级配、再生沥青混合料的目标配合比确定新集料估计级配。
在一个实施例中，将剥离分散后得到的旧集料，分别添加不同比例的新集料，其中，新集料的类型，可以根据旧集料的类型相近的类型。在一个具体实施例中，将新集料筛分划分为0～3档、3～6档、6～12档、12～16档和矿粉等若干档，分别添加到不同组旧集料中得到合成集料。
进一步地，在一个实施例中，在旧集料中添加新集料的方法包括：将旧集料设定为100％，分别添加10％、20％、30％、40％几种，每种添加量各档集料添加比例设为12-16档：6-12档：3-6档：0-3档：矿粉＝20％：20％：10％：40％：10％。通过筛分处理获得不同筛孔各档通过率的筛分结果及合成级配，通过比较各合成集料的级配与目标级配比，将最接近目标级配比的合成集料对应的新集料的级配确定为新集料估计级配。
在一个实施例中，将各合成集料的级配比转换为级配曲线，与目标级配曲线(中值)，以及根据目标级配比确定的上限、下限绘制在同一张图中，从而可以更为直观的确定最接近目标级配比中值的新集料估计级配。
步骤S420，根据再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配制作马歇尔试件，并分别进行马歇尔试验，根据各马歇尔试验试件的试验结果确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例。
在一个实施例中，利用试验样本制作马歇尔试件，包括：用试验样本确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配；根据再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配制作马歇尔试件。
在一个实施例中，根据再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配制作马歇尔试件，包括：取与新集料估计级配对应的合成集料作为合成集料样本，以再生沥青混合料中的沥青估计油石比为中值，设置油石比的上限、下限，取油石比分别为上限、中值和下限的三组新沥青，添加至三组合成集料样本中；采用各添加了不同油石比新沥青的合成集料样本制作马歇尔试件。
在本实施例中，在确定的最接近目标级配比的合成集料中分别添加不同油石比的新沥青，得到的混合料制作马歇尔试件，并进行马歇尔试验。其中在一个具体实施例中，取三组合成集料，将沥青估计油石比作为中值，分别设置上限和下限，作为添加到三组合成集料中的新沥青。
在一个具体实施例中，制作马歇尔试件并进行马歇尔试验包括步骤：
A.秤取适量新沥青、新集料、RAP料按比例配制马歇尔试料，放进烘箱保温。
B.在拌和锅中倒入各档新集料和新沥青，拌和1.5min，再倒入矿粉，继续拌和1.5min，然后将拌和好的新沥青混合料放进烘箱中保温。
C.在RAP料中加入x％的再生剂拌和30s，再加入保温的新沥青混合料拌和1.5min，形成再生混合料。
D.称取适量再生混合料用真空法测理论最大相对密度，剩下再生混合料用击实法制作成6个标准马歇尔试件。
E.用表干法测量马歇尔试件的空中质量、水中质量、表干质量。
F.测试马歇尔试件的稳定度和流值。
G.汇总马歇尔试验结果。包括不同沥青添加量下的毛体积相对密度、理论最大相对密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度、流值等参数的实测值；以及各参数与沥青添加量的曲线图。
更进一步地，在一个实施例中，根据各马歇尔试验试件的试验结果确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，包括：
根据各马歇尔试验结果确定最大密度对应的第一沥青用量、最大稳定度对应的第二沥青用量、空隙率中值对应的第三沥青用量、沥青饱和度中值对应的第四沥青用量，以及沥青用量最大值、沥青用量最小值；根据第一沥青用量、第二沥青用量、第三沥青用量、第四沥青用量、沥青用量最大值以及沥青用量最小值，确定新沥青相对新集料的添加油石比。在上述实施例中，先确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配，然后通过马歇尔试验来确定最佳新沥青与新集料的比例。
其中，沥青用量最大值和最小值分为别第一、第二、第三和第四沥青用量中的最大值和最小值。在一个具体实施例中，取第一、第二、第三和第四沥青用量的第一平均值，以及沥青用量最大值和最小值的第二平均值，取第一平均值和第二平均值的平均值作为最佳新沥青与新集料的比例。
步骤S430，根据新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、与新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例对应的马歇尔试件的旧沥青混合料质量、新沥青质量、新集料质量确定最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例。
在步骤S420中获得最佳新沥青与新集料的比例，根据这一比例重新配置一组再生沥青混合料，并制作马歇尔试件进行试验，当通过重新制作的试件的马歇尔试验结果满足预设条件时，确定制作这一马歇尔试件所用的新沥青质量、新集料质量以及旧沥青混合料质量。
而最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例，应当与制作马歇尔试件所用的新沥青混合料与旧沥青混合料的比例相同。因此在步骤S430中，通过结合新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，可以确定最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例。
将最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例记为P1，P1的计算方式如下：
在上述实施例中，提供全面细致的复拌再生沥青混合料配合比设计流程，使用者无需比照新沥青混合料配合比设计方法进行设计；其次，采用公式计算新沥青混合料的质量，可以提高就地热再生复拌的效率。
进一步地，还可以通过下式计算再生沥青混合料沥青含量(％)：P2，从而可以进一步验证再生混合料的配合比是否符合预设要求。
上述实施例中，在得到最佳再生剂掺配比、新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与旧沥青混合料的比例，可以确定在旧沥青混合料的质量的基础上，确定复拌形成再生沥青路面所需要添加的再生剂质量、新沥青混合料的质量，以及新沥青混合料中新沥青和新集料的比例。
其中，旧沥青混合料的质量可以根据旧沥青路面的毛体积密度、旧沥青路面的长度、宽度以及高度确定。
上述就地热再生复拌配合比确定方法，通过采样分别进行旧沥青评价及再生试验确定最佳再生剂掺配比，以及集料级配测试试验，并设计再生沥青混合料级配；然后确定再生沥青混合料最佳沥青用量，并制作马歇尔试验检测通过上述比例形成的再生沥青混合料的性能。在性能检测满足要求时进行试验段铺筑，然后还可以对试验段进行检测性能，满足要求才继续铺筑，若再生沥青混合料的试验结果为性能不满足要求则返回重新设计再生混合料的级配；若试验段的检测结果不满足要求则返回重新进行旧沥青再生试验，重新确定最佳再生剂掺配比。
在一个具体实施例中，如图6所示，就地热再生复拌配合比确定发方法包括以下步骤：
1、现场取样RAP料(旧沥青混合料)：选择拟实施就地热再生复拌工艺路段典型位置三处(每处约1m2面积，取样深度3～4cm)，采用小型加热机(路表面温度低于80℃)加热路面耙松取样，避免RAP料中集料破碎及沥青烧焦，每处取样50kg以上。
2、室内试验准备：将RAP料分成两大份，甲份(性能测试样本)用于RAP料性能试验分析；乙份(试验样本)用于拌制再生混合料。
3、甲份室内试验(RAP集料级配)：分别取三份RAP料，每份2kg，通过燃烧法试验，取三次试验结果的平均值，获得RAP料沥青含量及油石比；对燃烧后集料进行筛分，取三次试验结果的平均值，获得RAP集料级配曲线；通过参照原路面设计资料并对比分析，初步判定RAP料属于某种混合料类型；进一步甄别RAP料是否满足某种混合料类型应有的级配，找出差异。
4、甲份室内试验(旧沥青再生)：取RAP料约50kg，采用阿布森法抽提其中的沥青，将旧沥青分成4份，每份约500g，首先检测其中一份旧沥青的针入度、软化点、延度等三大指标，甄别旧沥青老化程度，如果老化严重或不满足规范最低要求，则将其他3份旧沥青分别添加3％、4％、5％的再生剂形成再生沥青，检测再生沥青三大指标，获得最佳再生剂掺配量。
5、甲份室内试验(目标配合比)：根据上述RAP料试验分析，考虑原路面状况及道路交通需求，确定目标配合比，可以是对原RAP料改善型或矫正型或一致性的配合比。
6、乙份室内试验(RAP料剥离分散)：采用小型非挤压锤式剥离机，将RAP料充分的非破坏性地剥离分散成粗集料和团料两大组分备用。测定RAP料的毛体积密度。
7、乙份室内试验(再生混合料配合比)：
(1)初估新沥青混合料添加率(％)：P＝m/M×100
其中，m—预估正常复拌再生路面需添加的新沥青混合料质量(kg/m2)，考虑旧面层车辙和破损状况，结合面层厚度及允许标高
M—再生沥青混合料的质量(kg/m2)：M＝ρ×h×10
h—就地热再生处理期望厚度(cm)
ρ—RAP料的毛体积密度(g/cm3)
(2)初估沥青用量：在RAP料沥青含量、再生剂掺配量、新沥青添加量初步估算确定的情况下，得到初始再生沥青混合料的沥青用量A(％)。
A＝RAP料沥青含量+再生剂掺配量+初定新沥青添加量
换算为油石比(％)：As＝A/(1-A)
(3)添加新集料级配分档：如果RAP集料级配需要改善或矫正，则要添加新集料，取与RAP集料相近的集料类型，将新集料筛分划分为0～3档、3～6档、6～12档、12～16档和矿粉等若干档备用。
(4)配制再生混合料集料：均匀取用剥离分散好的RAP集料，比例设定为100％，新集料添加量为RAP集料的xx％，一般设定10％、20％、30％、40％几种，每种添加量各档集料添加比例设为12-16档：6-12档：3-6档：0-3档：矿粉＝20％：20％：10％：40％：10％，配制成若干种“RAP集料+新集料”的合成集料。
(5)合成集料级配试验：上述每种添加比例的合成集料，分别筛分，获得不同筛孔各档通过率的筛分结果表及其合成级配曲线，将合成级配曲线与目标配合比级配上限、中值、下限曲线绘制于同一张图中。
(6)再生混合料马歇尔试验：通过对各种添加比例的合成集料级配曲线与目标配合比级配中值曲线比较，选择最接近中值曲线的合成级配曲线对应的合成集料，按前述确定的添加新沥青油石比为中值，上下设置三种油石比，分别加入三组合成集料中。预估一组马歇尔试件6个，每个试件质量1200g，真空法需要3000g，预计再生混合料10200g左右。
A.秤取适量新沥青、新集料、RAP料按比例配制马歇尔试料，放进烘箱保温。
B.在拌和锅中倒入各档新集料和新沥青，拌和1.5min，再倒入矿粉，继续拌和1.5min，然后将拌和好的新沥青混合料放进烘箱中保温；
C.在RAP料中加入x％的再生剂拌和30s，再加入保温的新沥青混合料拌和1.5min，形成再生混合料；
D.称取适量再生混合料用真空法测理论最大相对密度，剩下再生混合料用击实法制作成6个标准马歇尔试件；
E.用表干法测量马歇尔试件的空中质量、水中质量、表干质量；
F.测试马歇尔试件的稳定度和流值；
G.汇总马歇尔试验结果。包括不同沥青添加量下的毛体积相对密度、理论最大相对密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度、流值等参数的实测值；以及各参数与沥青添加量的曲线图。
(7)确定再生混合料最佳沥青含量。根据马歇尔试验结果及其曲线图，得出最大密度对应沥青用量a1，最大稳定度对应沥青用量a2，空隙率中值对应沥青用量a3，沥青饱和度中值对应沥青用量a4，并找出最佳沥青含量最大值OACmax和最小值OACmin，采用下式计算出新沥青相对新集料的添加量/油石比(％)：OAC。
OAC1＝(a1+a2+a3+a4)/4
OAC2＝(OACmin+OACmax)/2
OAC＝(OAC1+OAC2)/2
A.计算新沥青混合料相对于RAP沥青混合料的添加量(％)：P1
B.计算再生沥青混合料沥青含量(％)：P2
应该理解的是，虽然图1-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种就地热再生复拌配合比确定方法，所述方法包括：
对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本，所述旧沥青混合料样本包括：用于测试所述旧沥青路面性能的性能测试样本、用于制作试验品的试验样本；
对所述性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，根据所述性能测试结果确定再生混合料的最佳再生剂掺配比、目标配合比；
利用所述试验样本拌制再生混合料，确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与所述旧沥青混合料的比例；
所述利用所述试验样本拌制再生混合料，确定新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例、最佳新沥青混合料与所述旧沥青混合料的比例，包括：
用所述试验样本确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配；
根据所述再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配制作马歇尔试件，并分别进行马歇尔试验，根据各马歇尔试验试件的试验结果确定所述新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例；
根据所述新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，与新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例对应的马歇尔试件的旧沥青混合料质量、新沥青质量、新集料质量确定所述最佳新沥青混合料与所述旧沥青混合料的比例；
所述用所述试验样本确定再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配，包括：
对所述试验样本进行剥离分散处理后，测定所述旧沥青混合料的毛体积密度；
根据再生沥青路面的目标厚度、所述毛体积密度、所述旧沥青路面的路面信息确定所述再生沥青混合料质量、新沥青混合料估计质量；
根据所述再生沥青混合料质量、新沥青混合料估计质量确定新沥青混合料估计添加率；
根据所述旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及新沥青混合料估计添加率，确定所述再生沥青混合料中沥青的估计油石比；
对所述试验样本进行剥离分散处理后，得到所述旧沥青混合料中的旧集料；
分别在多组所述旧集料中添加不同比例的新集料，得到合成集料；分别确定各合成集料的级配，并根据所述各合成集料的级配、所述再生沥青混合料的目标配合比确定所述新集料估计级配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能测试样本包括燃烧样本；
所述对所述性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，包括：
燃烧所述燃烧样本获得所述旧沥青混合料中的沥青含量；
对燃烧所述燃烧样本后得到的集料进行筛分处理，确定所述旧沥青混合料的混合料类型、所述旧沥青混合料的混合料配合比；
结合所述旧沥青路面的路面信息、所述再生沥青路面的交通需求，确定所述再生沥青混合料的目标配合比。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能测试样本包括再生剂掺配试验样本；
所述对所述性能测试样本进行性能测试获得性能测试结果，包括：
提取所述再生剂掺配试验样本中的旧沥青；
分别在多组所述旧沥青中添加不同比例的再生剂得到再生沥青样本，检测各所述再生沥青样本的沥青老化程度；
根据各所述再生沥青的沥青老化程度确定所述再生沥青混合料的所述最佳再生剂掺配比。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃烧所述燃烧样本获得所述旧沥青混合料中的沥青含量，包括：
分别燃烧多组所述燃烧样本确定各所述燃烧样本中的沥青含量，将各所述燃烧样本中的沥青含量的平均值，确定为所述旧沥青混合料中的沥青含量。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取所述再生剂掺配试验样本中的旧沥青，包括：
通过阿布森法提取所述再生剂掺配试验样本中的旧沥青。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述提取所述再生剂掺配试验样本中的旧沥青之后，在所述分别在多组所述旧沥青中添加不同比例的再生剂得到再生沥青样本，检测各所述再生沥青样本的沥青老化程度之前，还包括：
取其中一部分所述旧沥青进行沥青老化程度测试；
如果所述旧沥青的老化程度严重或者老化程度不满足预设要求，则进行所述分别在多组所述旧沥青中添加不同比例的再生剂得到再生沥青样本，检测各所述再生沥青样本的沥青老化程度的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及新沥青混合料估计添加率，确定所述再生沥青混合料中沥青的估计油石比，包括：
根据所述旧沥青混合料中的沥青含量、最佳再生剂掺配比以及新沥青混合料估计添加率，确定所述再生沥青混合料中沥青的比例；
将所述再生沥青混合料中沥青的比例转换为所述再生沥青混合料中沥青的估计油石比。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述再生沥青混合料中的沥青估计油石比、新集料估计级配制作马歇尔试件，包括：
取与所述新集料估计级配对应的合成集料作为合成集料样本，以所述再生沥青混合料中的沥青估计油石比为中值，设置油石比的上限、下限，取油石比分别为上限、中值和下限的三组新沥青，添加至三组合成集料样本中；
采用各添加了不同油石比新沥青的合成集料样本制作马歇尔试件。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据各马歇尔试验试件的试验结果确定所述新沥青混合料中最佳新沥青与新集料的比例，包括：
根据各所述马歇尔试验试件的试验结果确定最大密度对应的第一沥青用量、最大稳定度对应的第二沥青用量、空隙率中值对应的第三沥青用量、沥青饱和度中值对应的第四沥青用量，以及沥青用量最大值、沥青用量最小值；
根据所述第一沥青用量、第二沥青用量、第三沥青用量、第四沥青用量、沥青用量最大值以及沥青用量最小值确定所述新沥青相对新集料的添加油石比。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述对旧沥青路面采样得到旧沥青混合料样本，包括：
选择拟实施就地热再生复拌工艺的旧沥青路面的取样点，采用小型加热机加热所述旧沥青路面，并耙松取样，得到所述旧沥青混合料样本。
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