目次 1 总则 术语 符号 术语 符号及代号 基本规定 材料 一般规定 沥青 集料 沥青混合料回收料 (RAP) 再生剂 温拌剂...

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1 中国公路建设行业协会标准 (T/CHCA) 沥青路面就地热再生施工技术规范 初稿 中国公路建设行业协会 / 山东省路桥集团有限公司 2017 年 5 月

2 目次 1 总则 术语 符号 术语 符号及代号 基本规定 材料 一般规定 沥青 集料 沥青混合料回收料 (RAP) 再生剂 温拌剂 矿粉 纤维稳定剂 混合料设计 一般规定 矿料级配设计范围 配合比设计 性能验证 沥青路面就地热再生施工 一般规定 施工准备 再生试验段的铺筑 再生施工 摊铺 压实 接缝处理 开放交通及其他 质量控制...25 附录 A 回收沥青路面材料 (RAP) 取样方法 附录 B 沥青的回收方法 ( 旋转蒸发器法 )...29 附录 C 就地热再生沥青混合料配合比设计方法...34 附录 D SMA 就地热再生沥青混合料配合比设计方法...40 本规范用词说明...45 II

3 1 总则 为规范沥青路面就地热再生施工技术应用, 提高沥青路面就地 热再生施工技术水平, 保证沥青路面就地热再生工程质量, 制定本规范 本规范适用于各等级沥青路面的表面再生工程中的沥青路面就 地热再生技术的应用 沥青路面就地热再生技术应用应积极稳妥地采用新技术 新材 料 新设备和新工艺 沥青路面就地热再生技术除应符合本规范外, 尚应符合国家 行 业颁布的其它有关标准 规范的规定 1

4 2 术语 符号 2.1 术语 沥青混合料回收料 reclaimed asphalt pavement(rap) 采用铣刨 开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料 条文说明本条对 RAP 的定义做出调整, 明确其为沥青作为结合料的沥青路面旧料 就地热再生 hot in-place recycling(hir) 采用专用的就地热再生设备, 对沥青路面进行加热 铣刨, 就地掺入一定数量的新沥青 新沥青混合料 再生剂等, 经热态拌和 摊铺 碾压等工序, 一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术 它可以分为复拌再生 加铺再生两种 1 复拌再生 (remixing): 将旧沥青路面加热 铣刨, 就地掺加一定数量的再生剂 新沥青 新沥青混合料, 经热态拌和 摊铺 碾压成型 掺加的新沥青混合料比例一般控制在 30% 以内 2 加铺再生 (repaving): 将旧沥青路面加热 铣刨, 就地掺加一定数量的新沥青混合料 再生剂, 拌和形成再生混合料, 利用再生复拌机的第一熨平板摊铺再生混合料, 利用再生复拌机的第二熨平板同时将新沥青混合料摊铺于再生混合料之上, 两层一起压实成型 条文说明按照美国沥青再生协会的分类, 就地热再生可以分为 Surface Recycling( 表层再生 ) Remixing( 复拌再生 ) Repaving( 加铺再生 )3 种 三者的主要差别是,Surface Recycling 只掺加再生剂而不掺加新集料或者新混合料, 再生时可以铣刨翻松也可以耙松 ;Remixing 需要掺加新集料或者新混合料, 并将新集料或者新混合料与铣刨的原路面材料进行重新拌和 摊铺 ;Repaving 是在对原路面进行再生的同时, 在再生层上加铺薄层沥青罩面 由于表层再生只掺加再生剂而不掺加新集料和新沥青, 不调整沥青混合料回 2

5 收料 (RAP) 级配, 再生后的混合料性能一般不够理想, 在国外很少使用 针对我国目前的实际路面情况, 很难找到表层再生适用的工程对象, 因此本细则未列入表层再生 上述就地热再生方式均指采用热翻松, 国外还有采用冷铣刨的就地热再生, 但是由于目前在我国应用很少, 本细则暂未作规定, 有关单位可根据实际情况进行试验研究, 成功后可以应用 再生混合料 recycled mixture 含有沥青混合料回收料 (RAP) 的混合料 沥青再生剂 rejuvenating agent 掺加到再生沥青混合料中, 用于恢复已老化沥青性能的添加剂 温拌剂 warm mixture additive 添加到沥青或沥青混合料中, 通过物理或化学作用, 使沥青混合料能够在相 对较低的温度下正常施工, 满足热拌沥青混合料技术要求的添加剂 2.2 符号及代号 本规范各种符号 代号以及意义见表 2.2 表 2.2 符号及代号 编号符号或代号意义 RAP 沥青混合料回收料 HIR 沥青路面就地热再生 RA 再生剂 3

6 3 基本规定 就地热再生适用于公路沥青路面面层的就地热再生利用 适用于就地热再生的路面技术状况包括 : 1) 原路面结构强度指数 PSSI 应不低于 90; 2) 原路面沥青 25 针入度 (0.1mm) 应不低于 20; 3) 原路面再生深度范围内沥青混合料的沥青含量宜不低于 3.8% 条文说明就地热再生对路面结构强度的贡献不大, 其路用效果和寿命受到原路面结构强度的显著影响 因此, 原路面应该有充足的结构强度, 据此提出了 PSSI 不低于 90 的要求, 即 PSSI 为优 研究表明, 沥青老化到 25 针入度 (0.01mm) 低于 20 后, 很难通过就地热再生工艺有效恢复沥青指标, 因此提出了原路面沥青针入度的要求 此外, 就地热再生中热量的传递主要是依靠沥青膜 当原路面贫油时, 路面加热将变得十分困难, 因此提出了原路面最小沥青含量的要求 在混合料性能和施工工艺满足要求的前提下,SBS 改性沥青路面 稀 浆封层 微表处 超薄罩面 碎石封层路面可进行就地热再生 当不能满足要求 时, 应将上述材料层铣刨后再进行就地热再生 条文说明工程实践表明, 在混合料性能和施工工艺满足要求的前提下,SBS 改性沥青路面的就地热再生是可行的 其次, 从再生工艺角度讲, 尽管由于改性沥青的软化点较高, 路面加热难度有所增大, 但是仍然可以达到要求的施工温度 当然, 改性剂 路面空隙率 油石比 施工季节等的不同, 使得 SBS 改性沥青路面的就地热再生适用性各不相同, 工程前应做认真分析 原路面上铺有稀浆封层 微表处 超薄罩面 碎石封层时, 采用就地热再生时主要可能会出现两个问题 : 一是再生沥青混合料的级配可能会难以调整到良好 4

7 级配范围 ; 二是再生时加热会很困难, 很难穿透过封层将热量均匀地传递下去, 从而影响再生质量 5

8 4 材料 4.1 一般规定 沥青路面就地热再生使用的各种材料运至现场后必须按规定频率取 样进行质量检验, 经评定合格后方可使用 沥青路面就地热再生使用的新集料粒径规格以方孔筛为准 不同料 源 品种 规格的集料不得混杂堆放 堆放集料的料场应经过硬化处理, 并具备 防雨措施且排水通畅 对于就地热再生, 当 RAP 中集料质量不符合 公路沥青路面施工技 术规范 (JTG F40) 的有关规定, 但新旧集料混合后的集料混合料质量符合 公 路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的有关规定时, 可以使用 4.2 沥青 沥青路面就地热再生混合料使用的道路石油沥青应符合现行 公路沥 青路面施工技术规范 (JFG F40) 的有关规定 沥青必须按照种类 标号分别存储, 在运输 存储和使用过程中应采 取良好的防水措施 就地热再生沥青面层用道路石油沥青技术要求见表 4.2 表 4.2 就地热再生沥青面层用道路石油沥青技术要求 指标 单位 等 级 沥青标号 110 号 90 号 [3] 70 号 试验方法 [1] 针入度 (25,5s,100g) 0.1m m 100~120 80~100 60~80 T 0604 适用的气候分区 附录 A [5] 6

9 针入度指数 PI [2] A B -1.5~ ~+1.0 T 0604 软化点 (R&B) 不小于 A B C T 0606 [2] 60 动力黏度不小于 [2] 10 延度不小于 15 延度不小于 Pa s A T 0620 A cm B T 0605 A B 100 cm C 蜡含量 ( 蒸馏法 ) 不大于 % A 2.2 B 3.0 C 4.5 T 0615 闪点不小于 T 0611 溶解度不小于 % 99.5 T 0607 密度 (15 ) g/cm 3 实测记录 T 0603 质量变化不大于残留针入度比不小于 [4] TFOT( 或 RTFOT) 后 T 0610 或 T 0609 % ± 0.8 T 0609 A % B T 0604 C 残留延度 (10 ) A cm T 0605 不小于 B 残留延度 (15 ) cm C T 0605 不小于注 :[1] 试验方法按照现行 公路工程沥青及沥青混合料试验规范 (JTG E20) 规定的方法执行 用于仲裁试验求取 PI 时的 5 个温度的针入度关系的相关系数不得小于 [2] 经建设单位同意, 表中 PI 值 60 动力粘度 10 延度可作为选择性指标, 也可不作为施工质量检验指标 [3]70 号沥青可根据需要要求供应商提供针入度范围为 60~70 或 70~80 的沥青 [4] 老化试验以 TFOT 为准, 也可以 RTFOT 代替 [5] 气候分区见 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F ) 附录 A 7

10 4.3 集料 集料质量应符合 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F ) 的 有关规定 沥青路面就地热再生用集料要求见表 表 表 和表 表 就地热再生沥青面层粗集料质量技术要求 指标 单 位 高速公路和一级公路 表面层 其他层次 其他公 路 试验方法 石料压碎值 % T 0316 洛杉矶磨耗损失 % T 0317 表观相对密度 T 0304 吸水率 % T 0304 针片状颗粒含量 % T 0312 坚固性 % T 0314 软石含量 % T 0320 水洗法 <0.075mm 颗粒含量 % T 0310 表 就地热再生沥青面层用粗集料规格 规 通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) 格名称 公称粒径 (mm) S 1 40~ ~ 0~ ~5 S 2 40~ ~ 0~ ~5 S 3 30~ ~ 0~ ~5 S 4 25~ ~ 0~ S 5 20~ ~ 0~ ~5 S 6 15~ ~ 0~ 0~5 8

11 S 7 10~ ~ 0~ ~5 S 8 10~ ~ 0~ ~5 S 9 10~ ~ 0~ ~5 S 10 10~ ~ 0~ ~5 S 11 5~ ~ 40~ 0~ S 12 5~ ~ 0~ S 13 3~ ~ 40~ S 14 3~ ~ 100 0~5 0~5 0~ 20 0~ 15 0~ 5 0~ 3 表 就地热再生沥青面层细集料质量技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验方法 表观相对密度 2.5 T 0330 坚固性 (>0.3mm 部分 ) % 12 T 0340 砂当量 % 60 T 0334 含泥量 ( 0.075mm 含量 ) % 3 T 0333 棱角性 ( 流动时间 ) s 30 T 0345 表 就地热再生沥青面层用机制砂或石屑规格 规格 公称粒径 (mm) 水洗法通过各筛孔的质量百分率 (%) S15 0~ ~100 60~90 40~75 20~55 7~40 2~20 0~10 S16 0~ ~100 50~80 25~60 8~45 0~25 0~ 沥青混合料回收料 (RAP) 沥青混合料回收料 (RAP) 应按照表 所示实测沥青混合料回收 9

12 料 (RAP) 技术指标, 用于再生混合料设计 表 RAP 实测指标要求 材料检测项目试验方法 含水量 RAP RAP 中的沥青 RAP 中的粗集料 RAP 中的细集料 RAP 矿料级配沥青含量砂当量针入度 60 黏度软化点 15 延度针片状颗粒含量压碎值棱角性 本细则附录 A 抽提, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (JTJ052) 抽提, 公路工程集料试验规程 (JTG E42) 用于混合料设计的沥青混合料回收料 (RAP) 的指标要求见表 表 RAP 实测指标要求 材料类别检测项目技术要求试验方法 RAP 含水量 (%) 3 预处理后的 RAP 中 4.75mm 以下 部分 砂当量 (%) 55 本规范附录 A RAP 抽提, 公路工程 RAP 中的沥青 25 针入度 (0.1mm) 15 沥青及沥青混合料试验规程 (JTJ052) 4.5 再生剂 根据旧沥青老化程度 沥青含量 沥青混合料回收料 (RAP) 掺配比 10

13 例 再生剂与沥青的配伍性 改善效果等, 综合选择再生剂品种 再生剂的质量要求见表 4.5 表 4.5 热拌沥青混合料再生剂质量要求 检验项目 RA-1 RA-5 RA-25 RA-75 RA-250 RA-500 试验方法 60 动力黏度 50~ ~ ~ ~ ~ ~ T 0619 闪点 ( ) T 0633 饱和芬含量 (%) T 0618 芳香芬含量 (%) 实测实测实测实测实测实测 T 0618 薄膜烘箱试验前后黏度比薄膜烘箱试验前后质量损失 (%) T 0619 ±4 ±4 ±3 ±3 ±3 ±3 T 0609 或 T 密度 (g/cm 3 ) 实测实测实测实测实测实测 T 温拌剂 温拌剂可采用高分子聚合物 表面活性剂 有机降粘剂以及其他能够 降低沥青混合料施工温度的材料 就地热再生使用的表面活性添加剂的技术要求见表 4.6 表 表面活性类添加剂技术要求 技术要求 指标单位 湿法 ( 由沥青预混 ) 干法 ( 直投 ) 添加型添加型 外观 液体, 无悬浮和沉淀物 液体, 无悬浮和沉淀物 胺值 mg/g 400~600 有效固态值 % PH 值 (25 ) 9.5±1.0 11

14 4.7 矿粉 沥青路面就地热再生混合料料中使用的矿粉技术指标应符合 公路沥 青路面施工技术规范 (JTG F40) 的有关规定 矿粉的技术要求见表 4.7 表 4.7 矿粉质量技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验方法 表观密度 g/cm T 0352 含水量 % 1.0 T 0103 <0.6mm % 100 粒度范围 <0.15mm % 90~100 <0.075mm % 75~100 T 0351 外观 无团粒结块 亲水系数 <1 T 0353 塑性指数 % <4 T 0354 加热安定性实测记录 T 纤维稳定剂 就地热再生混合料为 SMA 时, 应采用纤维稳定剂, 纤维稳定剂宜采 用木质素纤维, 其用量为混合料总重的 4~6% 就地热再生用再生木质素纤维的技术要求见表 SMA 就地热再生混合料采用聚酯纤维 矿物纤维作为稳定剂时, 其 技术指标应满足相关规范要求 12

15 表 就地热再生用再生木质素纤维技术要求 项目 单位 指标 试验方法 纤维长度 mm 6 显微镜观测 灰分含量 % 18±5 高温 590~600 燃烧后测定残留物 PH 值 - 7.5±1.0 水溶液 PH 试纸或 PH 计测定 吸油率 - 纤维质量的 5 倍 用煤油浸泡后放在筛上经振敲后称量 含水率 % 烘箱烘 2h 后冷却称量 条文说明 纤维掺加量需考虑热再生中旧沥青材料的纤维含量, 纤维具体掺加比例通过 混合料的性能试验确定 13

16 5 混合料设计 5.1 一般规定 应在对沥青混合料回收料 (RAP) 充分调查分析的基础上, 根据工程 要求 公路等级 交通等级 使用层位 气候条件等因素, 充分借鉴成功经验, 选用符合要求的材料, 进行再生混合料设计 沥青路面就地热再生混合料设计应通过试验路进行验证 5.2 矿料级配设计范围 就地热再生混合料矿料级配工程设计级配范围的确定, 应符合 公路 沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的相关规定 就地热再生混合料工程设计级配要求见表 表 就地热再生密级配沥青混合料矿料级配范围 级配类型 AC-2 中 0 粒 AC-1 式 6 AC-1 细 3 粒 AC-1 式 0 通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) ~ 78~ 62~ 50~ 26~ 16~ 12~ 8~ 5~ 4~ ~ 76~ 60~ 34~ 20~ 13~ 9~ 7~ 5~ ~ 68~ 38~ 24~ 15~ 10~ 7~ 5~ ~ 45~ 30~ 20~ 13~ 9~ 6~ ~7 4~8 4~8 4~8 14

17 表 就地热再生沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围 中粒式细粒式 通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) 级配类型 ~ 18~ 13~ 12~ 10~ SMA ~92 62~82 40~55 9~ ~ 20~ 15~ 14~ 12~ SMA ~85 45~ ~ 20~ 15~ 14~ 12~ SMA ~ ~ 28~ 20~ 14~ 12~ SMA ~ 15 10~ 16 10~ 18 8~ 13 9~ 14 9~ 15 9~ ~ 12 8~ 12 8~ 12 8~ 配合比设计 就地热再生混合料配合比按照本规范附录 C 附录 D 的设计方法进 行设计 就地热再生混合料性能应符合 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 中相应热拌沥青混合料类型的技术要求 就地热再生密级配沥青混合料马歇尔试验技术要求见表 表 就地热再生密级配沥青混合料马歇尔试验技术要求 高速公路 一级公路 试验指标 单位 夏炎热区 ( 区 ) 夏热区及夏凉区 ( 区 ) 其他等级 公路 行人 道路 中轻交通重载交通中轻交通重载交通 击实次数 ( 双面 ) 次 试件尺寸 mm φ101.6mm 63.5mm 空隙率 VV 深约 90mm 以内 % 3~5 4~6 2~4 3~5 3~6 2~4 深约 90mm 以下 % 3~6 2~4 3~6 3~6 - 稳定度 MS 不小于 kn

18 流值 FL mm 2~4 1.5~4 2~4.5 2~4 2~4.5 2~5 设计空隙率 (%) 相应于以下公称最大粒径 (mm) 的最小 VMA 及 VFA 技术要求 (%) 矿料间隙率 VMA (%) 不小于 沥青饱和度 VFA(%) 55~70 65~75 70~85 注 : 本表适用于公称最大粒径 26.5mm 的密级配沥青混合料 就地热再生沥青玛蹄脂混合料马歇尔试验技术要求见表 表 就地热再生沥青玛蹄脂混合料马歇尔试验技术要求 技术要求 试验项目 单位 不使用改性沥青 使用改性沥青 试验方法 马歇尔试件尺寸 mm φ101.6mm 63.5mm T 0702 [1] 马歇尔试件击实次数 两面击实 50 次 T 0702 空隙率 VV [2] % 3~4 T 0705 矿料间隙率 VMA [2] 不小于 % 17.0 T 0705 粗集料骨架间隙率 VCA mix [3] 不大于 VCA DRC T 0705 沥青饱和度 VFA % 75~85 T 0705 [4] 稳定度不小于 kn T 0709 流值 mm 2~5 - T 0709 谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 % 不大于 0.2 不大于 0.1 T 0732 肯塔堡飞散试验的混合料损失 或浸水飞散试验 % 不大于 20 不大于 15 T 0733 注 :[1] 对集料坚硬不易击碎, 通行重载交通的路段, 宜将击实次数增加为双面各 75 次 16

19 [2] 对高温稳定性要求较高的重交通路段或炎热地区, 设计空隙率允许放宽到 4.5%,VMA 允许放宽到 16.5%(SMA-16) 或 16%(SMA-19),VFA 允许放宽到 70% [3] 试验粗集料骨架间隙率 VCA 的的关键性筛孔, 对 SMA-19 SMA-16 是指 4.75mm, 对 SMA-13 SMA-10 是指 2.36mm [4] 稳定度难以达到要求时, 容许放宽到 5.0kN( 非改性 ) 或 5.5kN( 改性 ), 但动稳定度检验必须合格 5.4 性能验证 就地热再生沥青混合料配合比设计完成后应按照 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 中热拌沥青混合料相关规定进行性能验证, 路用性能应符合 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对基质沥青混合料 改性沥青混合料的技术要求 就地热再生混合料的高温稳定性 水稳定性 低温性能技术指标要求 见表 表 就地热再生沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求 气候条件与技术指标 相应于下列气候分区所要求的动稳定度 ( 次 /mm) 七月平均最高气温 ( ) >30 20~30 <20 试验方法 及气候分区 1. 夏炎热区 2 夏热区 3 夏凉区 普通沥青混合料不小于 改性沥青混合料不小于 SMA 混 非改性不小于 1500 合料 改性不小于 3000 T0719 表 就地热再生沥青混合料水稳定性检验技术要求 气候条件与技术指标相应于下列气候分区的技术要求 (%) > ~ ~500 <250 年降雨量 (mm) 及气候分区 1. 潮湿区 2. 湿润区 3. 半干区 4. 干旱区 试验方法 17

20 浸水马歇尔试验残留稳定度 (%) 不小于 普通沥青混合料 改性沥青混合料 SMA 混合 普通沥青 75 料 改性沥青 80 T 0709 冻融劈裂试验的残留强度比 (%) 不小于 普通沥青混合料 改性沥青混合料 SMA 混合 普通沥青 75 料 改性沥青 80 T 0729 气候条件与技术指标 表 就地热再生沥青混合料低温弯曲试验破坏应变 () 技术要求 相应于下列气候分区所要求的破坏应变 年极端最低气温 ( ) < ~ ~-21.5 > 冬严寒区 2. 冬寒区 3. 冬冷区 4. 冬温区 及气候分区 普通沥青混合料不小于 改性沥青混合料不小于 试验 方法 T

21 6 沥青路面就地热再生施工 6.1 一般规定 就地热再生设备应满足以下要求 : (1) 应采用热风 红外等非明火加热方式, 并具有精确的温度控制系统 (2) 应具有再生剂等添加系统及精确计量装置 (3) 翻松装置应带有深度自动控制系统 (4) 当再生深度超过 40mm 时, 应具备多级加热翻松功能 就地热再生施工必须铺筑试验路段 现场拌制再生混合料应拌和均匀且满足再生混合料设计要求 6.2 施工准备 就地热再生施工前应进行现场周边环境调查, 对可能受到影响的植物 隔离带 树木 加油站等提前采取隔离措施 就地热再生前, 必须对就地热再生无法修复的路面病害进行预处理 (1) 破损松散类病害 : 深度超过就地热再生施工厚度时, 应予挖补 (2) 变形类病害 : 变形深度大于 30mm 时, 再生施工前应进行铣刨处理 (3) 裂缝类病害 : 分析裂缝类病害成因, 影响热再生工程质量的裂缝应预处理 原路面特殊部位的预处理, 应符合下列规定 : (1) 宜用铣刨设备沿行车方向将桥梁伸缩缝前后铣刨至少 50cm, 有一定斜度的桥梁伸缩缝视情况铣刨以满足施工要求, 铣刨深度为再生层深度 (2) 原路面上的突起路标应清除 (3) 采取隔热措施保护桥梁伸缩缝 19

22 条文说明就地热再生准备工作量大, 其中原路面病害调查及评价工作尤为重要 由于就地热再生工艺的局限性, 相当一部分路面病害是无法用就地热再生工艺修复的 就地热再生施工前必须进行预处理, 使局部不适合就地热再生的路面达到适合就地热再生应用条件, 这是保证就地热再生施工质量的关键之一 桥梁伸缩缝和井盖等会影响就地热再生连续施工, 伸缩缝和井盖两端的热再生质量很难保证, 因此建议事先用铣刨机进行预处理 6.3 再生试验段的铺筑 根据地域 材料以及施工项目的实际情况, 确定试验段的长度, 就地 热再生试验路段的长度不宜小于 200m 就地热再生正式施工前应铺筑试验路, 对再生施工工艺 质量控制 施工管理 施工安全等进行检验 就地热再生试验路段的长度不宜小于 200m 通过铺筑试验路段应完成以下工作内容 : (1) 检验再生设备的性能是否匹配就地热再生施工需要 (2) 通过试铺, 确定再生设备加热时间 加热温度及再生设备的就地热再生施工速度 (3) 验证就地热再生混合料的配合比设计, 检验新材料的添加组成和添加量以及最佳沥青用量 (4) 检测压实度 渗水系数等指标, 确定施工工艺和参数 6.4 再生施工 路面清扫, 画导向线 避免杂物混入混合料内 在路面再生宽度以外画导向线, 也可将路面边缘 线作为导向线, 保证再生施工边缘顺直美观 路面加热 20

23 (1) 原路面必须充分加热 不得因加热温度不足造成翻松时集料破损, 影响再生质量, 也不得因加热温度过高造成沥青过度老化 (2) 应减小再生列车各设备间距, 减少热量散失 (3) 原路面加热宽度比翻松宽度每侧应至少宽出 200mm 条文说明原路面的充分加热是保证沥青路面就地热再生工程质量的关键因素之一 : 再生剂必须在适宜的温度条件下才能对原路面沥青进行良好的分散和溶解, 发挥良好的再生效果 ; 再生混合料要有足够的温度才能有良好的施工性能, 否则将会出现摊铺离析 ; 再生混合料要有足够的温度才能被充分压实, 否则再生路面将出现水损坏等一系列病害 原路面加热效果与多个因素有关, 在加热设备和加热工艺不变的情况下, 原路面的含水率和油石比的影响尤为突出 路面铣刨 (1) 翻松深度要均匀 翻松深度变化时应缓慢渐变 (2) 翻松面应有较好的粗糙度 (3) 普通沥青路面翻松后裸露面温度应高于 80, 改性沥青路面翻松面温度应高于 100 条文说明路面铣刨有时会出现铣刨面处碎石没有或只有很少的沥青裹覆的情况, 以及大量没有沥青裹覆的细集料散落在铣刨面上的情况, 这会使得再生混合料与中面层难以有效黏结, 造成再生面层滑移或剪切破坏 再生层与其下承层的黏结是否良好是关系到再生路面质量好坏极其重要的因素之一, 为了保证层间黏结, 因此提出了铣刨面温度的要求 沥青路面就地热再生深度一般为 20-60mm, 再生深度超过 40mm 时, 应采用多级加热铣刨工艺 添加再生剂 新沥青 新沥青混合料等新材料 21

24 (1) 再生剂 新沥青 新沥青混合料等的添加量应根据再生沥青混合料配合比设计结果进行确定 (2) 再生剂 新沥青 新沥青混合料的添加应精确控制, 均匀添加, 提高再生剂的分散性以及与旧沥青的融合性 (3) 施工过程中应根据再生路段状况适时调整再生剂 新沥青 新沥青混合料的用量 条文说明多步法加热效率更高, 再生深度稍大, 对旧沥青老化较轻, 对碎石破坏小, 对旧沥青路面内部水分的蒸发有利 6.5 摊铺 摊铺应匀速进行, 施工速度宜为 2~5m/min 混合料摊铺应均匀, 避免出现粗糙 拉毛 裂纹 离析等现象 条文说明再生混合料的摊铺要避免离析 离析往往与设备 再生混合料的摊铺温度有关 摊铺应根据再生层厚度调整摊铺机熨平板的振捣功率, 提高混合料的 初始密度, 减少热量散失 普通沥青再生混合料的摊铺温度不宜低于 130, 改性沥青和 SMA 再生混合料的摊铺温度不宜低于 就地热再生沥青混合料摊铺的其他要求, 应符合 公路沥青路面施工 技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料路面的有关规定 6.6 压实 就地热再生混合料的碾压应配套使用大吨位的振动双钢轮压路机 轮 22

25 胎压路机等压实机具 条文说明再生混合料黏度往往较新沥青混合料大, 再生时温度往往又不够髙, 而且降温较快, 因此碾压时应采用大吨位压路机, 紧跟碾压 碾压必须紧跟摊铺进行, 使用双钢轮压路机时宜减少喷水, 使用轮胎 压路机时不宜喷水 压 对压路机无法压实的部位, 应选用小型振动压路机或者振动夯配合碾 其它未规定事项, 宜按照 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 有关规定, 针对不同混合料类型, 选择适宜的碾压工艺 6.7 接缝处理 沥青路面的施工必须接缝紧密 连接平顺, 不得产生明显的接缝离析 上下层的纵缝应错开 l50mm 以上 接缝施工应用 3m 直尺检查, 确保平整度符 合要求 对纵向接缝部位的施工做出要求 : 当半幅施工或因特殊原因而产生纵向冷接缝时, 加热机宽度应大于就地热再生施工段落宽度 若混合料尚未完全冷却, 可用镐刨除边缘留下的毛茬, 但不宜在冷却后采用切割机作纵向切缝 碾压时由边向中碾压留下 100~150mm, 再跨缝挤紧压实 或者先在已压实路面上行走碾压新铺层 l50mm 左右, 然后压实新铺部分 6.8 开放交通及其他 就地热再生路面开放交通及其他事项, 应符合 公路沥青路面施工技术规 23

26 范 (JTG F40) 中对热拌沥青混合料路面的有关规定 24

27 7 质量控制 沥青路面就地热再生施工过程的材料质量检查应符合 公路沥青路面施工技术 规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料路面的有关规定 沥青路面就地热再生需要添加新沥青混合料时, 新沥青混合料的质量应满足设 计要求 沥青路面就地热再生施工过程中的工程质量控制要求见表 表 就地热再生混合料施工过程中的工程质量控制标准 检查项目检查频度质量要求或允许偏差试验方法 新料 再生剂 沥青用量压实度再生混合料摊铺温度渗水系数 随时 适时调整, 总量控制 每天计算 每 2000 m2检查 1 组, T0924,JTGF40 逐个试件评定并计算最大理论相对密度的 93% 附录 E 平均值 随时 120 ( 普通沥青 ) 130 ( 改性沥青 ) 温度计测量 每天 1-2 次 300mm/min( 普通密级配沥青混合料 ) T mm/min(SMA 混合料 ) 翻松裸露面温度再生 0.075mm 混合 2.36mm 料级配 ( 筛 4.75mm 孔 ) 再生混合料沥青含量马歇尔试验 : 空隙率 稳定度 流值浸水马歇尔试验车辙试验 随 80 ( 普通沥青 ) 紧跟铣刨刀头 时 100 ( 改性沥青 ) 温度计测量 ±2% ±5%( 高速公路 一级公路 ) T0725 或 T0735 ±6%( 其它等级公路 ) 每天 1 次与标准级配比较的 差 ±6%( 高速公路 一级公路 ) ±7%( 其它等级公路 ) 每天 1 次 设计值 ±0.3% T0722 或 T0735 每天 1 次, 以 4 个试件的平均值评定 符合本细则要求 T0702 T0709 必要时 ( 试件数同马歇尔试验 ) 符合本细则要求 T0702 T0709 必要时 (3 个试件的平均值评定 ) 符合本细则要求 T

28 7.0.4 就地热再生外形尺寸现场质量检查的项目与频度见表 表 就地热再生外形尺寸现场质量检查的项目与频度 检查项目 检查频度 质量要求或允许偏差 试验方法 宽度 (mm) 每 100m1 次 大于设计宽度 T0911 再生厚度 (mm) 随时 -1,+5 T0912 加铺厚度 (mm) 随时 -1,+3 T0912 纵 横接缝高差 (mm) 随时 3 三米直尺间隙 高速 一级公路 1.5 平整度标准差 (mm) 全线连续 其它等级 2.5 T0932 外观 随时 表面平整密实, 无明显轮迹 裂痕 推挤 油包 离析等缺陷 目测 沥青路面就地热再生混合料部分施工质量指标的现场检验管理按表 进 行, 其余检测项目按 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 进行 表 就地热再生工程检查和验收项目与频度 检查项目 检查频度 质量要求或允许偏差 试验方法 宽度 (mm) 每 1km20 个断面 大于设计宽度 T 0911 再生厚度 (mm) 每 1km5 点 -5 T 0912 加铺厚度 (mm) 每 1km5 点 ±3 T 0912 平整度标准差 全线连续 高速 一级公路 1.5 其他等级公路 2.5 T 0932 外观 随时 表面平整密实, 无明显轮迹 裂痕 摊挤 油包 离析等缺陷 目测 压实度代表值每车道每 1km5 点最大理论密度的 92% T

29 附录 A 回收沥青路面材料 (RAP) 取样方法 A.1 现场取样 A.1.1 现场取样适用于就地再生工程的前期调查和混合料设计用沥青混合料回收料 (RAP) 的获取 A.1.2 现场取样频率和方法如下 : 1 分析路面结构和路面维修记录, 根据路面情况是否相同或者接近将施工路段划分为若干个子路段, 每个子路段长度不宜大于 5000m, 且不宜小于 500m, 或者每个子路段面积不宜大于 50000m2, 且不宜小于 5000m2 2 按照 公路路基路面现场测试规范 (JTG E60)T0991 随机取样方法确定取样点位置 条文说明建议取样位置分别为再生车道的一个横断面内, 若路面存在车辙, 建议在中间波峰处和两个波谷处分别进行取样 3 每个子路段每个车道分别取样 1 处, 采用取芯法 机械切割法, 样品取回后根据需要将要求深度范围内的混合料切割使用 条文说明旧沥青路面材料的取样不得采用铣刨法, 铣刨法造成级配的变异 4 根据需要, 取得足够数量的沥青混合料回收料 (RAP) A.2 试样缩分 A.2.1 分料器法 : 将试样拌匀, 通过分料器分成大致相等的两份, 再取其中的一份分 成两份, 缩分至需要的数量为止 A.2.2 四分法 : 将所取试样置于平板上, 在自然状态下拌和均匀, 大致摊平, 然后从 摊平的试样中心沿互相垂直的两个方向把试样向两边分开, 分成大致相等的四份, 取其中 对角的两份重新拌匀, 重复上述过程, 直至缩分至所需的数量 27

30 A.3 取样数量 A.3.1 通常取样每个样品最小取样数量应大于 6.8kg( 单次回收沥青三大指标试验所 需样品数量 ) A.3.2 取样数量取决于取样目的, 进行级配 沥青含量变形性控制, 一般 10kg 试样 可以满足需要 A.4 样品存放 A.4.1 试样应存放在干净 干燥阴凉处, 注意防止试样污染或相互混杂 装有试样的 袋子口应捆绑好, 并在其上标明试样级配类型 取样日期 层位和桩号等信息 A.4.2 除试样的一部分用于检验外, 其余试样应妥善保存备用 A.4.3 试样如果不干燥需要加热时, 应一次取足够一批试验所需的数量装入盛样器 ( 托盘 ) 试样加热温度宜控制在 105 ±5, 加热时间控制在 35min±5min 之内 用于质 量仲裁检验的样品, 重复加热的次数不得超过两次 28

31 附录 B 沥青的回收方法 ( 旋转蒸发器法 ) B.1 目的与使用范围 B.1.1 本方法采用旋转蒸发器法从石油沥青混合料中回收沥青, 对沥青路面或沥青混 合料用溶液抽提, 再将抽提液中的溶剂除去, 且在操作过程中不改变混合料中沥青的性质 若实验条件不具备, 也可采用传统的阿布森法 B.1.2 按本方法从沥青路面或沥青混合料中回收的沥青, 可供评定石油沥青混合料中 沥青的老化程度, 及分析沥青路面的破坏原因, 进行再生沥青混合料的配合比设计等使用 根据需要对回收沥青测定各种性质及化学组分 本方法不适用于煤沥青混合料 B.2 仪具与材料 B.2.1 旋转蒸发器沥青回收装置, 如图 B.2.1 所示, 由下列部分组成 : 图 B.2.1 旋转蒸发器沥青回收装置 1- 电源及旋转速度控制器 ;2- 加热装置 ;3- 旋转烧瓶 ;4- 溶剂回收烧瓶 ;5- 冷凝器 ; 6- 抽气机或真空泵 ;7- 气体流量计 ;8- 真空计 ;9- 沥青抽提液 ;10- 凝气井 ;11- 温度计 旋转烧瓶 :1000mL 耐热玻璃制, 磨口, 置于加热装置 ( 油浴 ) 上, 可通入二氧化碳气体 2 蒸馏烧瓶 : 回收溶剂的冷凝器及 1000mL 溶剂回收烧瓶 3 减压抽气装置 : 可用真空泵或抽气机, 能形成负压小于 6.67kPa(50mmHg) 4 凝气井 : 冷凝回收溶剂, 冷凝液可用甲醇及干冰的混合液 29

32 5 气体流量计 : 量程 2000mL/min B.2.2 离心式沥青混合料抽提仪 B.2.3 高速离心分离器 : 可装置 4 个以上的离心管, 离心力不小于 770 倍重力加速度 B.2.4 离心管 : 容量在 250mL 以上 B.2.5 减压过滤器 B.2.6 油浴加热器, 有调温装置 ( 控温精度 ±1.0 ), 不宜采用电热保温套 B.2.7 溶剂 : 三氯乙烯, 工业用 B.2.8 其它 : 坩埚 ( 有柄 ) 玻璃棒 烧杯等 B.3 方法与步骤 B.3.1 准备工作 1 准备沥青回收料试样, 一次用量应预计可获得回收沥青试样 120g, 不足沥青试验项目需要时可分次回收后混合使用 如果沥青混合料不干燥, 宜采用太阳晒干或电风扇吹干水分后再用微波炉或在恒温烘箱内加热, 使其成松散状态, 但加热温度宜控制在 105 ±5, 从开始加热至试样松散的时间控制在 35min±5min 之内 用于质量仲裁检验的样品, 重复加热的次数不超过两次 2 按照 公路工程沥青及沥青混合料试验规范 (JTG E20)T0722 方法将沥青混合料用离心法抽提出沥青溶液 3 将全部沥青抽提液分装入离心管中, 用大容量 高速离心机分离抽提液中的细微颗粒的矿粉部分, 施加离心力不小于 770 倍重力加速度以上, 离心分离的时间不少于 30min 4 将干净的抽提液取出一部分置减压过滤器的滤纸上过滤, 一边抽气一边向滤纸上加新的三氯乙烯溶剂洗净 仔细观察滤纸上还有没有矿粉颗粒, 检验高速离心分离机清除矿粉是否干净 如果试验室没有配置减压过滤器, 可采用马沸炉等高温加热器, 把抽提液进行高温加热, 并对燃烧后的灰烬进行称重, 从而检测分离机清除矿粉等细微颗粒集料是否干净 如不干净, 则重复 B.3.1 延长分离时间, 直至确认抽提液中没有矿粉为止 30

33 B.3.2 试验步骤 1 将抽提液全部 (350mL~400mL) 倒入一个洁净的 1000mL 旋转烧瓶中, 用少量溶剂清洗后也并入瓶中 2 开动真空泵或者抽气机, 使整个系统形成负压, 真空度为 94.7kPa(710mmHg), 即使绝对负压在 6.67kPa(50mmHg) 以下 3 开动旋转烧瓶, 在不浸入加热油浴的状态下, 以 50r/min 的速度旋转 5min~10min 4 在保持上述速度旋转的状态下, 缓慢地将旋转烧瓶底部浸入已达 50 ±5 的油浴中, 烧瓶内的溶剂开始蒸发 当冷凝装置冷却的溶液流入溶剂回收烧瓶达到稳定状态后, 逐渐增加旋转速度 并增大旋转烧瓶浸入油浴的加热面积, 加快蒸馏速度 直至无溶剂汽凝回收时, 蒸馏结束, 将旋转速度降低至 20r/min 5 旋转烧瓶继续保持旋转状态, 同时将油浴升温, 在 15min 内上升至 155 ±2, 并在此状态下保持 15min, 然后开放二氧化碳阀门, 以 1000mL/min 的流速通过 2min 6 关闭二氧化碳阀门, 逐渐使旋转烧瓶内恢复常压, 停止旋转烧瓶旋转, 离开油浴, 拆开装置 7 迅速倒出烧瓶内的残留沥青, 进行回收沥青的各项试验 8 对回收沥青进行黏度 针入度 软化点 延度 组分分析等各项试验方法与原样沥青的试验方法相同 B.4 试验标定和检验 B.4.1 沥青回收时容易产生误差, 通过重复进行原样沥青标定, 以减少试验误差 首先选择一种基质沥青, 检测其性能, 包括针入度 延度 软化点和 60 黏度等指标 由于三氯乙烯和沥青二次老化对沥青针入度影响最大, 可只检测沥青针入度指标来分析三氯乙烯是否蒸馏干净或者是否发生沥青的二次老化现象 然后取沥青试样, 溶于三氯乙烯溶剂, 配成 1:5 浓度的溶液 ( 为确保标定试验的可对比性, 必须使重复性试验过程中的沥青的三氯乙烯溶液的浓度保持一致 ), 并按照旋转蒸发器试验方法进行回收沥青 最后检测回收沥青的针入度指标, 并与原样沥青进行比较, 如果两次试验结果在试验允许的误差范围内, 则证明掌握沥青回收的技术要点 ; 如果试验结果超出误差范围, 则分析原因, 并进行多次重复性试验 如果回收沥青与原样沥青相比针入度偏高, 说明三氯乙烯没有蒸发 31

34 完全, 应适当延长加热时间, 检查二氧化碳通气量是否充足 ; 反之, 则需要检查加热时间 是否过长, 加热温度是否在回收后期过高等 ( 采用加热套加热这种情况时有发生, 油浴加 热几乎不会发生 ) B.4.2 对比试验 为进一步检验沥青回收试验结果的准确性, 应进行复现性对比试验 B.5 报告报告应注明回收沥青的方法, 并综合报告回收沥青的各项性质测定结果 B.6 精密度或允许误差 B.6.1 针入度试验 1 当试验结果小于 50(0.1mm) 时, 重复性试验的允许误差为 2(0.1mm), 复现性试验的允许误差为 4(0.1mm) 2 当试验结果等于或大于 50(0.1mm) 时, 重复性试验的允许误差为平均值的 4%, 复现性试验的允许误差为平均值的 8% B.6.2 延度试验 当试验结果小于 100cm 时, 重复性试验的允许误差为平均值的 20%; 复现性试验的允 许误差为平均值的 30% B.6.3 软化点试验 1 当试样软化点小于 80 时, 重复性试验的允许误差为 1, 复现性试验的允许误差为 4 2 当试样软化点等于或大于 80 时, 重复性试验的允许误差为平均值的 2, 复现性试验的允许误差为平均值的 8 B.6.4 布氏旋转黏度试验 ( 布洛克菲尔德黏度计法 ) 重复性试验的允许误差为平均值的 3.5%; 复现性试验的允许误差为平均值的 14.5% B.7 沥青回收试验技术要点 32

35 B.7.1 现行规范规定采用加热套对回收溶液加热, 由于电热保温套惯性加热时间较 长, 而且容易出现加热不均匀, 经常出现抽提液温度与加热套的设定温度有较大出入的情况, 特别是回收抽提液在三氯乙烯蒸馏后期阶段, 很难控制加热温度, 经常出现烧瓶内的温度计温度上升过快, 使回收沥青的二次老化, 或者担心沥青的再次老化而导致三氯乙烯溶剂未蒸馏干净 因此, 建议采用具有精确控温功能的油浴进行加热, 确保蒸馏后期可以有效控制蒸馏瓶内温度, 而且受热更加均匀, 避免了沥青老化 B.7.2 离心法抽提沥青溶液, 主要是将回收料的集料, 包括大部分的矿粉从三氯乙烯 溶液中分离出来, 它的干净程度直接影响下一步的试验精度 因此, 采用良好的大功率 大容量且高转速 (3000r/min 以上 ) 的抽提仪将是首选 否则, 抽提溶液不干净, 将影响回 收沥青针入度 软化点和延度等技术参数的测定 B.7.3 通入二氧化碳气体后的持续加热时间控制 加热时间不足容易造成溶剂残留, 即使是 0.5% 的残留量也会对针入度等的测定结果产生较大影响, 加热时间过长必然造成沥青老化 研究中采用的新鲜沥青针入度为 65(0.1mm), 采用不同的持续加热时间回收沥青直到回收的沥青针入度在 65±2(0.1mm) 为止, 并注意观察试验过程中的蒸馏现象, 证实对于不同浓度 不同试样数量,160 加热时间无法按现行规范控制 试验证明, 此段加热时间应控制在 25~30min 左右, 至目测判定最后一滴溶剂已经滴落且无烟雾发生时刻止应立即停止加热 B.7.4 为了避免误差, 保证回收沥青的一致性, 沥青溶液的浓度为 1:5 左右 ( 沥青 质量 : 溶剂质量 ), 这样可以保证每次回收的沥青大约为 120g 沥青溶液浓度太大, 容易 造成溶剂残留 ; 浓度太小, 增加试验时间, 容易造成沥青老化 B.7.5 供回收沥青抽提用的溶剂建议采用加有稳定剂的工业用三氯乙烯 33

36 附录 C 就地热再生沥青混合料配合比设计方法 C.1 一般规定 C.1.1 必须在对沥青混合料回收料 (RAP) 充分调查分析的基础上, 根据工程要求 公路等级 使用层位 气候条件 交通情况, 充分借鉴成功经验, 选用符合要求的材料, 进行再生混合料配合比设计 C.1.2 就地热再生, 以沥青混合料回收料 (RAP) 中的矿料和新矿料的合成级配作为 级配设计依据 C.1.3 就地热再生混合料配合比设计应通过试验路段进行检验 C.1.4 就地热再生沥青混合料的目标配合比设计宜按照图 C.4.2 的框图的步骤进行 C.2 确定工程设计级配范围 在规定的级配范围内, 根据公路等级 气候条件 交通特点, 材料品种等因素充分借鉴成功经验, 确定工程设计级配范围, 在特殊情况下允许超出规范要求级配范围 经确定的工程设计级配范围是配合比设计的依据, 不得随意变更 C.3 矿料级配设计 C.3.1 根据旧沥青路面材料的矿料级配和拟定的设计级配范围, 确定掺加的新沥青混 合料的矿料级配 C.3.2 当再生混合料配合比不能满足级配要求时, 应综合考虑再生厚度 新沥青混合 料的掺配比例和级配 再生沥青性能 再生混合料性能等, 调整级配范围 C.3.3 再生混合料一般需掺加新沥青混合料, 以改善原路面矿料级配 C.4 选择新沥青标号和再生剂用量 C.4.1 就地热再生混合料, 再生沥青应根据公路等级 混合料使用的层位 工程的气 34

37 候条件 交通量等条件, 选取与当地同等条件的道路沥青标号作为目标标号, 沥青混合料回收料 (RAP) 掺配比例较大时, 也可以根据实际情况, 适当降低沥青目标标号一个等级 条文说明此处的沥青等级为沥青的 PG 分级 C.4.2 根据沥青混合料回收料 (RAP) 材料的性质 掺配比例, 参照表 C 回收沥 青针入度要求或表 C 选择新沥青 图 C.4.2 就地热再生混合料设计框图 35

38 表 C 再生混合料沥青选择 ( 针入度指标 ) RAP 含量 (%) 建议新沥青等级 回收沥青等级 P 30 P=20~30 P 10~20 沥青选择不需要变化 <20 <15 <10 选择新沥青标号比正常高半个等级, 即针入度 10(0.1mm) 20~30 15~25 10~15 根据新旧沥青混合调和法则确定 >30 >25 >15 注 : 表中的 P 代表 25 的针入度 表 C 再生混合料沥青选择 (PG 分级 ) RAP 含量 (%) 建议新沥青等级 PG xx-22 或更低 回收沥青等级 PG xx-16 PGxx-10 或更高 沥青选择不需要变化 <20 <15 <10 选择新沥青比正常软一个等级,( 例如, 如 果正常选择 PG64-28, 则新沥青选择 PG58-28) 20~30 15~25 10~15 根据新旧沥青混合调和法则确定 >30 >25 >15 C.4.3 需要根据新旧沥青混合调和法则确定新沥青标号的, 按照式 C.4.3 确定新沥青 ( 再生剂 ) 的黏度 lg lg mix (1 )lglg old lg lg 式中 :ηmix 混合后沥青的 60 黏度 (Pa.s); ηold 混合前旧沥青的 60 黏度 (Pa.s); η new 混合前新沥青或再生剂的 60 黏度 (Pa.s); P nb α 新沥青的比例,α= P b new ( 式 C.4.3) C.4.4 根据黏度 ηnew 确定新沥青标号 如需新沥青和再生剂配合使用的, 新沥青与 再生剂的掺配比例可按照上式计算 应首先选择合适标号的新沥青, 存在下列情形之一的可使用再生剂 : 1 计算得到所需的新沥青标号过高, 市场供应存在问题 2 沥青混合料回收料 (RAP) 掺配比例较大或者沥青混合料回收料 (RAP) 中旧沥青 36

39 含量较高 3 根据计算得到的新旧沥青掺配比例和再生剂掺量, 进行新旧沥青掺配试验, 试验验证再生沥青标号 4 测试 60 黏度有困难的, 可采用针入度指标 C.5 马歇尔试验 C.5.1 估算新沥青用量 Pnb 及其占总沥青用量的比例 1 估计再生沥青混合料的沥青总用量 沥青混合料回收料 (RAP) 掺量不超过 20% 时, 热再生沥青混合料的总沥青用量与没有掺加沥青混合料回收料 (RAP) 的沥青混合料基本一致, 可以根据工程材料特性 气候特点 交通量等条件, 结合当地的工程经验进行估计 也可按式 C 估计沥青总用量 : P b 0.035a b K c F ( 式 C.5.1-1) 式中 :Pb 估计的混合料中的总沥青用量 (%); K 系数 ;K=0.18, 当 0.075mm 筛孔通过率为 6%~10% 的时候 ; K=0.20, 当 0.075mm 筛孔通过率等于或小于 5% 的时候 ; a 2.36mm 筛孔以上集料的比例 (%); b 通过 2.36mm 筛孔且留在 0.075mm 筛孔上集料的比例 (%); c 通过 0.075mm 筛孔矿料的比例 (%); F 0~2.0, 取决于集料的吸水率, 缺乏资料时采用 估算新沥青用量 Pnb 按照式 C 计算再生混合料的新沥青用量 Pnb: P nb P P b ob n 100 ( 式 C.5.1-2) 式中 :Pb 等于热再生沥青混合料的总沥青用量 (%); Pob RAP 中的沥青含量 (%); 37

40 n RAP 掺配比例 (%) 3 不同档的沥青混合料回收料 (RAP), 其沥青含量需要分别计算再求和 C.5.2 矿料配合比设计 1 根据沥青混合料回收料 (RAP) 的老化程度 含水量 沥青混合料回收料 (RAP) 矿料的级配变异情况以及工程的实际情况 沥青混合料类型 就地热再生拌和设备的类型与加热干燥能力 新集料的性质等, 确定新集料与沥青混合料回收料 (RAP) 的掺配比 2 将粗 细沥青混合料回收料 (RAP) 中的矿料分别作为再生沥青混合料中的一种矿料进行矿料配合比设计 C.5.3 马歇尔试件制备方法 1 将沥青混合料回收料 (RAP) 置于烘箱中加热至 110, 加热时间不宜超过 2 小时, 避免沥青混合料回收料 (RAP) 进一步老化 2 据新沥青的黏温曲线确定混合料的拌和与成型温度, 新集料加热温度宜高出拌和温度 10~15 3 再生混合料拌和时的投料顺序是将沥青混合料回收料 (RAP) 粗细集料倒入预热的拌和机预拌, 然后加入再生剂和新沥青, 最后加入单独加热的矿粉, 继续拌和至均匀为止, 总拌和时间一般为 3min 4 将一个试样所需的混合料倒入预热的试模中, 成型方法与热拌沥青混合料相同 C.6 确定最佳新沥青用量 C.6.1 以估算新沥青用量 Pnb 为中值, 用 Pnb Pnb±0.5 Pnb±1.0 这 5 个沥青用量水平, 按照 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的马歇尔方法确定最佳新沥青用量 C.6.2 新沥青用量与新集料的比值即为掺加的新沥青混合料的油石比 C.7 配合比验证按配合比结果铺筑试验段, 并取样进行马歇尔试验, 通过路面钻芯检测空隙率等指标, 对沥青混合料宜进行车辙试验和水稳定型检验, 由此确定生产用的标准配合比, 同时确定施工级配允许波动范围 经设计确定的标准配合比在施工中不得随意变更 38

41 C.8 试验路检验再生混合料性能 C.8.1 就地热再生混合料的性能必须经过试验路检验 C.8.2 试验路检验项目主要有 : 就地再生沥青的技术指标, 马歇尔稳定度, 再生混合 料的级配 动稳定度, 浸水马歇尔残留稳定度, 冻融劈裂强度比等, 检验其是否满足设计 和规范要求 39

42 附录 D SMA 就地热再生沥青混合料配合比设计方法 D.1 一般规定 D.1.1 本方法适用于就地热再生沥青玛蹄脂混合料的配合比设计 D.1.2 就地热再生混合料配合比设计时, 沥青混合料回收料 (RAP) 应从处理后的沥 青混合料回收料 (RAP) 料堆取样 使用其他取样方式进行的混合料设计, 还应用料堆取 样的沥青混合料回收料 (RAP) 按照本方法设计检验 D.1.3 SMA 就地热再生混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行, 马 歇尔试验的稳定度和流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯一指标 D.1.4 生产配合比设计可参照本方法规定的步骤进行 D.2 材料选择与确定 D.2.1 对用于配合比设计的各种材料按附录 C 规定选择, 其质量必须符合本规范关于 材料部分的技术要求 D.2.2 确定沥青混合料回收料 (RAP) 掺配比例 新沥青标号和再生剂用量应按附录 C 规定选择 D.2.3 除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青能符合使用要求者外,SMA 宜采用 改性石油沥青, 且采用比当地常用沥青更硬标号的沥青 D.3 估算新沥青用量 Pnb 及其占总沥青用量的比例 估算再生混合料的沥青总用量, 可以根据工程材料特性 气候特点 交通量等条件, 结合当地的工程经验进行估算 具体可参照附录 C 规定来计算 D.4 设计矿料级配的确定 D.4.1 设计初试级配 40

43 1 SMA 路面的工程设计级配范围宜直接采用本规范关于矿料级配范围 公称最大粒 径等于或小于 9.5mm 的 SMA 混合料, 以 2.36mm 作为粗集料骨架的分界筛孔, 公称最大粒径 等于或大于 13.2mm 的 SMA 混合料以 4.75mm 作为粗集料骨架的分界筛孔 2 在工程设计级配范围内, 调整各种矿料比例设计 3 组不同粗细的初试级配,3 组级 配的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值 中值 ±3% 附近, 矿粉数量均为 10% 左右 D.4.2 初试级配的矿料的合成毛体积相对密度 γsb 合成表观相对密度 γsa 有效相对 密度 γse 计算 (1) 矿料的合成毛体积相对密度 γsb 铣刨料中的集料需要用抽提后的级配进行混合料设计铣刨料的骨料可以分为粗集料 细集料和粉料 由于热再生中铣刨料一般分为 2 档以上, 且每档铣刨料中都含有粗细集料, 由于铣刨料的变异性较大, 因此将, 每一档铣刨料分为粗集料和细集料, 其中的粉料按照矿粉进行计算 sb 1 2 n 1 2 n R1粗 R1粗 100 R1细 R1细 Ri粗 Ri粗 Ri细 Ri细 ( 式 D.4.2-1) 式中 :P1 P2 Pn 为各种新矿料成分的配比,PR1 粗 PR1 细分别为铣刨料分档 1 中的粗集料和细集料在混合料中占得比例,PRi 粗 PRi 细为铣刨料第 i 档中的粗集料和细集料在混合料中占得比例, 所有以上比例和为 100;γ1 γ2 γn γr1 粗 γr1 细 γri 粗 γri 细为各种矿料相应的毛体积相对密度, 粗集料按 T 0304 方法测定, 机制砂及石屑可按 T 0330 方法测定, 也可以用筛出的 2.36mm~4.75mm 部分的毛体积相对密度代替, 矿粉 ( 含消石灰 水泥 ) 以表观相对密度代替 (2) 矿料的合成表观相对密度 γsa: sa n n R1粗 R1粗 100 R1细 R1细 Ri粗 Ri粗 Ri细 Ri细 ( 式 D.4.2-2) 41

44 式中 : 1 2 n R1 细 R1粗 Ri 细 Ri粗为各种矿料按试验规范方 法测定的表观相对密度 (3) 矿料的有效相对密度 γse γse=c*γsa+ ( 1-C ) *γsb ( 式 D.4.2-3) 式中 :C 值得计算按照 JTG F D.4.3 把每个合成级配中小于粗集料骨架分界筛孔的集料筛除, 按 公路工程集料试 验规范 T 0309 的规定, 用捣实法测定粗集料骨架的松方毛体积相对密度 γs, 按式 D.4.3 计 算粗集料骨架混合料的平均毛体积相对密度 γca CA P1 P2 Pn 1 2 n 1 2 n R1粗 R1粗 R1粗 R1粗 Ri粗 Ri粗 ( 式 D.4.3) 式中 :P1 P2 Pn 为粗集料骨架部分各种集料在全部矿料级配混合料中的配比, PR1 粗 PRi 粗为各档铣刨料中的粗骨料在混合料中的配比,γ1 γ2 n 为各种粗 集料相应的毛体积相对密度 D.4.4 按式 4.4 计算各组初试级配的捣实状态下的粗集料松装间隙率 VCADRC VCA DRC S ( 1 ) 100 CA ( 式 D.4.4) 式中 :VCADRC 粗集料骨架的松装间隙率 (%); γca 粗集料骨架的毛体积相对密度 ; γs 粗集料骨架的松方毛体积相对密度 (g/cm3) D.4.5 预估新建工程 SMA 混合料的适宜的油石比 Pa 或沥青用量为 Pb, 作为马歇尔试件 的初试油石比 D.4.6 按照选择的初试油石比和矿料级配制作 SMA 试件, 马歇尔标准击实的次数为双 42

45 面 50 次, 根据需要也可采用双面 75 次, 一组马歇尔试件的数目不得少于 4~6 个 SMA 马歇 尔试件的毛体积相对密度由表干法测定 D.4.7 按式 D.4.7 的方法计算不同沥青用量条件下 SMA 混合料的最大理论相对密度, 其中纤维部分的比例不得忽略 t se P P a a a P P x x x ( 式 D.4.7) 式中 :γse 矿料的有效相对密度, 由 4.2 确定 ; Pa 沥青混合料的油石比,(%); γa 沥青结合料的表观相对密度 ; 数代替,(%); Px 总纤维用量, 为铣刨料中纤维同外加纤维之和, 以沥青混合料总量的百分 γx 纤维稳定剂的密度, 由供货商提供或由比重瓶实测得到 D.4.8 按式 4.8 计算 SMA 马歇尔混合料试件中的粗集料骨架间隙率 VCAmix, 试件的集 料各项体积指标空隙率 VV 集料间隙率 VMA 沥青饱和度 VFA 应按 公路沥青路面施工 技术规范 (JTG F ) 附录 B 的方法计算 VCA mix f 1 CA 100 ca ( 式 D.4.8) 式中 :PCA 沥青混合料中粗集料的比例, 即大于 4.75mm 的颗粒含量 (%); γca 粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度, 由式 4.3 确定 ; γf 沥青混合料试件的毛体积相对密度, 由表干法测定 ; D.4.9 从 3 组初试级配的试验结果中选择设计级配时, 必须符合 VCAmix<VCADRC 及 VMA>16.5% 的要求, 当有 1 组以上的级配同时符合要求时, 以粗集料骨架分界集料通过率 大且 VMA 较大的级配为设计级配 43

46 D.5 确定设计沥青用量 D.5.1 根据所选择的设计级配和初试油石比试验的空隙率结果, 以 0.2%~0.4% 为间 隔, 调整 3 个不同的油石比, 制作马歇尔试件, 计算空隙率等各项体积指标 一组试件数 不宜少于 4~6 个 D.5.2 进行马歇尔稳定度试验, 检验稳定度和流值是否符合本规范规定的技术要求 D.5.3 根据希望的设计空隙率, 确定油石比, 作为最佳油石比 OAC 所设计的 SMA 混合料应符合本规范关于混合料性能规定的各项技术标准 D.5.4 如初试油石比的混合料体积指标恰好符合设计要求时, 可以免去这一步, 但宜 进行一次复核 D.6 配合比设计检验 SMA 混合料的配合比设计还必须进行谢伦堡析漏试验及肯特堡飞散试验 配合比设计 检验应符合本规范的技术要求 不符合要求的必须重新进行配合比设计 D.7 配合比设计报告 SMA 热再生混合料配合比设计报告应包括 : 回收沥青路面材料 (RAP) 试验结果 回收沥青路面材料 (RAP) 掺量确定 混合沥青的试验结果 工程设计级配范围选择说明 材料品种选择与新材料试验结果 矿料级配 最佳沥青用量, 以及各项性能指标 配合比设计检验结果等 44

47 本规范用词说明 为便于在执行本规范条文时区别对待, 对要求严格程度不同的用词进行说 明 对执行规范条文严格程度的用词, 采用以下写法 : 1 表示很严格, 非这样做不可的用词 : 正面用词采用 必须, 反面用词采用 严禁 2 表示严格, 在正常情况下均应这样做的用词 : 正面用词采用 应, 反面用词采用 不应 或 不得 3 表示允许稍有选择, 在条件许可时首先应这样做的用词 : 正面用词采用 宜, 反面用词采用 不宜 4 表示有选择, 在一定条件下可以这样做的, 采用 可 45