浅谈就地热再生沥青混合料配合比设计
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沥青路面就地热再生技术简介一、沥青就地热再生技术特点就地热再生是一种预防性养护工艺,适用就地热再生的基本条件是路面基层的结构完好并有足够的强度和承载能力,路面破损深度小于60mm的沥青路面的维修。
就地热再生技术具有以下特点:可全面解决坑槽、车辙等路面病害;纵向接缝及层间连接的质量比较好;能更好地(100%)利用现有的旧沥青混合料,降低工程费用和维修成本(如原材料费、运输费用等),经济效益显著;单线施工方式,对交通的干扰比较小(使交通阻塞及危险降到最低);清洁环保,作业过程以液化石油气为燃料,对环境的污染比较小;再生路面达到使用年限时,还可以继续再生利用。
二、就地热再生设备组成就地热再生设备主要由加热和再生两大系统组成。
加热系统主要由燃烧装置、加热装置、燃料罐、液压装置、发动机、操纵装置和基础车等组成;再生系统主要由新料接料斗、供料装置、路面耙松装置、搅拌装置、添加剂喷洒装置、熨平装置、辅助加热装置及行走装置等组成。
预加热机的作用是就地加热沥青路面,使旧路面的材料软化并达到理想的施工温度。
在将热能辐射到磨耗层的理想深度的同时,不会破坏骨料,不会燃焦沥青,因而也不会产生不必要的污染。
其燃烧过程是在全密封的装置内进行的,不存在任何明火。
预加热机按结构不同可分为集中燃烧式和分散燃烧式,按燃料及加热方式的不同可分为红外线辐射式、热风循环式和红外线热风并用式。
三、就地热再生工艺种类综合式就地热再生工艺过程为:先把现有沥青路面加热软化,再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上,添加新骨料,补充新沥青,搅拌后输送到机组的摊铺器上,经摊铺、捣实、熨平,最后用压路机碾压形成新的路面。
根据路面破损情况的不同和对修复后路面质量等级的不同要求,就地热再生的施工工艺主要有整形再生法、重铺再生法和复拌再生法等三种。
整形再生法:由加热机对旧沥青路面加热至一定温度后,用复拌机将路面翻松并用复拌机上的搅拌器把翻松的材料拌和均匀(可同时加入适量的添加剂恢复沥青性能),然后摊铺到路面上,再用压路机碾压成型。
浅谈就地热再生沥青混合料配合比设计0.前言沥青路面的再生技术是将废旧沥青混合料通过一些技术措施局部或全部加以再利用,从而降低造价和减少环境污染的一项路面养护技术.而就地热再生是通过热再生机组,在现场将旧沥青路面加热.翻松,通过喷洒再生剂,需添新沥青混合料和沥青,现场拌和后就地摊铺碾压成型的沥青路面再生技术工艺,就地热再生一般只对原沥青路面外表层进展再生.沥青混合料路面的正常破坏是沥青的老化和沥青混合料的疲劳破坏的结果,沥青在运输施工和沥青混合料路面的使用过程中,受到温度.光照.雨水及交通荷载等各种因素的作用,会发生一系列物理.化学变化,如挥发.缩合.氧化等,使沥青的各种化学组分发生变化,这些变化使得沥青的物理力学性能发生变化.沥青混合料路面再生包括两层含义:一是旧沥青混合料的再利用,二是老化沥青的物理力学性能的恢复,即通过再生剂的参加,将旧沥青的粘度调节到所需要的范围内,提高旧沥青的复合流动度, 使旧沥青重新获得良好的流变性能.我公司受正平养护公司委托,对马平西高速公路就地热再生工程进展了相关试验检测工作,并受到合作方地热再生技术专家韩海红的技术指导,完成就地热再生沥青混合料配合比设计和相关试验检测工作.下面就其间的配合比设计浅谈自己的一些见解,供大家参考和了解.马平西高速公路由于交通流量大等原因,局部路段出现车辙.裂缝.坑槽等路面病害现象,针对上述路面病害,正平养护公司引进就地热再生技术对该局部典型路段进展了养护,到达了预期的效果.1.设计1.1取样在前期调查的根底上,对旧路面进展了取样,将原路面按照路况进展分段,然后对这些典型的路段分别进展取样,取样深度为4cm,原旧路面上面层为AC-13沥青混合料,厚度为4cm.为尽量不破坏旧沥青混合料的级配,采用了小型的切割机.钻芯机取样,并保证了取样的代表性.并进展了以下工作:(1)确定旧沥青路面的上面层厚度;(2)确定旧沥青混合料的级配;(3)确定出旧沥青混合料的的沥青用量(油石比).1.2旧沥青性能试验将前期取样干净.凉干,取其中一局部进展离心抽提试验,对原混合料级配作出分析,回收旧沥青(阿布森法)进展常规试验,以判断旧沥青的老化程度.旧路面沥青已老化,与新沥青比拟,表现为针入度.延度大幅度降低,软化点升高.1.3再生剂量试验将回收的旧沥青掺加不同剂量的再生剂,掺量初步为3%.4%.5%.6%,充分混合均匀后静置24h,进展沥青常规试验,试验结果发现,随着掺量的增加,沥青明显软化,其针入度提高,延度提高,软化点降低,沥青的路用性能得到了改善,但完全达不到新沥青的技术标准.考虑到本钱及掺入再生剂的沥青的性能指标,最终选用5%的再生剂掺量.1.4就地热再生沥青混合料矿料级配设计对旧沥青混合料进展了混合料级配试验,发现该代表路段的级配根本满足标准要求,掺加新沥青混合料改善沥青混合料的级配.对新沥青混合料进展级配设计,10-15mm碎石.5-10mm碎石.0-5石屑的原材料试验,选用合格的矿料,并进展合成级配,确定出10-15mm碎石:5-10mm碎石:0-5石屑=25:40:35,通过RAP沥青混合料的级配和新矿料的级配,确定出掺入10%的新混合料,RAP沥青混合料用量为90%.其合成级配满足标准中AC-13的级配要求.1.5就地热再生沥青混合料沥青用量确实定再生沥青混合料的油石比由三局部组成,旧沥青混合料的油石比.掺加的再生剂.新沥青混合料的油石比.再生沥青混合料以旧沥青参加再生剂后形成的油石比为最低油石比,然后按一定间隔(0.2%-0.3%)间隔参加新沥青,做五种沥青油石比的马歇尔试验,用沥青配合比设计方法进展油石比确实定.具体数据见下表.通过五组数据,最终确定出热再生沥青混合料沥青用量为 4.8%,即油石比采用5.0%.热再生沥青再生混合料马歇尔参数按最正确油石比再做一组马歇尔试件,另一组做浸水马歇尔试验,其结果均满足标准要求.1.6再生沥青混合料性能检验对已完成设计的再生沥青混合料做车辙试验.冻融劈裂试验,检验其高温稳定性和低温抗裂性,经试验得出数据动稳定度为2389mm/次,得出劈裂强度比83.3%,均满足标准要求.1.7试验段数据分析及调整阶段与新铺沥青混合料路面一样,通过试验段的试铺,钻芯取样及马歇尔试验,对试验路段数据的采集,对现场的试验数据进展及时分析,做适当调整和验证.青海正通土木工程试验检测马海红。
热拌沥青混合料配合比设计方法及注意事项分析摘要:沥青路面是我国路面面层采用最多的一种结构形式。
目前在我国高速公路路面中,90%以上的路面为沥青路面。
沥青路面面层既是道路的功能层,也是基层的保护层和车辆荷载的传递层,其费用一般占道路总体投资的30%~50%。
由于沥青面层在道路中的重要性以及其性能的复杂性,使其配合比的设计具有自身的一些规律和特点。
因此,研究热拌沥青混合料配合比设计中的一些关键问题,找出合理的设计方法,制定切实可行的有效措施,对保证沥青路面的质量是非常重要的。
关键词:沥青混合料配合比设计1绪论1.1课题背景及目的:热拌沥青混合料配合比设计方法,是一门研究领域比较广泛的综合学科。
随着我国高速公路的飞速发展,高等级沥青路面的应用越来越广泛,并且对路面的结构性能及使用年限所提出的要求越来越高。
在高等级路面施工中,热拌沥青混合料配合比设计,是一个不可忽视的重要环节。
它的进一步研究,对指导高等级路面施工、改善路面结构性能、延长路面使用寿命、提高经济和社会效益,具有十分重要意义。
本文通过文字、图表和一系列数据,阐明热拌沥青混合料配合比设计方法及注意事项。
1.2论文构成及研究内容本文构成及研究内容包括绪论、原材料的选择及有关要求、配合比设计必须遵循的原则、配合比设计方法、注意事项分析和结论等六部分。
分析研究了热拌沥青混合料配合比设计在高等级路面施工中的重要性、探讨了混合料原材料的选择,配合比的设计方法及注意事项等内容。
2 原材料的选择及有关要求热拌沥青混合料是由多种原材料通过试验按一定比例组成的,它包含有沥青、粗集料、细集料、填料和外加剂等。
各种原材料自身质量的好差,将直接影响沥青路面的质量和使用功能。
造成沥青路面早期破损的主要原因绝大部分都来源与原材料自身的质量。
在沥青路面施工时,原材料的选择是一个非常重要的环节。
因此在原材料选择方面,沥青混凝土路面施工技术规范作出比较详细的规定。
2.1规范规定沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验,经评定合格后方可使用,不应以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。
附 录 A(资料性附录)表层、加铺就地热再生沥青混合料配合比设计A.1 RAP 取样及试验分析A1.1 分析路面结构和路面维修记录,根据路面状况是否相同或者接近将全施工路段划分为若干个子路段。
A1.2 按JTG E60随机取样方法确定取样点位置,每个子路段每个车道应分别取样1处,采用机械切割的方法,对再生深度范围内的混合料切割使用。
A1.3对旧沥青回收料(RAP )试样进行抽提/燃烧,确定RAP 的沥青含量(油石比),并对回收沥青进行性能指标检测。
A1.4对回收集料筛分获得RAP 的矿料级配范围。
A.2确定再生剂用量A.2.1应充分考虑再生路面的气候、交通特点、层位等因素,确定再生沥青的目标标号。
一般情况下,将原路面新沥青标号降低一个标号作为再生沥青的目标标号。
A.2.2根据再生沥青的目标标号,确定再生剂的用量。
可采用试配法进行旧沥青再生试验:将再生剂按一定间隔的等差数列比例掺入旧沥青,测定再生沥青的三大指标,绘制变化曲线,用内插法初步确定再生剂用量。
A.3确定最佳新沥青用量K (新沥青占RAP 的质量百分比)A.3.1按照当地工程经验预估再生混合料的新沥青添加量'K ,用'K 、'0.3K ±、'0.6K ±这5个沥青用量水平,分别成型马歇尔试件。
A.3.2按JTG E20相关方法测试试件的毛体积密度、吸水率、理论最大相对密度、测试再生沥青混合料的马歇尔稳定度和流值。
应按JTG F40相关方法确定最佳新沥青用量K 。
A.4马歇尔试件制备要求A4.1将RAP 置于烘箱中加热至140℃,加热试件时间不宜超过2h ,避免RAP 进一步老化;A4.2将新沥青置于烘箱中加热:新沥青为基质沥青时加热温度宜为150~160℃,新沥青为改性沥青时加热温度宜为160~170℃;A4.3在预热的拌和锅中依次加入沥青混合料回收料(RAP )、再生剂、一定设计量新沥青,并混拌均匀;A4.4将一个试样所需混合料倒入预热试模中,成型方法与热拌沥青混合料相同。
沥青混合料配合比设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:沥青混合料是建筑工程中常用的一种道路材料,具有优良的抗水、抗压性能,被广泛应用于公路、机场、停车场等道路建设工程中。
沥青混合料的质量直接影响着道路的使用寿命和安全性,而配合比设计是沥青混合料生产过程中的关键环节。
本文将介绍沥青混合料配合比设计的重要性、设计方法及实践经验。
一、沥青混合料配合比设计的重要性1. 提高沥青混合料的性能沥青混合料的性能包括抗水、抗压、耐久性等多个方面,通过科学合理的配合比设计可以使沥青混合料的性能得到提升。
合理的配合比能够保证沥青与骨料之间的充分结合,增强了沥青混合料的稳定性和耐久性,使其具有更好的抗水、抗压能力。
2. 降低成本通过合理的配合比设计,可以尽量减少浪费材料,避免配料过多或过少造成的浪费。
合理的配合比设计还可以减少施工过程中的损耗,有效降低生产成本。
3. 提高施工效率合理的配合比设计可以使沥青混合料的均匀性和稳定性得到提升,从而减少了施工过程中的调整工作,提高了施工效率。
合理的配合比设计也可以降低施工难度,减少施工过程中的问题,提高了工作效率。
沥青混合料的配合比设计主要包括配料比例的确定、骨料级配设计、沥青用量确定、配制方法等环节。
在实际的配合比设计中,一般遵循以下步骤:1. 确定骨料级配骨料级配是指不同粒径的骨料在一定比例下的混合。
通过对骨料的筛分分析及工程技术要求,确定合适的骨料级配,保证混合料的密实性和耐久性。
2. 确定沥青用量沥青是沥青混合料的胶结剂,其用量的大小直接影响着混合料的性能。
通过试验室试验和现场试验,确定合适的沥青用量,使混合料达到最佳的性能指标。
在确定了骨料级配和沥青用量后,根据不同的工程要求和条件,确定合适的配料比例,保证混合料的性能符合设计要求。
4. 设计混合料的生产工艺根据配合比设计要求,确定混合料的生产工艺,包括混合料的配制温度、搅拌时间、搅拌速度等参数,确保混合料的质量和稳定性。
目录1、前言 (2)2、沥青路面施工的质量控制 (2)2.1 材料的选配 (2)3、材料组成及技术要求 (2)3.1沥青混凝土路面 (2)3.2沥青混合料配合比设计和性能检验 (6)4、沥青混合料配合比设计的准备工作及步骤 (7)4.1混合料的拌和过程中的质量控制 (13)4.2沥青混合料的摊铺及其质量控制 (14)4.3沥青混合料的碾压及其质量控制 (14)4.4结论 (15)4.5混合料的拌和过程中的质量控制 (19)4.6沥青混合料的摊铺及其质量控制 ............................................ 错误!未定义书签。
4.7沥青混合料的碾压及其质量控制 (19)4.8结论 (20)5、岗位工作情况 (20)6、岗位技术总结 (20)致谢 (24)参考文献 (24)热拌沥青混合料配合比设计及施工经验总结王栋通过对沥青路面施工作业质量控制的探索,提出了在沥青路面施工中,除严格依照规范要求外,还必须对集料的选配、材料的加热、拌和及摊铺、碾压等工序进行有效控制,尤其是用等粘度指标来控制上述各工序的温度指标。
这对于降低施工成本,延长道路使用寿命具有极为重要的作用。
1、前言沥青路面以其良好的行车舒适性,开放交通时间短,便于维修等特点而得到广泛应用。
公路建设在我国已进入一个高速发展时期!随着交通流量与荷载的不段提高,对高速公路的路面使用性能提出了愈来愈高的要求。
如何适应未来日益增长的交通强度(重载、高速)的需要,使之保持良好的路况,改善路面的平整度和提高路面的承载能力与抗滑性能好已成为一项研究重点。
为了铺筑坚实、平整、稳定、耐久且抗滑性能好的路面结构,在是施工中必须严格控制各施工质量指标。
这对于降低施工成本,延长道路使用寿命具有极为重要的作用。
本人结合龙长高速公路、泉三高速公路沥青砼路面施工的实际经验,对沥青路面配合比设计及机械化施工的质量控制略作浅述,以资参考。
沥青路面就地热再生混合料级配优化设计摘要:随着我国审核经济的飞速发展,高等级的公路建设水平均得到快速的提高,尤其是针对沥青路面的早期损坏问题,从设计、施工等环节采取一系列的防治措施。
就地热再生技术就沥青路面的损坏问题可进行有效的处理,下面就对沥青路面就地热再生混合料的级配优化设计进行探讨,希望可供相关从业者参考。
关键词:沥青路面;就地热再生;混合料级配;优化设计前言:本文主要对就地热再生技术在沥青路面施工中的应用进行探讨,简述了沥青混凝土路面就地热再生混合料配合比设计。
一、沥青路面就地热再生混合料配合比设计思路通过长期使用的旧沥青路面内部主要有骨料级配变化、沥青老化两种变化,所以就地热再生沥青混合料地配合比设计需分为4个步骤进行:第一,对沥青路面进行实地勘察对沥青路面的变形(车辙、拥包、波浪、沉陷)病害调查;路面抗滑性能调查;强度调查;损坏(错台、网裂、松散、过度磨损等)病害调查。
根据实地勘察结果,对照高等级公路就地热再生标准,选定就地热再生施工方案。
第二,对旧沥青路面钻取芯样,利用芯样和实验室检测设备,对沥青混合料的级配及油石比进行检验;第三,对旧沥青检验及添加剂后沥青的检验;第四,再生沥青混合料的设计。
再生混合料配合比设计的重要性,在于它是再生路面使用性能的保证条件之一。
旧沥青路面经过多年行车碾压,在荷载作用和自然因素作用下,沥青混合料的骨料颗粒受到反复搓磨甚至压碎,导致沥青混合料级配变化,或多或小偏离规范要求,应通过对旧沥青路面提前进行路面调查,检验车辙深度,路面裂痕等病害,进行取有代表性芯样进行室内抽提试验检测沥青用量和沥青混合料级配,进行数据分析计算新沥青混合料与旧沥青混合料的合成级配。
此举也有助于路面的耐久性和耐热性的提高。
老化的沥青路面表现为表面脆化,容易出现裂纹、松散、车辙等病害。
沥青路面的老化主要是指沥青的老化的化学变化,主要表现为油分减少、沥青质增加、胶质增加,通过对旧沥青路面进行阿布森法回收沥青方法进行试验,通过相应的常规性能指标检验,针入度减小、软化点升高、延度降低等等,与新沥青相差甚远。
热拌沥青混合料配合比设计方法1、前言《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)对热拌沥青混合料的配合比设计方法作了重大修改。
规范发布后,各施工单位对此十分重视,努力执行新规范的三阶段配合比设计方法,不少单位取得了成功的经验,认为新方法对提高沥青混合料的质量非常重要。
然而,据笔者在一些工程调查中了解,发现有一些单位对新方法并不理解,仍然按老方法操作,或者嫌麻烦,碰到一些指标不合格或试验有困难就放弃了。
应该严肃指出,国家颁布的规范具有法规性质,它不同于一般的学术著作,规范具有其严肃性,各单位应该认真执行。
不理解或不明确的地方应该积极咨问,对规范的规定或条文有意见可以向交通部或主编单位提出,以便使规范迅速贯彻并不断改进。
为推广执行新规范,本文以某高速公路工程中面采用AC—25型密级配沥青混凝土的配合比设计过程作为一个实例,详细说明新方法的具体步骤和做法,帮助理解新方法,每一步都按照规范附录B 规定的方法进行。
各单位可以参照本文介绍的方法步骤,进行热拌沥青混合料的配合比设计。
2、材料选择和原材料试验对任何一个工程,在配合比设计之前,材料选择和原料试验是不可缺少的步骤,只有所有指标都符合规范第4章要求的材料才允许使用。
2.1沥青本工程地处规范附录A规定的温区,按规定选择℃沥青标号为AH—90。
进口沥青到货后按试验规程要求取样,并委托交通部公路工程质量检测中心进行要求,其主要技术指标如表1。
表中工程招标合同对规范规定的要求作了一些调整,10℃延度是参照“八五”攻关成提出的,只要不降低规范要求,是允许的。
表1沥青质量试验结果2.2矿料2.2.1粗集料采用某石场的石灰岩碎石,各种材料筛分结果如表2。
在采石场采集的样品中,名义为S7号碎石(方孔筛10~30mm)规格的样品实际上是S6号碎石,其中小于26.5mm部分仅78.1%,不适于配制AC-25沥青混凝土,试验时必须将大于26.5mm部分筛除后使用,以符合生产时的实际情况(大于26.5mm料作为超粒径料排出)。
热再生沥青混合料的配合比设计摘要:沥青混合料是路面施工常用的材料,综合多项因素,对热再生沥青混合料进行更为深入的研究。
基于此,本文主要就热再生沥青混合料的配合比进行分析,结合具体的研究和实验,对配合比的设计进行深入了解。
关键词:热再生;沥青混合料;配合比;设计通过深入了解,沥青混凝土路面在经过长期时候后,其性能难免会下降。
这时若性能已经低于相关规定值,相关单位则有必要对路面进行维修。
一般情况下,都是在旧沥青混凝土路面上铺设新的沥青混合料,之后重新进行路面结构的铺设。
1.沥青混凝土路面混合料的再生1.沥青混合料老化的机理1.沥青的老化沥青混合料中的沥青经过多方因素的影响下,会使其结构发生改变,进而影响物理性能和力学性能。
比如在沥青四组分结构分析中,能够发现饱和分含量在老化的过程中会逐渐变大,而芳香分则会转变为胶质,接着胶质会转变为沥青质,因而在老化沥青的四组分结构中,沥青质与胶质的含量会增加,至于芳香分含量会随之减少[1]。
1.矿料的疲劳当沥青混合料中含有的矿料受到汽车荷载长期影响下后,各个颗粒之间则会产生摩擦和位移现象,进而出现碎裂,最终逐渐形成为细粒组分。
在这种情况下,会使得矿料骨架性发生明显改变,且矿料之间的内摩擦力不断减少。
1.沥青混凝土路面混合料再生的主要机理1.沥青的再生当沥青逐渐老化后,会呈变硬发脆的状态,且流变性能也会逐渐降低,与此同时,其粘度也明显上升。
通过了解,沥青再生就是结合这两个要素实现的。
简单来说就是通过添加一定的再生剂,不断提高其流变指数。
根据对沥青组分的不断分析,将已经老化的沥青与相应的再生剂进行融合后,相应的组分也会发生变化。
通过深入了解,芳香分在应用中可对沥青进行一定的溶解和分散,因而可将其作为使用再生剂技术的重要指标[2]。
将再生剂与老化沥青混合中,首先要能够在最大程度上保证再生剂的性质,也就是流变性,此外还要确保其与老化沥青在各方面能力上满足相关标准和要求。
1.矿料的再生矿料在使用期间的碎裂会造成其细化,因而在应用相关混合料中,有关人员需要注重矿料的级配曲线,确保其达到相关标准。
就地热再生技术在高速公路养护中的应用发布时间:2023-02-15T03:21:33.647Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期作者:张亮[导读] 就地热再生技术作为我国高速公路当前阶段的主要养护技术方法,通过这一技术不仅能够进一步提高高速公路路面的性能张亮身份证号:21140419810320**** 惠州广河高速公路有限公司邮编:516800摘要:就地热再生技术作为我国高速公路当前阶段的主要养护技术方法,通过这一技术不仅能够进一步提高高速公路路面的性能,而且也可以优化高速公路的使用效果,所以在实际应用过程中,研究人员需要加强对该项技术的研究。
尤其是近年来我国的经济水平不断提高,人们对于出行的要求也就越来越高,高速公路对于人民出行有着非常重要的影响,作为人民出行的重要手段,高速公路不仅对社会稳定性起到一定的协调作用,而且也对我国经济发展起着很大的促进作用,所以必须加强对于高速公路养护处理的重视程度,通过有效应用该技术来提高高速公路的使用效果。
关键词:地热再生技术;高速公路;养护前言:高速公路作为推动某一地区经济发展的重要措施,不仅可以解决当地交通堵塞的问题,而且也可以提高该地区的运输效率,尤其是在近几年的发展背景当中,高速公路所承担的运输压力也逐渐增加,为了进一步保证高速公路的正常运行,就需要针对高速公路做好养护工作,并且加强对于高速公路工程整体质量的控制,在开展高速公路养护工作时,有效应用就地热再生技术,通过就地热再生技术来优化高速公路的使用效果。
一、就地热再生技术的简要介绍(一)技术原理随着近年来我国经济水平的不断提高,就地热再生技术也被应用到了高速公路的养护当中,在大量的时间运用下就地热再生技术的应用水平,也就在不断提高,通过熟练应用就地热再生技术,不仅能够确保资源合理化应用,而且对于我国未来的可持续发展也有着非常好的促进作用。
就地热再生技术主要是运用地热再生机组将原本的路面进行加热,再把原来的废旧材料收集加入再生剂和其他添加剂后完成搅拌工作,最后再进行平台碾压等一系列环节,形成全新的混凝土表层,并且进一步提高路面的使用性能[1]。
浅谈就地热再生沥青混合料配合比设计
0.前言
沥青路面的再生技术是将废旧沥青混合料通过一些技术措施部分或全部加以再利用,从而降低造价和减少环境污染的一项路面养护技术.而就地热再生是通过热再生机组,在现场将旧沥青路面加热.翻松,通过喷洒再生剂,需添新沥青混合料和沥青,现场拌和后就地摊铺碾压成型的沥青路面再生技术工艺,就地热再生一般只对原沥青路面表面层进行再生.
沥青混合料路面的正常破坏是沥青的老化和沥青混合料的疲劳破坏的结果,沥青在运输施工和沥青混合料路面的使用过程中,受到温度.光照.雨水及交通荷载等各种因素的作用,会发生一系列物理.化学变化,如挥发.缩合.氧化等,使沥青的各种化学组分发生变化,这些变化使得沥青的物理力学性能发生变化.
沥青混合料路面再生包括两层含义:一是旧沥青混合料的再利用,二是老化沥青的物理力学性能的恢复,即通过再生剂的加入,将旧沥青的粘度调节到所需要的范围内,提高旧沥青的复合流动度, 使旧沥青重新获得良好的流变性能.
我公司受正平养护公司委托,对马平西高速公路就地热再生项目进行了相关试验检测工作,并受到合作方地热再生技术专家韩海红的技术指导,完成就地热再生沥青混合料配合比设计和相关试验检测工作.下面就其间的配合比设计浅谈自己的一些见解,供大家参考和了解.
马平西高速公路由于交通流量大等原因,部分路段出现车辙.裂缝.坑槽等路面病害现象,针对上述路面病害,正平养护公司引进就地热再生技术对该部分典型路段进行了养护,达到了预期的效果.
1.设计
1.1取样
在前期调查的基础上,对旧路面进行了取样,将原路面按照路况进行分段,然后对这些典型的路段分别进行取样,取样深度为4cm,原旧路面上面层为AC-13沥青混合料,厚度为4cm.为尽量不破坏旧沥青混合料的级配,采用了小型的切割机.钻芯机取样,并保证了取样的代表性.并进行了以下工作:
(1)确定旧沥青路面的上面层厚度;
(2)确定旧沥青混合料的级配;
(3)确定出旧沥青混合料的的沥青用量(油石比).
1.2旧沥青性能试验
将前期取样洁净.凉干,取其中一部分进行离心抽提试验,对原混合料级配作出分析,回收旧沥青(阿布森法)进行常规试验,以判断旧沥青的老化程度.旧路面沥青已老化,与新沥青比较,表现为针入度.延度大幅度降低,软化点升高.
1.3再生剂量试验
将回收的旧沥青掺加不同剂量的再生剂,掺量初步为3%.4%.5%.6%,充分混合均匀后静置24h,进行沥青常规试验,试验结果发现,随着掺量的增加,沥青明显软化,其针入度提高,延度提高,软化点
降低,沥青的路用性能得到了改善,但完全达不到新沥青的技术标准.
考虑到成本及掺入再生剂的沥青的性能指标,最终选用5%的再生剂掺量.
1.4就地热再生沥青混合料矿料级配设计
对旧沥青混合料进行了混合料级配试验,发现该代表路段的级配基本满足规范要求,掺加新沥青混合料改善沥青混合料的级配.对新沥青混合料进行级配设计,10-15mm碎石.5-10mm碎石.0-5石屑的原材料试验,选用合格的矿料,并进行合成级配,确定出10-15mm碎石:5-10mm碎石:0-5石屑=25:40:35,通过RAP沥青混合料的级配和新矿料的级配,确定出掺入10%的新混合料,RAP沥青混合料用量为90%.
其合成级配满足规范中AC-13的级配要求.
筛孔1613.29.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075
PAP混合料(90%) 100
93.6 79.4 44.9 30.1 22.6 18.4 12.6 10.2 5.5
10-15mm
碎石
(2.5%)
99.5 72.2 21.6 3.0
5-10mm
碎石
(4.0%)
100 100 99.1 29.1 9.8
0-5mm
石屑
(3.5%)
100 100 100 96.8 63.8 44.9 30.7 19.9 13.4 8.4
合成级
配
100 93.5 79.5 45.1 29.7 21.9 17.6 12.0 9.7 5.2
规范通
过率
100 90-100 68-85 38-68 24-50 15-38 10-28 7-20 5-15 4-8
1.5就地热再生沥青混合料沥青用量的确定
再生沥青混合料的油石比由三部分组成,旧沥青混合料的油石比.掺加的再生剂.新沥青混合料的油石比.
再生沥青混合料以旧沥青加入再生剂后形成的油石比为最低油石比,然后按一定间隔(0.2%-0.3%)间隔加入新沥青,做五种沥青油石比的马歇尔试验,用沥青配合比设计方法进行油石比的确定.
具体数据见下表.
通过五组数据,最终确定出热再生沥青混合料沥青用量为 4.8%,即油石比采用5.0%.
热再生沥青再生混合料马歇尔参数
沥青用量(%)实测相
对密度
理论相
对密度
(g/cm3
)
沥青体
积百分
率(%)
空隙率
(%)
矿料间
间隙率
(%)
饱和度
(%)
稳定度
(KN)
流值
(0.1mm
)
4.6 2.333 2.495 10.80 6.50 17.30 62.60 7.43 22.40
4.8 2.375 2.487 11.50 4.50 16.00 71.90 11.59 33.40
5.0 2.392 2.464 12.10 2.90 15.00 80.40 10.72 40.60 5.2 2.379 2.432 12.50 2.20 14.70 85.10 8.76 4
6.90 5.4 2.369 2.402 12.90 1.40 14.30 90.20
7.80 56.90
按最佳油石比再做一组马歇尔试件,另一组做浸水马歇尔试验,其结果均满足规范要求.
1.6再生沥青混合料性能检验
对已完成设计的再生沥青混合料做车辙试验.冻融劈裂试验,检验其高温稳定性和低温抗裂性,经试验得出数据动稳定度为2389mm/次,得出劈裂强度比83.3%,均满足规范要求.
1.7试验段数据分析及调整阶段
与新铺沥青混合料路面一样,通过试验段的试铺,钻芯取样及马歇尔试验,对试验路段数据的采集,对现场的试验数据进行及时分析,做适当调整和验证.
青海正通土木工程试验检测有限公司
马海红
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