CN101736675B - 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构 - Google Patents

破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101736675B
CN101736675B CN2009102597285A CN200910259728A CN101736675B CN 101736675 B CN101736675 B CN 101736675B CN 2009102597285 A CN2009102597285 A CN 2009102597285A CN 200910259728 A CN200910259728 A CN 200910259728A CN 101736675 B CN101736675 B CN 101736675B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cold
asphalt mixture
asphalt
rap
recycled asphalt
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.)
Active
Application number
CN2009102597285A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101736675A (zh
Inventor
孙斌
江涛
谭生光
刘辉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGXI GANYUE EXPRESSWAY CO Ltd
Original Assignee
JIANGXI GANYUE EXPRESSWAY CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI GANYUE EXPRESSWAY CO Ltd filed Critical JIANGXI GANYUE EXPRESSWAY CO Ltd
Priority to CN2009102597285A priority Critical patent/CN101736675B/zh
Publication of CN101736675A publication Critical patent/CN101736675A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101736675B publication Critical patent/CN101736675B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

一种破损路面冷再生上基层成型方法,包括以下步骤:将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖铣刨、回收、破碎、筛分,用新集料、新沥青材料配合,重新拌制,形成具有路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑新路面结构层,通过第一和第二次冷再生上基层的压实过程形成;所述冷再生上基层材料为包括水泥-乳化沥青的乳化沥青冷再生沥青混合料,并由矿料、沥青胶结料和残余空隙组成的具有空间网络结构的多相分散体系。

Description

破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构
技术领域
本发明涉及道路工程,尤其是破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构。
背景技术
半刚性基层沥青路面的改建及修复,会产生大量的旧沥青路面材料,从保护环境和节约资源方面考虑,这部分旧沥青路面材料应该全部再生利用。根据对再生技术的分析,乳化沥青冷再生比较适合这种工程情况。由于约50%路段的半刚性基层没有损坏,旧沥青路面材料再生后可作为上基层使用。虽然国内外许多地区都在试验、研究分析旧沥青路面材料的再生利用,但在工程实际应用中仍存在若干关键技术问题需要深入研究。为此,本发明人根据高速公路改建工程实践,对原半刚性基层的可用性判断、含冷再生层的改建结构厚度确定方法、冷再生上基层的结构模量组合分析冷再生上基层模量与冷再生混合料抗压回弹模量的换算关系及冷再生混合料的材料组成设计进行了***研究,进而提出本发明专利申请。所谓“模量”,即产品在力学指标、结构上可作为综合考察指标的工业参数,针对不同产品,通常通过力学试验和经验来确定。
我国的沥青资源比较贫乏,特别是高质量的道路沥青数量更是少之又少,远远不能满足快速发展的高速公路建设的需要,致使10余年来,绝大部分高速公路的道路沥青不得不依赖于进口,而进口沥青的价格之高往往令人膛目结舌,为了节省投资、加快建设速度,在修筑高速公路时只好选用较薄的沥青路面,这也导致了我国高速公路沥青路面的沥青层普遍比国外的薄很多。与此同时,我国的交通运输业却发展很快,交通量和汽车荷载都日益增加,重载车辆的数量更是大幅度提高。在只能铺筑薄沥青层的情况下,为了适应交通运输的需求,建设、设计、施工各方面只有对基层的承载力做出更高的要求,强度较高的半刚性基层就成为了我国高速公路沥青路面最普遍使用的基层结构。
沥青混合料的再生利用,是将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖(铣刨))、回收、破碎、筛分,用新集料、新沥青材料适当配合,重新拌制,形成具有路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑新路面结构层,其使用效果与新沥青混合料相当或接近,沥青混合料的再生利用,能够节省大量的沥青和砂石材料,降低筑路成本,同时,还有利于处治废弃的沥青路面材料,节约能源,保护环境,具有显著的经济效益和社会效益。
最大程度地利用原路面结构和路面材料对高速公路沥青路面进行大修,既可以实现路用材料和资源的可持续利用、降低维修成本,又可以在尽量减少废弃材料的环境污染和处理费用的前提下,全面恢复或提高原路面的路用性能,实现高速公路社会效益、经济效益与环保效益的和谐统一。因此,破损路面冷再生上基层的成型方法及针对冷再生上基层材料的构成研究就成了本领域的核心内容。
发明内容
根据上述现状,本发明目的在于,提供一种破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构,以达到上述的社会经济效益。
根据本发明所涉及的破损路面冷再生上基层成型方法,是将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖(铣刨))、回收、破碎、筛分,用新集料、新沥青材料适当配合,重新拌制,形成具有路用性能的再生沥青混合料。旧沥青路面材料RAP(reclaimed asphalt pavement),用于铺筑新路面结构层,实际施工中包括冷再生上基层的压实过程包括:
第一次压实过程,充分压实的冷再生沥青混合料的空隙率应在9~12%;
第二次压实过程,冷再生上基层的第二次压实发生在热拌沥青混合料下面层的施工过程中。冷再生上基层要养生10~14d时间才能铺筑下面层。通过对下面层的碾压对冷再生上基层产生第二次压实作用。
两次压实过程产生的重要影响分析
(1)第一次压实过程的影响
冷再生沥青混合料本来就不容易被压密,冷再生上基层施工时,其压实度必须要保证,否则会使得空隙率过大,影响冷再生上基层的强度与稳定性。
(2)第二次压实过程的影响
相同压实功的情况下,决定冷再生上基层空隙率的因素主要取决于以下两个:
①乳化沥青添加量,乳化沥青加的越多,冷再生上基层的空隙率就越低;②RAP的级配,RAP的细集料越多,冷再生上基层的空隙率就越低。
根据本发明的冷再生上基层材料组合结构,所述冷再生上基层材料为包括水泥-乳化沥青的冷再生沥青混合料,通常采用马歇尔法设计冷再生沥青混合料的材料结构。与热拌沥青混合料不同的是:冷再生混合料马歇尔设计主要是选择最佳乳化沥青用量,以控制试件的空隙率在一个合理范围内;对马歇尔稳定度与流值、无侧限抗压模量等力学强度指标往往没有固定临界值限制,只要求这些力学强度指标中的一个或几个达到最佳化即可。
根据本发明的成型方法压实成型的沥青混合料主要是由矿料、沥青胶结料和残余空隙所组成的一种具有空间网络结构的多相分散体系,其材料属性为颗粒性材料,它的力学强度主要取决于:沥青混合料的粘聚力和内摩阻力。沥青混合料的粘聚力主要依赖于沥青胶结料的粘结力以及沥青和矿料之间的粘结力,沥青混合料的内摩阻力则主要与骨架颗粒间的摩擦力、嵌挤力有关。
沥青混合料的结构,按强度构成原则的不同,可以分为按密级配原理构成的结构和按嵌挤原理构成的结构两大类:①按密级配原理构成的沥青混合料,是指矿料和沥青按最大密实原则进行配合以后而形成的一种材料,由于细集料较多,粗集料被隔开而不能产生嵌挤作用,其强度构成是以沥青混合料的粘聚力为主。密级配沥青混凝土路面属于此类,这种路面的性能受温度的影响相对较大;②按嵌挤原理构成的沥青混合料,要求采用颗粒尺寸较大、较均匀的粗集料。沥青在该混合料中起填隙作用,并把矿料粘结成为一个整体。这种材料的强度主要依赖于粗集料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力,而对沥青的粘结作用依赖性不大,用这种材料铺筑的路面,其性能受温度的影响相对较小。在沥青用量很少时,沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒。随着沥青用量的增加,结构沥青逐渐形成,沥青更为完满的包裹在矿料颗粒表面,使沥青与矿料颗粒间的粘结力随着沥青用量的增加而增加。当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附矿料颗粒表面时,沥青胶浆具有最优的粘聚力。随后,如沥青用量继续增加,则由于沥青用量过多,逐渐将矿料颗粒推开,在颗粒间形成未与矿料颗粒交互作用的自由沥青,则沥青胶浆的粘聚力随着自由沥青的增加而降低。当沥青用量增加至某一用量后,沥青混合料的粘聚力主要取决于自由沥青的粘度。沥青用量不仅影响沥青混合料的粘聚力,同时也影响沥青混合料的内摩阻力。当沥青薄膜达到最佳厚度时,矿料颗粒由结构沥青粘结,沥青与矿料颗粒间的粘结力最大,矿料颗粒间的摩擦力、嵌挤力也最大。这时增加沥青用量,只会提高沥青混合料中自由沥青的数量,而自由沥青又能起到润滑剂的作用,使矿料颗粒间的摩擦力、嵌挤力降低,也就是减小了沥青混合料的内摩阻力。
冷再生沥青混合料的矿料基本来自原沥青路面铣刨料。我国现有高速公路沥青路面材料大多为密级配沥青混凝土,该类材料本来就是细集料较多,粗集料被隔开,经铣刨后,由于部分粗集料被铣刨机打碎成为细集料,粗集料就更不能相互靠在一起而产生嵌挤作用,粗集料被细集料隔开,因此其强度构成是以沥青混合料的粘聚力为主。
据此,实现本发明所述的破损路面冷再生上基层材料组合结构及成型方法。
根据上述目的,下面通过具体实施例详细解释本发明的中心思想。
附图说明
图1a,b——沥青混合料典型结构示意图a按密级配原理构成的沥青混合料b按嵌挤原理构成的沥青混合料,其中a:按密级配原理构成的沥青混合料,b:按嵌挤原理构成的沥青混合料
图2a,b——沥青与矿料颗粒交互作用的结构图式,其中
图3——添加矿粉的RAP级配曲线
图4——冷再生混合料的矿料级配曲线
具体实施方式
根据本发明一种破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构,是将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖(铣刨))、回收、破碎、筛分,用新集料、新沥青材料适当配合,重新拌制,形成具有路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑新路面结构层。
根据本发明的冷再生上基层成型方法,实际施工中包括冷再生上基层的压实过程包括:
第一次压实过程
冷再生沥青混合料摊铺完成后,压路机的碾压即是冷再生上基层的第一次压实过程。由于添加了水泥,冷再生沥青混合料摊铺完成后,就必须开始第一次压实过程。这个过程需在乳化沥青完全破乳前完成(混合料由棕色变成黑色标志乳化沥青正在破乳),否则乳化沥青的破乳会造成冷再生沥青混合料上部形成硬壳,这将使压实变得更加困难。与热拌沥青混合料相比,冷再生沥青混合料更难以被压密,所以需要更重的压实设备,而且不可能将冷再生沥青混合料碾压到热拌沥青混合料的空隙率范围,充分压实的冷再生沥青混合料的空隙率应在9~12%;
第二次压实过程
温度是沥青混合料碾压的重要参数,温度越高,沥青材料的粘度就越低,沥青混合料就越容易被压实,所以沥青路面施工很多都在温度比较高的季节进行。同样,温度的升高也会使冷再生沥青混合料更容易被压密。
冷再生上基层的第二次压实发生在热拌沥青混合料下面层的施工过程中。冷再生上基层施工完成后,由于乳化沥青破乳产生的水分需要蒸发等原因,冷再生上基层要养生10~14d时间才能铺筑下面层。施工时的气温本来就比较高,经过养生期10~14d时间的太阳照射,冷再生上基层的温度会有所升高;而且下面层摊铺时,热拌沥青混合料的烘烤作用也会使冷再生上基层的温度升高。在下面层热拌沥青混合料碾压时,冷再生上基层的温度可以达到60℃,甚至更高。
温度升高后,冷再生沥青混合料就比常温时更容易被压密,压路机对下面层的碾压会对冷再生上基层产生很明显的第二次压实作用。表1列举了不同压实过程后冷再生上基层芯样的空隙率。
表1不同压实过程后冷再生上基层芯样的空隙率
  第一次压实过程后的冷再生芯样的空隙率/%   第二次压实过程后的冷再生芯样的空隙率/%   空隙率减小/%
  11.9   9.5   2.4
  13.3   9.6   3.7
  12.7   9.4   3.3
  13.7   10.9   2.8
  12.5   9.4   3.1
  13.2   10.5   2.7
  12   8.8   3.2
  11.4   9.1   2.3
  12.3   8.9   3.4
  12.6(均值)   9.6(均值)   3.0(均值)
根据本发明的冷再生材料组合结构,冷再生材料由冷再生沥青混合料构成,其中的矿料基本都来自RAP,能改变的范围非常小,而乳化沥青是重新添加的,很容易通过选择乳化沥青的添加量来提高冷再生沥青混合料的强度。
压实成型的沥青混合料主要是由矿料、沥青胶结料和残余空隙所组成的一种具有空间网络结构的多相分散体系,其材料属性为颗粒性材料,它的力学强度主要取决于:沥青混合料的粘聚力和内摩阻力。沥青混合料的粘聚力主要依赖于沥青胶结料的粘结力以及沥青和矿料之间的粘结力,沥青混合料的内摩阻力则主要与骨架颗粒间的摩擦力、嵌挤力有关。
(1)不同结构沥青混合料的强度构成
图1a、b展示了沥青混合料典型结构示意图。沥青混合料的结构,按强度构成原则的不同,可以分为按密级配原理构成的结构和按嵌挤原理构成的结构两大类:①按密级配原理构成的沥青混合料,是指矿料和沥青按最大密实原则进行配合以后而形成的一种材料,由于细集料较多,粗集料被隔开而不能产生嵌挤作用,其强度构成是以沥青混合料的粘聚力为主。密级配沥青混凝土路面属于此类,这种路面的性能受温度的影响相对较大;②按嵌挤原理构成的沥青混合料,要求采用颗粒尺寸较大、较均匀的粗集料。沥青在该混合料中起填隙作用,并把矿料粘结成为一个整体。这种材料的强度主要依赖于粗集料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力,而对沥青的粘结作用依赖性不大,用这种材料铺筑的路面,其性能受温度的影响相对较小。
(2)沥青粘度对沥青混合料强度的影响
在相同的矿料性质和组成的条件下,随着沥青粘度的提高,沥青混合料粘聚力会显著增加。
(3)沥青用量对沥青混合料强度的影响,参见图2a、b,沥青与矿料颗粒交互作用的结构图式。
传统研究认为:沥青与矿料颗粒交互作用后,沥青在矿料颗粒表面产生化学组分的重新排列,在矿料颗粒表面形成一层比较薄的扩散溶剂化膜。在此膜厚度以内的沥青称为“结构沥青”,在此膜厚度以外的沥青成为“自由沥青”。结构沥青1包覆在矿料颗粒2***。如果矿料颗粒2之间接触处是由结构沥青1膜所联结(图2a),这样促成沥青具有更高的粘度和更大的扩散溶化膜的接触面积,因而可以获得更大的粘聚力。反之,如果矿料颗粒2之间接触处是由自由沥青膜所联结(图2b),则具有较小的粘聚力。
在沥青用量很少时,沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒。随着沥青用量的增加,结构沥青逐渐形成,沥青更为完满的包裹在矿料颗粒表面,使沥青与矿料颗粒间的粘结力随着沥青用量的增加而增加。当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附矿料颗粒表面时,沥青胶浆具有最优的粘聚力。随后,如沥青用量继续增加,则由于沥青用量过多,逐渐将矿料颗粒推开,在颗粒间形成未与矿料颗粒交互作用的自由沥青,则沥青胶浆的粘聚力随着自由沥青的增加而降低。当沥青用量增加至某一用量后,沥青混合料的粘聚力主要取决于自由沥青的粘度。
沥青用量不仅影响沥青混合料的粘聚力,同时也影响沥青混合料的内摩阻力。当沥青薄膜达到最佳厚度时,矿料颗粒由结构沥青粘结,沥青与矿料颗粒间的粘结力最大,矿料颗粒间的摩擦力、嵌挤力也最大。这时增加沥青用量,只会提高沥青混合料中自由沥青的数量,而自由沥青又能起到润滑剂的作用,使矿料颗粒间的摩擦力、嵌挤力降低,也就是减小了沥青混合料的内摩阻力。
乳化沥青是另外加入冷再生混合料的,多加,冷再生层的空隙率就小,少加,则空隙率就大。这一点在工程上相对容易做到,而且效果很明显,因此可以采用调节乳化沥青用量的措施来控制冷再生层的空隙率。
乳化沥青冷再生沥青混合料是由RAP、乳化沥青、水泥、水和少量新集料(RAP的0.075mm筛孔通过率很低,为了调整RAP的级配,往往需要添加少量的矿粉)五种材料组成。
级配要求
大部分冷再生工程不需要掺加新集料,但在某些情况下新集料的添加是有用的和合理的。根据混合料最大粒径的不同,加入了新集料的RAP混合料的级配控制要求,见表2。
表2加入了新集料的RAP混合料级配范围
Figure G2009102597285D00091
根据冷再生路面结构的力学分析结果,结合乳化沥青冷再生沥青混合料空隙率试验、强度试验和水稳定性试验的技术标准,提出上基层乳化沥青冷再生沥青混合料应满足的技术要求如表3所示。
表3冷再生沥青混合料的物理力学试验技术要求
其设计指标涉及:
(1)空隙率
冷再生沥青混合料试件的设计空隙率为9~12%,吸水率一般都大于2%。
(2)马歇尔稳定度
强度是指材料达到临界状态或出现破坏时所能承受的最大荷载。马歇尔稳定度是间接抗拉强度,试验时虽然施加的是压力,在试件内部产生的却是拉应力,试件的破坏也是因拉应力过大而引起的断裂,马歇尔稳定度数值上等于试件破坏时施加的最大压力。
温度越高沥青混合料的强度就越低。冷再生沥青混合料上基层处在了路面以下16cm的位置,夏季高温期,该结构层的最高温度40℃左右。最不利温度下的强度是确定冷再生沥青混合料材料组成的重要指标之一,为此,将40℃的马歇尔稳定度作为冷再生沥青混合料材料组成的设计指标。
(3)劈裂强度
劈裂强度和马歇尔稳定度一样,也是间接抗拉强度。考虑到现行的沥青路面设计规范,本实施例采用15℃的劈裂强度验算路面结构层的拉应力,对冷再生沥青混合料的15℃劈裂强度进行了试验研究。
(4)冻融劈裂强度比
根据《AASHTO T283水损坏试验方法》,目前被认为是最严格、最有效的沥青混合料抗水损害性能的评价方法,能够比较真实的模拟现场的压实,与沥青混合料的实际性能相关性良好。本实施例也采用AASHTO T283试验验证乳化沥青冷再生沥青混合料的水稳定性,但是由于水泥-乳化沥青冷再生沥青混合料配合比的设计空隙率标准9~12%,已经大于7%(AASHTO T283试验规定的空隙率),用于水敏感性试验的试件应压实到冷再生沥青混合料配合比的设计空隙率,而不是7%。
(5)疲劳极限应变
所谓疲劳极限是指热拌沥青混合料存在一个弯拉应变临界点(见图6.1),当HMA基层底面的最大弯拉应变低于此临界点时,HMA层底就不会产生疲劳开裂,这个拉应变临界点(疲劳极限应变)对应的疲劳寿命就是疲劳极限。
根据长寿命沥青路面的设计理念,只要乳化沥青冷再生沥青混合料的疲劳极限应变大于冷再生上基层的最大拉应变,冷再生上基层就不会出现疲劳开裂。冷再生沥青混合料的疲劳极限应变采用四点梁疲劳弯曲试验(Four PointBending Fatigue Test,AASHTO TP8-94)测定。
(6)结构层模量
路面结构层模量反映的是路面结构层的力学性能,路面结构层的受力状态是有侧限的。
冷再生上基层的模量,可以在试验路铺筑时,按照点对点检测路基模量和底基层、基层等结构层弯沉的方法检测得到。冷再生上基层的模量在3000~4000MPa是比较理想的。
(7)抗压回弹模量(无侧限)
根据沥青路面设计规范,冷再生沥青混合料的抗压回弹模量是确定冷再生路面结构的计算参数,应按照相关规程的试验方法确定,分析该试验方法可知,确定抗压回弹模量的试验条件是无侧限的。
由于冷再生沥青混合料抗压回弹模量(无侧限)和冷再生结构层模量(有侧限)所表征物理量的受力状态不同,这两个参数必然存在很大差异。参照沥青路面设计规范,模量参数是联系材料组成设计和路面结构设计的纽带,为了使冷再生沥青混合料材料组成设计和冷再生路面结构设计统一起来,必须得到冷再生沥青混合料抗压回弹模量和冷再生结构层模量的关系。根据规程的试验方法,冷再生沥青混合料抗压回弹模量和冷再生芯样抗压回弹模量在数值上是相同的,那么只要确定冷再生芯样抗压回弹模量与冷再生结构层模量的关系就可以指导冷再生沥青混合料的材料组成设计。
基于上述原则,确定冷再生沥青混合料的原材料级配。
为了能较好地控制RAP的级配,将原沥青路面的铣刨料,破碎、筛分成0~10mm(细)和10~31.5mm(粗)两种规格的材料。
按照公路工程集料试验规程和公路工程沥青及沥青混合料试验规程的方法,测定粗RAP的油石比(沥青占沥青/矿料总质量的百分比)为3.8%,细RAP的油石比为5.2%,RAP级配和RAP矿料的级配见表4。
表4RAP级配和RAP矿料级配
  筛孔尺寸/mm   粗RAP通过的质量百分率/%   粗RAP矿料通过的质量百分率/%   细RAP通过的质量百分率/%   细RAP矿料通过的质量百分率/%
  31.5   100   100.0   100   100
  26.5   98.2   100.0   100   100
  19   79.1   95.2   100   100
  16   65.1   89.4   100   100
  13.2   46.7   79.7   100   100
  9.5   25.3   57.6   99.9   98.9
  4.75   7.3   29.3   82.3   85.4
  2.36   3.7   20.4   46.9   57.5
  1.18   2.5   16.5   27.4   45.6
  0.6   1.6   13.0   12.5   31.9
  0.3   0.8   8.7   3.4   20.1
  0.15   0.4   7.1   1.2   15.8
  0.075   0.1   5.3   0.5   12.9
(1)大部分冷再生工程不需要加入新集料,包括一些细级配材料,但是分析表3的数据,粗、细RAP0.075mm筛孔的通过率都很低,为了调整冷再生沥青混合料RAP的级配在合理的范围,必须加入少量的矿粉。矿粉为石灰岩矿粉,其检测结果见其各项技术指标均满足现行施工技术规范的技术要求。见表5。
表5矿粉的技术要求及检测结果
(2)乳化沥青冷再生沥青混合料中通常要加入少量水泥(RAP质量的1~2%),以提高再生混合料的抗水损坏的能力和早期强度。水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,其各项技术指标均满足现行施工技术规范的技术要求,见表6。
表6水泥的技术要求及检测结果
Figure G2009102597285D00141
(3)冷再生沥青混合料的生产用水,应洁净,不含其他杂质,自然界获得水很难满足这一要求,为此选用自来水拌和冷再生沥青混合料。据此得到冷再生沥青混合料的A型级配,见前面提到的表1。
添加矿粉的RAP级配通过率见表7
表7添加矿粉的RAP级配
Figure G2009102597285D00142
配合上表的级配曲线见图3。
由图4可知,冷再生沥青混合料的矿料级配曲线基本都在相同最大粒径的AC-20级配曲线的上方,表明冷再生沥青混合料的矿料比AC-20的矿料含有更多的细颗粒集料。
AC-20沥青混合料是矿料和沥青按最大密实原则进行配合以后而形成的一种材料,由于细集料较多,粗集料被隔开而不能形成嵌挤作用,其强度构成是以沥青混合料的粘聚力为主。
冷再生沥青混合料的细集料比AC-20沥青混合料的还多,其粗集料就更不能形成嵌挤作用,该混合料的强度构成一定是以沥青混合料的粘聚力为主,因此温度对其强度的影响比较大,进一步明确了在确定冷再生沥青混合料的配合比时必须要考虑冷再生层第二次压实过程的影响。
据此,最终确定冷再生沥青混合料各组成材料的掺配质量比为,粗RAP∶细RAP∶矿粉∶水泥∶水∶乳化沥青=43∶57∶2.4∶1.5(2)∶3.5∶2.5。
适当降低水泥用量有利于提高冷再生沥青混合料的疲劳性能。适当增加水泥用量可以提高冷再生沥青混合料的水稳定性能,但是会影响疲劳性能。

Claims (4)

1.一种破损路面冷再生上基层成型方法,包括以下步骤:
将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖铣刨、回收、破碎、筛分,用新集料、新沥青材料配合,重新拌制,形成具有路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑新路面结构层,其特征在于:
包括将原沥青路面的铣刨料RAP破碎、筛分成粒径0~10 mm和10~31.5 mm的细、粗两种规格的材料,其中粗RAP的油石比为3.8 %,细RAP的油石比为5.2 %;
还包括第一和第二次冷再生上基层的压实过程,在第一次压实过程中,冷再生沥青混合料摊铺完成后碾压,该过程在乳化沥青完全破乳前完成,压实的冷再生沥青混合料的空隙率在9~12%,第二次压实过程在对热拌沥青混合料路面下面层的施工中进行,即,在对热拌沥青混合料路面下面层压实的过程中间接对位于热拌沥青混合料下面层下方的冷再生上基层进一步压实,在下面层热拌沥青混合料碾压时,冷再生上基层的温度为60℃或高于60℃;
冷再生上基层材料为包括水泥-乳化沥青的冷再生沥青混合料,其材料结构由马歇尔法设计,其主要是由矿料、沥青胶结料和残余空隙所组成的一种具有空间网络结构的多相分散体系,性状为颗粒;
将40 ℃时的马歇尔稳定度作为冷再生沥青混合料材料组成的设计指标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冷再生沥青混合料上基层处在路面以下16cm的位置。
3.一种破损路面冷再生材料组合结构,所述冷再生材料为包括水泥一乳化沥青的乳化沥青冷再生沥青混合料;其中,原沥青路面的铣刨料RAP破碎、筛分成粒径0~10mm和10~31.5mm的细、粗两种规格的材料;其特征在于:
所述乳化沥青冷再生沥青混合料由矿料、沥青胶结料和残余空隙组成,且为具有空间网络结构的多相分散体系;
所述乳化沥青冷再生沥青混合料的结构按强度构成原则的不同,分为按密级配原理构成的结构和按嵌挤原理构成的结构两类,包括:①按密级配原理构成的沥青混合料,其中矿料 和沥青按最大密实原则进行配合而形成,其中的粗集料被隔开而不能产生嵌挤作用,其强度构成是以沥青混合料的粘聚力为主;②按嵌挤原理构成的沥青混合料,其采用颗粒尺寸较大、较均匀的粗集料,沥青在该混合料中起填隙作用,并把矿料粘结成为一个整体;
粗料RAP的油石比为3.8%,细料RAP的油石比为5.2%;
所述乳化沥青冷再生沥青混合料结构空隙率为9~12%,吸水率大于2%;
乳化沥青冷再生沥青混合料中加入RAP质量的1~2 %的水泥,该水泥采用32.5 级普通硅酸盐水泥;
将40 ℃的马歇尔稳定度作为冷再生沥青混合料材料组成的设计指标。
4.根据权利要求3所述的破损路面冷再生材料组合结构,其特征在于,冷再生沥青混合料各组成材料的掺配质量比为,粗RAP∶细RAP∶矿粉∶水泥∶水∶乳化沥青=43∶57∶2.4∶1.5-2∶3.5∶2.5。
CN2009102597285A 2009-12-24 2009-12-24 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构 Active CN101736675B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102597285A CN101736675B (zh) 2009-12-24 2009-12-24 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102597285A CN101736675B (zh) 2009-12-24 2009-12-24 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101736675A CN101736675A (zh) 2010-06-16
CN101736675B true CN101736675B (zh) 2012-03-28

Family

ID=42460662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102597285A Active CN101736675B (zh) 2009-12-24 2009-12-24 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101736675B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102400432B (zh) * 2011-09-21 2015-02-04 黄先琪 一种沥青混合料自动检测及控制***
CN104237491B (zh) * 2014-10-10 2015-12-30 北京市政路桥建材集团有限公司 一种基于混合料性能的冷再生用乳化剂优选方法
CN108585624A (zh) * 2018-05-30 2018-09-28 河南省大道路业有限公司 一种水溶性环氧树脂乳化沥青冷再生混合料及其制备方法
CN109709095A (zh) * 2018-12-31 2019-05-03 山西省交通科学研究院 一种水泥稳定碎石混合料快速养生级配嵌挤状态评价方法
CN110395943A (zh) * 2019-08-12 2019-11-01 河南省高远公路养护技术有限公司 一种长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法
CN114622452A (zh) * 2022-03-04 2022-06-14 中交第四公路工程局有限公司 一种高寒地区水泥稳定碎石基层施工方法
CN114855549B (zh) * 2022-04-13 2023-08-18 中国路桥工程有限责任公司 乳化沥青冷再生混合料及制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN101736675A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Environmental and mechanical performance of crumb rubber modified warm mix asphalt using Evotherm
Dinis-Almeida et al. Performance of warm mix recycled asphalt containing up to 100% RAP
CN101736675B (zh) 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构
Zoorob et al. Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt)
El-Tahan et al. Evaluation of recycled concrete aggregate in asphalt mixes
Olard GB5 mix design: high-performance and cost-effective asphalt concretes by use of gap-graded curves and SBS modified bitumens
Tebaldi et al. Classification of recycled asphalt (RA) material
CN104652212A (zh) 一种旧水泥混凝土路面的提升改造方法
Moreno-Navarro et al. Structural analysis of polymer modified bituminous materials in the rehabilitation of light-medium traffic volume roads
CN103864352A (zh) 一种耐久性高模量热再生混合料、配制方法及应用
CN103588424A (zh) 基于硬质沥青颗粒的耐久性高模量沥青混合料
Gashi et al. A review of aggregate and asphalt mixture specific gravity measurements and their impacts on asphalt mix design properties and mix acceptance
Praticò et al. Permeable wearing courses from recycling reclaimed asphalt pavement for low-volume roads: Optimization procedures
CN103265227A (zh) 抗裂磨耗层沥青混合料及其制备方法
Haritonovs et al. Development of high performance asphalt concrete using low quality aggregates
CN105421181A (zh) Esa-13就地热再生沥青混合料
CN110205895A (zh) 一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构
Hainin et al. Aggregate degradation characteristics of stone mastic asphalt mixtures
Lu et al. Laboratory evaluation of the noise and durability properties of asphalt surface mixes
Islam et al. Investigating the Prospect of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) as stabilized base in the context of Bangladesh
Asi et al. Adaptation of superpave asphalt concrete mix design procedure to jordan climatic and traffic conditions
Shahnewaz et al. Porous asphalt modification using different types of additives: A review
Cao et al. Performance evaluation of large stone porous asphalt-rubber mixture
Burlacu et al. Reducing cost of infrastructure works using new technologies
Rotimi Reuse of Waste Plastic as an Additive in Asphalt Concrete

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant