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文檔簡介
緒論我國經(jīng)濟的繁榮,促進了交通事業(yè)的發(fā)展,至2006年底我國公路通車總里程已經(jīng)達到348萬公里,其中高速公路4.54萬公里。我國現(xiàn)有公路中,20世紀90年代修建的已經(jīng)陸續(xù)進入大、中修階段。對于在瀝青路面養(yǎng)護、維修和改造過程中所產(chǎn)生的大量廢棄材料,通過再生加以利用是當代公路建設中一項具有戰(zhàn)略意義的重大舉措。隨著公路建設的不斷發(fā)展,高速公路和國、省道干線路網(wǎng)的形成,公路養(yǎng)護與維修任務日益繁重。相對公路工程建設技術(shù)來講,我國現(xiàn)階段的公路養(yǎng)護技術(shù)還比較落后。主要表現(xiàn)在維修方式單一,不能根據(jù)道路的損壞模式,選擇合理的維修方法。此外,養(yǎng)護技術(shù)含量不高,施工效率低下,不能滿足大規(guī)模養(yǎng)護工作的需要,而且養(yǎng)護維修方法未能將社會效益和經(jīng)濟效益有機地結(jié)合起來,重視短期的經(jīng)濟效益,而忽視長期的、可持續(xù)發(fā)展的社會效益。因地制宜地采用經(jīng)濟有效的養(yǎng)護維修方法,尋求科學的公路養(yǎng)護維修技術(shù)已經(jīng)成為公路養(yǎng)護管理部門的迫切要求。近年來,由于公路養(yǎng)護事業(yè)的發(fā)展,以及資源供應的日益緊張,加之人們環(huán)境保護意識的增強,瀝青路面再生技術(shù)越來越引起公路養(yǎng)護部門的重視。瀝青路面再生技術(shù)是將原有的路面材料,以不同方式加以再生或重復使用的一種路面養(yǎng)護維修技術(shù)。按照不同的工藝,可以分為熱再生技術(shù)和冷再生技術(shù)[1]。熱再生技術(shù)包括就地熱再生和廠拌熱再生,冷再生技術(shù)包括廠拌冷再生和就地冷再生。熱再生技術(shù)主要用于恢復老化瀝青的粘結(jié)性能,重新發(fā)揮瀝青的膠結(jié)料作用,將瀝青資源再生利用,因此用于熱再生的材料只能是瀝青面層材料。而冷再生技術(shù)主要是將原有的路面材料加以重復使用,原有的路面材料主要起骨料的作用,因此用于冷再生的路面材料不僅可以是瀝青面層材料,還可以是無機結(jié)合料穩(wěn)定的基層材料。與熱再生相比,冷再生不僅可以節(jié)約能源和資源,100%利用舊瀝青混合料,而且可以延長施工季節(jié),改善施工人員的工作條件,減少環(huán)境污染。與其他傳統(tǒng)的施工方法相比,冷再生一般可以節(jié)省總投資40%~50%[2~5]。將瀝青路面再生技術(shù)用于公路的養(yǎng)護維修具有重要的現(xiàn)實和長遠意義,不僅可以將原有的路面材料再生利用,保護環(huán)境、節(jié)省資源,降低工程造價,而且通過再生技術(shù),還可以矯正原有路面材料的缺陷,改造原有路面的結(jié)構(gòu),延長路面的壽命。1.1國外研究現(xiàn)狀及文獻綜述瀝青路面再生利用技術(shù)始于美國,1915年他們首先進行了再生利用的試驗研究。但以后由于大規(guī)模的新路建設,這項技術(shù)沒有得到足夠的重視,進展緩慢。直到1973年石油危機爆發(fā),這項技術(shù)才又引起人們的重視并迅速在全國推廣應用。隨后由于技術(shù)日趨成熟,到1985年再生瀝青混合料的用量就增加到近2億t,幾乎占全部路用瀝青混合料的一半。與此同時美國在再生劑開發(fā)、再生混合料的設計、施工設備等方面的研究也日趨深入。瀝青路面的再生利用在美國已是常規(guī)實踐,近年來美國廢舊瀝青路面重復利用率達到80%。歐洲一些國家對瀝青路面再生技術(shù)的研究開展的相對較晚。其中聯(lián)邦德國再生技術(shù)研究的發(fā)展速度較快,不僅首先將廠拌再生應用于高速公路路面養(yǎng)護,而且到1978年已經(jīng)將全部廢舊瀝青路面材料加以利用。芬蘭現(xiàn)在幾乎所有的城鎮(zhèn)都在組建瀝青路面廢料的收集和儲存工作。據(jù)歐洲EAPA在互聯(lián)網(wǎng)上公布,其成員國的舊瀝青混合料已100%被再生利用。日本從1976年開始進行再生瀝青混合料應用技術(shù)的研究,1980年廠拌再生瀝青混合料累計達50萬t,到2002年再生瀝青混合料已達4167.1萬t,占全年瀝青混合料產(chǎn)量的54.77%,極大地節(jié)約了材料、投資,并有效保護了環(huán)境。關(guān)于本文所研究的舊瀝青路面材料形成路面的冷再生技術(shù),在歐美、日本等國家已經(jīng)被普遍采用,在發(fā)達國家舊瀝青路面材料的冷再生技術(shù)已經(jīng)相當成熟,而且其適用范圍也相當廣泛,這些國家早已能夠制造出各種瀝青路面的翻松和破碎機械,具有在路上就地破碎瀝青路面材料進行現(xiàn)場冷再生的條件。國外公路現(xiàn)場冷再生技術(shù)已經(jīng)相當?shù)某墒觳⒈黄毡榈牟捎?,而且應用的范圍也相當?shù)膹V泛,例如,近年歐洲最大的瀝青路面現(xiàn)場冷再生工程一一西班牙1T號國道卡托蘭那公路,它是連接巴塞羅那和馬德里外圍海濱區(qū)的主干道之一,由于其部分路段的行車道結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應每天10000輛交通量的需要(包括大約7000輛貨車),致使瀝青路面表面層開裂并產(chǎn)生橫向位移,影響了交通安全。于是在西班牙公路局的主持下,SorigueSAAG建筑公司使用Writgen路面冷再生設備,采用瀝青路面冷再生技術(shù)對路面進行了修復,最后形成了22cm厚的水泥穩(wěn)定類冷再生基層,罩面層為8cm厚的瀝青混凝土,再生行車道總面積達325000m2,每天可以完成工作量10000~11000m2。70年代中期,歐洲的一些國家如聯(lián)邦德國、荷蘭、芬蘭等國也相繼進行了試驗研究并制定了有關(guān)技術(shù)規(guī)程,保證該項技術(shù)的迅速推廣應用,有關(guān)資料情況如表1.1。德克薩斯州立大學MohamedAliDhalaan(1982)的博士論文概述了采用靜力和重復荷載非直接張力實驗,對再生瀝青混凝土混合物的特征和設計方法進行實驗室研究所得到的一些結(jié)論,該文通過大量文獻研究,對再生瀝青的性能與初始瀝青作了比較,總結(jié)了前期有關(guān)再生道路材料的研究結(jié)論,實驗研究是針對德克薩斯州的6項再生項目所收集的材料而進行的,作者對瀝青以及混凝添加料的類型及數(shù)量進行分類,然后確定其張力特性所受到的影響,對再生料的張力、靜力以及彈力等特性進行評估,并且將其與傳統(tǒng)的混合料進行比較。該項研究以及其他的研究表明,采用舊路材料能夠獲得較高質(zhì)量的瀝青混凝土混合物,該文還提出了混合物的具體設計程序。卡羅萊納州立大學MichaelEricBienvenu(1997)在其博士論文中,應用現(xiàn)有的技術(shù)進一步提出了冷再生混合料的設計與分析方法,目前尚沒有通用的瀝青道路冷再生的設計方法,該文的研究旨在確定最優(yōu)瀝青量的簡要設計方法,以根據(jù)材料的特性最大量地采用冷再生瀝青道路(RAP)材料,該項研究確定的最大可用的再生RAP量達到75%,該研究針對采用冷再生混合料對SIPERPAVE技術(shù)進行了相應的調(diào)整,在確定允許的冷再生RAP混合料的過程中,黏合劑的配比表較有價值,該研究推薦了對測試樣本進行混合和加工的程序,并且提出了一個確定最優(yōu)再生混合物量的預測模型,該研究提出的方法為冷再生混合物的設計和分析提供了可靠的方法。內(nèi)達華州立大學WalidEliasTabet(2000)提交的碩士論文,對內(nèi)華達州公路的就地(現(xiàn)場)冷再生材料(CIR)的性能進行評價,該項研究選擇CIR作為研究對象是因?qū)τ诘缆方ㄔO而言具有潛在的低成本、較長的服務時限,研究包括兩項內(nèi)容:1)提出并實施一項混合料的設計程序;2)實施一項現(xiàn)場評價計劃?;旌狭系脑O計方法將用于確定混合料的最優(yōu)組成成分,包括石灰、黏合劑以及水分。而現(xiàn)場評價則是對CIR混合物的性能進行評價,為優(yōu)化混合物設計過程提供數(shù)據(jù)。在就地冷再生瀝青混合料的厚度設計方面,推薦“AASHTO設計指南”。作者不推薦CIR混合料用于易磨損的路面材料??v觀歐、美、日國家對再生瀝青混合料應用技術(shù)的研究及其發(fā)展的狀況,他們在再生瀝青混合料拌制工藝以及配套技術(shù)等方面,都取得了很大的成就,已經(jīng)形成了一套完整的瀝青再生利用技術(shù),達到了規(guī)范化和標準化的程度。在20世紀80年代之前,瀝青路面的再生基本上采用廠拌再生工藝,80年代后,隨著路面加熱設備和就地材料試驗檢測技術(shù)的逐步完善,路面就地再生技術(shù)開始受到各國的重視,目前許多國家已逐步采用這種工藝方法,他們也特別重視再生實用技術(shù)的研究并取得了很大的成就,已形成一套比較完整的再生技術(shù),達到了規(guī)范化和標準化的成熟程度,尤其是北美和歐洲國家,目前已存在可滿足不同修復要求的幾種技術(shù),根據(jù)當?shù)氐臈l件、路面類型和路面將來的用途,工廠熱再生和冷再生已經(jīng)投人日常的使用階段,許多公路公司使用冷再生技術(shù)和全部重新鋪筑的方法修復路面和加固路面,總之,國外瀝青路面再生技術(shù)已日趨成熟。1.2我國公路的路面狀況20世紀70年代,我國開始對舊瀝青路面再生利用技術(shù)的可行性、經(jīng)濟性和實踐應用進行大量的試驗研究,并不同程度地利用廢舊瀝青混合料進行再生試驗路鋪筑,但都將其作為廢料利用,一般只用于輕交通道路、人行道或道路墊層。由于后來大規(guī)模公路建設,舊瀝青路面再生工作處于停滯狀態(tài)。近幾年,一些早期修建的瀝青路面相繼進入維修養(yǎng)護期,每年約有12%的瀝青路面需要翻修。一些公路科研、生產(chǎn)單位開始嘗試著將舊瀝青路面進行從中輕交通量的簡單再生逐步向高等級公路舊瀝青路面再生技術(shù)發(fā)展,并在瀝青再生劑、再生瀝青路面修筑技術(shù)方面取得了一定進展。1982年,交通部科技局正式將瀝青混合料再生利用作為重點科技項目下達,由同濟大學負責該課題研究的協(xié)調(diào)工作,研究工作采取由科研單位、高等院校與生產(chǎn)部門相互協(xié)作的方式,分別確定主攻方向,開展比較系統(tǒng)的試驗研究,使研究深度與廣度有了較大的進展。同濟大學對舊瀝青混合料的再生機理和再生設計方法進行了深入研究,他們從化學熱力學和瀝青流變學的原理出發(fā),研究瀝青作為高分子濃溶液其溶質(zhì)與溶劑之間的相容性,以及瀝青在老化過程中其流變行為的變化規(guī)律,還研究了再生劑的作用和再生劑的質(zhì)量技術(shù)指標,此外,還在室內(nèi)就再生瀝青混合料的物理力學性能進行了系統(tǒng)的評價性試驗,通過理論研究,對瀝青再生的本質(zhì)有了深刻的認識,探明了老化瀝青再生的科學途徑,并在此基礎上建立起瀝青混合料的再生設計方法。1983年建設部下達了“廢舊瀝青混合料再生利用”的研究項目,由上海市市政工程研究所、武漢市市政工程設計研究院、天津市市政工程研究所等單位承擔,當時的主攻方向是把舊渣油路面加入適當?shù)妮p油使之軟化,來代替常規(guī)瀝青混合料,鋪筑層次是解決用量較多的面層下層,拌和設備方面則應用現(xiàn)有設備作適當改裝,經(jīng)過三年的努力,在蘇州、武漢、天津、南京四個城市鋪筑了30000平方米以上的試驗路,經(jīng)路用效果觀測表明,再生路面的綜合使用品質(zhì)不低于常規(guī)熱拌瀝青混凝土路面,湖南省將乳化瀝青加入舊渣油表處面層料,并分別用拌和法和層鋪法修筑了再生試驗路,也證明了此技術(shù)可行性和經(jīng)濟性。隨著北京的申奧成功,綠色奧運主題的提出,無形中又進一步推動了瀝青混合料再生利用技術(shù)的研究,經(jīng)過近一年的開發(fā)研制,北京首次采用廢舊瀝青混合料再生利用技術(shù),在海淀區(qū)羊坊店路鋪設了第一條環(huán)保瀝青道路,同時北京市發(fā)改委、市政管委、市環(huán)保局、市建委等部門將聯(lián)合簽署文件,即將下發(fā)《廢舊瀝青回收管理辦法》,這一法規(guī)嚴禁施工單位對廢舊瀝青混合料隨意遺棄,要求運至指定廠家進行再生,所以說對廢舊瀝青混合料的再生利用是有其現(xiàn)實性和時代性的,隨著我國高等級瀝青路面維修養(yǎng)護量的不斷增加,對瀝青混合料再生技術(shù)有必要進行深入、系統(tǒng)的研究,目前我國已有多家單位購買了國外的冷再生設備,并開始對舊瀝青路面的冷再生技術(shù)進行應用研究,對于舊瀝青路面熱再生技術(shù),由于我國對間歇式攪拌設備的強制性使用,使得廠拌熱再生技術(shù)(屬連續(xù)式拌和設備)的推廣受到了很大的限制,這也影響了熱再生技術(shù)在我國的發(fā)展。攏國內(nèi)最早的利存用現(xiàn)場路面冷夜再生技術(shù)是對杯河北省境內(nèi)的幕一段路進行改正造,使用的機焰械是邯鄲市交裕通局爭于檢199同8映年串1荒0榮月引進的世界際上最先進的再嗚生機-德莫國充e港n轉(zhuǎn)公司坊的猜WR250渾0蜂,該工程位于趕河北省邯鄲市埋廣平鎮(zhèn)附近,抖距邯鄲大約滔70km彈,這挪個是中國的第盒一個冷再生項慎目,這次是首在次采用大型現(xiàn)勿代化再生機械香一次性完成舊尿路的再生施工妨,同時也是中甲國第一次以泡他沫瀝青作為穩(wěn)吩定材料,它是奴中國公路建設純的一個里程碑辨,隨后,冷再狐生技術(shù)在河南迎濮陽工地、天傅津津圍路、京央津屯10維3脅國道維修、無刪錫以及石家莊統(tǒng)等公路工程維亞修中相繼得到助了應用制,爹200梅2站年又在山東東慢營市的大王鎮(zhèn)伏進行了現(xiàn)場冷申再生試驗段的暴鋪筑。山東省哪泰安市東平縣娛公路站完成恒的慚“示舊瀝青路面材洲料再生利用技峽術(shù)研究與開示發(fā)效”搏是一種將舊瀝混青路面材料、靠經(jīng)過技術(shù)處理夏,摻加再生劑逗后重新拌制成味符合路用性能杠的再生瀝青混瘡合料及其路面脈鋪筑等工藝,餡它主要解決了際舊料回收加工鼓,再生劑配制連應用,再生路托面結(jié)構(gòu)設計及伶施工程序,特酒別是應用陽離陣子乳化瀝青冷核再生的施工藝膨設計等關(guān)鍵技凱術(shù),其關(guān)鍵技趣術(shù)指標為:舊瘦料利用憤率戒4匙0慈-茅65臭%掌,再生路面彎抱沉箏值林0.4笑8脂,摩擦系店數(shù)魯0.5敬2垮,平整醉度啊99丑%根,完好鄙率瓣99懷%涌。該再生劑配徑制應用技術(shù)具千有簡便易行、伐成本低廉、再憲生效果優(yōu)良等服優(yōu)點,其冷再肯生施工工藝設奧計先進,實用捧性強,具有推谷廣應用價值,男截至目前為止撈利用該成果鋪族筑再生路面,匹共節(jié)省投資費覺用鎮(zhèn)20憂3漢萬元,并節(jié)省舍瀝青和礦料,彩節(jié)約能源,避套免了舊料廢充獨引起的污染。倡通過技術(shù)經(jīng)濟過分析,該成果該具有顯著的經(jīng)諷濟、社會和環(huán)格保效益。南京熔市市政設計院喇完成的成仍果拒“產(chǎn)廢舊瀝青混合炎料冷再生利趣用癢”珍廢舊瀝青混合究料經(jīng)再生劑軟誓化再生,使舊滿瀝青的性能得眼到恢復,加上舉新添骨料,與管陽離子乳化瀝揚青在乳化瀝青困混合料拌和設姜備中拌制成冷縣再生瀝青混合薪料,攤鋪到路專面上,其質(zhì)量微可達到路用標刻準。它適用于市道路的鋪筑、遺翻修、養(yǎng)護與勾維修。該成果放解決了適用于楊冷再生混合料昏用的再生劑,傅研制出適用于尿各種級配類型本、路面結(jié)構(gòu)的垮混合料配比、他設計程序與方腹法,制定了廢漁舊瀝青冷再生鋪混合料路面施將工暫行操作指裁南,使用該成稅果可減少環(huán)境略污染、節(jié)省原火料,節(jié)約能源姓,降低工程造易價,每利用一狐噸廢舊瀝青料塞可節(jié)省成終本圾4裝0滔元以上,如城奏市道路廢舊料艱每年利用率矩為逢20繡%就時,可節(jié)省資覺金絮80夠0醉萬元以上。抄1992浩年同濟大學在廚淮阜路采用陽賴離子乳化瀝青煙進行冷法再生張瀝青路面試驗喂。列1997朗年江蘇淮陰市寄公路處用乳化藝瀝青冷法再生堆舊料后鋪筑路暴面廊,恩取得了一定效輛果。黃曉明等笨針對克拉瑪依慢AH-鞋70前瀝青研制出大A稱型再生劑催(色輕油與增粘樹捧脂的混溶物蔬),使并應用于沈大連高速公路營口蘆段。姨2002倆年京津塘高速糞公路首次采用階瀝青混凝土路腳面就地熱再生扁工藝??v2003禍年塵6訴月至枕8艱月玻,旋上海浦東路橋銀建設股份有限軋公司利用現(xiàn)場邊熱再生技術(shù)往,槐成功修復滬寧睬高速公路嫁(舍上海段內(nèi))預的瀝青路面上籮面層繼,績?yōu)樵摷夹g(shù)在瀝躺青路面養(yǎng)護中宣的推廣積累了小經(jīng)驗。訂與發(fā)達國家相泉比,我國的瀝截青路面冷再生視的應用,無論堪從再生利用方嘆式、材料性能嗚還是到實用施攜工技術(shù)的研究郊均處于摸索階呀段,都還沒有怨形成完整的設剩計方法、施工槐工藝和質(zhì)量控留制標準。這些饞都有待我們公寒路工作者的進報一步研究和試司驗。緊1.3長論文嚼主要研究內(nèi)容禍1雨.鉗乳化瀝青冷再勵生混合料設計群方法研究。試頓驗室試驗從原貞材料的評價、穿再生劑的再生圈效果、集料級劍配、試件制作忽及養(yǎng)生條件、引最佳含水量和真最佳瀝青用量窯對乳化瀝青冷恐再生混合料的姓設計方法進行籌了研究。指2窮.業(yè)乳化瀝青冷再土生混合料的性寨能評價與技術(shù)畜指標研究。乳撓化瀝青冷再生倘混振合料的使用性筐能指標試驗,首包括確定抗壓問回彈模量和抗浸壓強度的單軸甜壓縮試驗、確搬定劈裂抗拉強染度的劈裂試驗巾、確定動穩(wěn)定話度的車轍試驗鋪、確定殘留強勻度比的凍融劈厲裂試驗、確定住破壞應變的彎景曲試驗、確定劫滲水系數(shù)的滲您水試驗,并與令此相對應的普凈通熱拌瀝青混應合料的使用性昂能技術(shù)標準進遷行了比較,此性外還包括評價占再生劑效果的禾相關(guān)試驗。府1.4勇型論文研究的目婆的和意義皇瀝青混合料冷渠再生及高節(jié)能位低排放溫拌瀝旺青混合料技術(shù)叔被稱為綠色路磨面技術(shù)激,種驅(qū)是當今道路工灶程中的熱門技肯術(shù),也是道路錦建設所急需的悔技術(shù)。挖通過調(diào)研了解奮高速公路擴建予中的技術(shù)問題爽和解決方案遍,裙敵根據(jù)工程的特索點及所提出的哨舊瀝青路面的晝再生方案嫌,雄荷進行冷再生瀝志青混合料的配戰(zhàn)合比設計及冷腐再生瀝青混合報料路用性能的座評價匪,排旦使冷再生瀝青?;旌狭系男阅芟M足使用要求燈。遷參與本課題可劈以全面了解和套運用道路改擴充建技術(shù),路基涌路面設計技術(shù)撓,材料配比及腔性能檢測技術(shù)綁,施工工藝與堪質(zhì)量保證措施凝等內(nèi)容。獎冷再生瀝青混嚷合料設計齡2.1未拜國內(nèi)外設計方士法概況共目前為止,乳懷化瀝青冷再生嗽的設計方法還因沒有形成統(tǒng)一釣的規(guī)范,主要左不同在于試件飄的成型方法和歡養(yǎng)生時間兩個相方面。馬歇爾商設計方法的優(yōu)錢點是注意到瀝遷青混合料的密終實度和空隙率妹特性,另一特混點是所需設備綱價格適中且便燒于攜帶,但許坊多敲工程師認為馬謹歇爾的沖擊壓存實不能很好地兆模擬實際路面析壓密的情況,跑而且馬歇爾穩(wěn)囑定度不能完全牌評價混合料的拒抗剪強度。維部姆法具有兩個唉主要優(yōu)除點水:床首先,室內(nèi)壓去實的搓揉法被祥認為較好地模據(jù)擬了實際路面脾的壓實特性。界其次,維姆穩(wěn)給定度是對抗剪頓強度中的內(nèi)摩加阻成分的直接兄度量,測試在帥垂直荷載作用另下試件抵抗側(cè)盒向位移的能力時,但由于試驗花設備較為昂貴溝且不便攜帶,顫而且與混合料證耐久性相關(guān)的岸重要的混合料交體積特性并未脾明確要求,某鏈些工程師認為簡維姆法中選擇此瀝青用量過于篩主觀。鑒于上遼述情況,美國盲于唱199箱4州年開始實貝施辛usPepr竊va要e緩計劃從而揭開爸了瀝青混合料停設計體系變革肅的序幕,其中手一點就是對成展型方法的改進童,選擇旋轉(zhuǎn)壓爪實章儀裂(sGC飯)懶,雖挪然陣SG祥C葛是針對熱瀝青廢混合料提出的繼,但是在國外簽研究表令明貸SG共C帶同樣適用于冷脹拌瀝青混合料訓,美國、瑞典獻等國家傾向于因使服用疲SG編C盟來成型試件。賢關(guān)于養(yǎng)生時間扒方面,它需要朵經(jīng)過一段比熱持瀝青成型過程新長得多的時間末才能達到一定備強度,因此養(yǎng)顛生的條件也各噸不相同,就養(yǎng)卵生溫度而言,押目前國外普遍豪采用溫度柜4逆0顆℃餐和祝60冊℃鴨,但養(yǎng)生時間少各不相同。本璃文中養(yǎng)生條件漿為造6狼0沃℃飲下養(yǎng)棚生策3億天。目前有很遭多機構(gòu)和協(xié)會市已經(jīng)具有了完幟整的混合料設課計方法,下面擴介紹相關(guān)的一帽些設計方法。灘本文中主要采詳用馬歇爾設計淋方法斑和的SuPepr駛va索e瘡體積設計方法懸,關(guān)鍵是應用芝這怕2腳種壓實方法,創(chuàng)進行相關(guān)性能顆的對比研究。廚前集馬歇爾設計方星法弱在于乳化瀝青聚混合料的馬歇楊爾設計方法需作要在熱拌瀝青歸試驗方法的基殺礎上修正。修摔正的要偵點閉“決試件的擊實和撕養(yǎng)酷生肥”拾、試件的試驗岔條件及試件拌是和用水量的確森定,具體修正涉如隱下頌:謹(1堅)碰每組試件在常壇溫下拌和擊實謀,試件在試模豆內(nèi)常溫下養(yǎng)翻生腥24揪h何,以保證水泥恨能夠充分地發(fā)軟生水化反應。仰常溫下養(yǎng)生的鼠試件馬歇爾穩(wěn)箱定度作為路面瓶早期強度的評斥價。脫模取出孩試件,在王6奏0沫℃四烘箱中養(yǎng)寬生幣3兇天,蛾6剩0巷℃畢下高溫養(yǎng)生條萄件下的馬歇爾鄭穩(wěn)定度作為路甩面后期強度的尾評價。開(2競)稿試件的拌和用明水量是總用水洞量減去乳化瀝骨青中的水和礦搬料中的水。哲(3柏)吹將養(yǎng)生過的試嗽件在塵6賀0醋℃狹恒溫水槽中保廳溫刪4Omn筍i瞧測定馬歇爾穩(wěn)借定度,在解6漏0董℃乎恒溫水槽中保弟溫跳48刺h盞后測定其浸水樹穩(wěn)定度。迅本文試驗中僅卸采用試件在蔬6費0并℃誕下養(yǎng)生后的馬壯歇爾穩(wěn)定度來溉評價其后期強圾度。山柴妹Superp寨av土e在體積設計方法劍在總結(jié)和分析括馬歇爾設計法毀和艷Superp狗av升e抄體積設計法的衡基礎上,針對洽乳化瀝青冷再態(tài)生混合料的特遣點,總結(jié)出采潛用嗚Superp報av列e廁方法陣設計乳火化瀝青冷再生奴瀝青混合料的桑具體過程如器下讀:糖(1狠)學舊料的分析與約評價。對現(xiàn)有忍舊瀝青路面材茶料的性狀加以算評價,掌握舊乘瀝青材料的老螺化程度和集料蘇的細化情況,炎主要包成括曠:兆舊料的含油觸量撕;慕回收瀝青的物晃理性茅質(zhì)秧(塌針入度、延度隸、軟化點和粘炎度臂等芬)嘉、化學組分和碰新舊骨料的級襲配。槳(2疼)使再生劑和乳化笛瀝青的選擇。察根據(jù)舊瀝青的末老化程度和化簡學組成及再生趁瀝青的指標要禮求,選擇合適熟的再生劑和用追量。而乳化瀝年青是根據(jù)其殘宮留瀝青指標與佩再生瀝青要求秤指標相對應的乎原則選擇。財(3思)予舊料摻配率的僚選擇和確趙定騎(孔如果添加新集鎮(zhèn)料虧)績。舊料的摻配擋率是舊料占整解個再生料的質(zhì)撿量百分率,綜天合考慮以下凡啊個因?qū)W素揉:糧舊料的性棟能潤;任再生料的用釘途最;兇施工的技術(shù)要叫求夏;駛社會經(jīng)濟效益凍。軍(4鐵)桶設計再生料的鼠級配。通過選抄定礦料的級配昂組成,使成型尿后瀝青混合料辣的礦料有良好降的體積結(jié)構(gòu),猴保證最終確定握的混合料體積匹參數(shù)符傍合泛SPuepr還va免e完混合料指標的喪要求。番(5于)現(xiàn)確定最佳乳化瞧瀝青含量。在優(yōu)初步擬定總含吸水量和乳化瀝劇青含量的基礎扮上,變化乳化難瀝青含量成型癥試件,按秧照刪SPuepr倉va看e槐的體積要求確仿定最佳乳化瀝營青含量。渡(6末)旬確定最佳用水漸量。在最佳乳畜化瀝青含量和樹初試總用水量勉的基礎上,變殘化總用水量成慘型試件,按聽照損SPuepr監(jiān)va鐘e漲的體積要求確州定最佳用水量販。時緣修狐正現(xiàn)Hvee乖m盜法乳修襪正殃Hvee善m站法雷陣嗽}抱的試件準備同刻馬歇爾方法,錄然而不同的是婆試件采用揉搓鞠成型。在若1.謙725MP巖a便壓力下夯提實壇2涌0哄下達到半擊實求狀態(tài),然后將宵壓實壓力提高司至董3.45MP脖a角,并夯牙實稠15娃0酒次完成壓實??献詈?,在最佳沃添加劑用量下趴,以加入總水絕量防的平0.5同%繩變化量加入水藥,慌如車2.0池%老、融2造.露5傾%屈、環(huán)3.5鉗%介和膏4警%年,然后確定每替一個加水量的桂平均空隙率。粘推薦的混合料秩設計參數(shù)中最辱大和最小空隙印率分別眼為醋9獄%施和變4明%鞠。增ARR坐A預推薦采蘭用筑AASHTO塵T28濤3途測試混合料的魔水穩(wěn)性。變真啄Chevro繡n觀設計方法霉chevor厘n想設計方法濕陣條}態(tài)主要包括以下飽步組驟方:銀(1澇)警舊料的分析與呆評衣價壘;崗(2膀)宣新集料級配和適用量的選杜擇昆;紙(3漠)逢瀝青膠結(jié)料用伙量的預僵估蘆;臟(4櫻)喇乳化再生劑的互類型和用凍量掙;嶄(5霞)草試驗用混合料豪性能的測挺試側(cè);供(6漂)驕現(xiàn)場混合料的慕確定。種該方法對瀝青便用量玉、更RA胃P眠料中瀝青粘結(jié)鵲料的粘度和抽責提后集料的級稈配等進行討爹論棋;足詳細說明了如群何確定新集料植級配和用量,戒預估瀝青用量候的方法。選擇筆乳化劑類型和克用量的指導方綿法。對試驗混裳合料早期養(yǎng)護污和完全養(yǎng)護后宜的回彈模量、施穩(wěn)定度和粘聚貨力值進行了測犁試。最終的現(xiàn)蘆場混合料設計點應根據(jù)最低乳猴化劑用貞量浩(行最小州值薪2%區(qū))震來確定,而這傲個最低值應滿渡足回彈模量、劑穩(wěn)定度和粘聚掘力值等設計指嶺標的要求。膨2.1.棉5造A勸l吵設計方法光瀝青協(xié)飾會杯A狂l抖設計方法陣主厘要包括以下步倒驟杏:督(潛l蠻)間根覺據(jù)沫RA悉P圾料集料級配和肌瀝青含量,確鉆定混合料的集壩料級森配柏(蚊包括新料繭和慘RAP);賺(2五)驢再生劑的選思擇密;坦(3礎)朋在建議的經(jīng)驗病公式基礎上,擠確定混合集料則的瀝青用蓬量滴;珠(4卻)楊混合料中新瀝擠青百分比的計默算推;緞(5蕩)刃現(xiàn)場混合料試籍驗調(diào)整瀝青用沾量。巡2.構(gòu)2掃拆遙混合料設計克實驗室試驗使絨用了三種混合超料,其中舊瀝庸青路假面代RA吐P脊材料的用量分演別困為逗100掀%豎、暖90叉%純、巾80墾%答,其余使用新寄集料。將舊路與面材料當作集雷料屆或妄“址黑石腳頭賽”燃,三種混合料縮級配基本滿羽足趟JTGF4帝0筒規(guī)蚊范達AC-1耐3五密級配瀝青混庸凝土混合料礦鄙料級配范圍,絡如附低表尺B4.妨1鎮(zhèn)所示,懼僅政100%RA搏P已、羨9早0%RAP夕和薦80%RA逐P篩混合料在墳9.5mm知篩孔通過質(zhì)量無分別大于上限晴。臨圖烈4.澇1沾為六種混合料梢的集料級配曲呆線。死圖督4.鑰1毅中還表示召了欠Superp巾ave郊12.5m礦m高公稱最大集料橋尺寸混合料的俘集料級配控制銀點馬(棟Contro碼lPoin喊t肌s禮)、限制區(qū)收(爪Restri渠ctedZ宿on腫e病),可見試驗酬用六種混合料怪全部滿足要求雖。此外,圖中丈表示的瑞有滋AIMS-勁2皂1戚手竭冊臣D壓類密級配冷再身生混合料的級墊配范袋圍象[22抱]梁和獅ARRA文C持類密級配冷再洋生混合料的級栽配范芹圍共[2,3北]緞,由圖可見,媽兩個級配范圍稍遠很比術(shù)AC-1露3倡的寬。廣2.2韻乳化瀝青冷再神生配合比設計鍋程序被1喘.劇配合比設計包先括原材料分析情、配合比設計考和設計配合比芽檢驗。陪2殖.皆采用隨機取樣島的方法,低溫犧烘潔干冷RA下P隱確定含水量。源3劇.慘抽提回敗收哄RA鈴P膽中的瀝青,分她析斜RA款P霞的級配和瀝青慕含量。伏4扯.涉土工擊實試驗勵確定再生料的賄最大干密度和矮最佳含水量。蛾5酷.聾乳化瀝青設計仆用量的確定,碰根據(jù)最佳流體累含量確定最佳坊乳化瀝青用量鹽。等6創(chuàng).植驗證試驗。進舒行抗水扭損孫(盛浸水馬歇爾、儉劈裂、凍融劈富裂城)界、高溫穩(wěn)定性糾、抗壓回彈模喪量、盞低溫抗煤裂圣(底小梁低溫彎置曲幣)凈、疲跪勞堤(過小梁疲勞試顆驗雄)飲、松散試驗等餃性能試驗,評偷價再生混公合料的路用相熟關(guān)性能。舞爆怎回收瀝青路面合材勢料鎖(RAP打)撕評價在(恩1鴿)斤用于配合比設曬計的瀝青銑刨滅料譜RA虧P帆應具備較強的振代表性,可客寺觀的反映銑刨占后路面廢棄料駝的集料和瀝青略組成,本文中攝采用妻鄭許仍高速公路擴建齡工程中的面層房銑刨料,要爸求探RA奸P雜沒有結(jié)成大的截團塊。遣1壯.杠舊路面的級配最佳含水率丟(覺2壽)新集料。新標集料可以用來正滿足再生混合趕料級配的要求池或是完善結(jié)構(gòu)錘上的不足。銑郊刨或壓定碎芹RA拆P漲料的級配不一順定能滿足再生魯層的要求。因薪此,經(jīng)常要加濁入一定量的新蓬集料改善再生從混合料的級配喜。加入的新骨旺料可以改善道川路的結(jié)構(gòu)性能拿,提高對交通己荷載的承受能宅力,同時也可振達到改善再生墨料的性能,如個穩(wěn)定性、耐久礙性及和易性等冷目的。用于冷元拌的新集料的眉評價方法與普卸通無不同,要圖求可以適當放符寬。最佳含水率教(尾3墓)驗乳化瀝青均乳化瀝青類型六的選擇主要是紀基襲于條RA怠P影的分析和工程蘿經(jīng)驗,用于實唇際工程的乳化革瀝青各項指標籮均應滿足工程筑技術(shù)要求。國晉外選擇乳化瀝敵青的一些主要尼依擾據(jù)先:鞠l矮.鈴對老化瀝青的抱軟化能行力唯;甜2嬸.征對爭RA液P截和新集預料搬(叨若需剩要康)追的裹覆能服力臘;廣3村.講有較快的早期銳強度和抗水損遵能力形成,以張允許通過一定獅的交通軋量鼠;懂4歉.鐘對乳化瀝青含干量微小的變化屠具有不敏感性晴。龜5北.邀與石料較好的萍配伍性。梅乳化瀝青的類媽型應根據(jù)使用興目的、礦料種冰類、氣候條件左選用。酸性石罷料、石料處于汗潮濕狀態(tài)或在細低溫下施工時嚼,宜采用陽離朗子乳化瀝孤青洪;讓堿性石處料揭(均石料處于干燥蛇狀愿態(tài)曉)毯或與水泥、石磨灰、粉煤灰共患同使用時,宜佩采用陰離子乳夏化瀝青。本文暑所制備的是慢軋裂慢凝的陽離站子乳化瀝青,天滿足上述各項燙工程要求。漿外加水用量需茄知道乳化瀝青畫含水量,所以挖進行乳化瀝青者蒸發(fā)殘留物含處量實驗,計算筐乳化瀝青含水爪量。取義300g盜±羅1g對乳化瀝青歸,帥實測的含水量殼為沒33%蒼。(3)礦粉疾當采抗用檢O伏T幟等季按鹽類乳睛化劑制備的乳禿化瀝青拌制混窩合料時,當粉置料含量多時,茂特別是礦粉的翁比表面積相當牌大,與乳液接象觸后,由于礦句粉吸水性很強截,促使乳液過請早破乳,使瀝傲青較多地吸附羊在細料的表面憑,會出現(xiàn)不同抹粒徑礦料裹覆茫不均勻的現(xiàn)象我。因此,應根竊據(jù)實際情況控之制礦粉用量,名一般礦粉的用炒量范圍為。值一才7見%慌,報以病2誼%模一榨5址%露哪仍}饞較為合適。宜妨采用堿性石料堡磨細得到的礦斑粉。礦粉必須勁干燥、清潔,主具體試驗技術(shù)稈指標如嫂表戚4.貫3異所示。本文試幫驗中確定礦粉題的用量貝為茅5恩.吊0姻%奏。(4)水泥恨柄蹦首先應確附定壯RA遺P沫的塑性指篇數(shù)叼PI擔(銹Plasti鞭ci課ty厭Inde考x商)嶄,敢當宮RA格P右的爛PI肝≤財1圣0儀,采用水泥作珍為添加豆劑岡;悟當禿RA丙P擠的觀PI>優(yōu)10榨時,由探于旦RA反P儲的高塑性,石釀灰是最好的添典加劑。敲當假PI寨≤隨1炮0蠻時水泥的添加攪量應根據(jù)集料條的塑性指數(shù)來劣確定,即塑性織指數(shù)越庫大,選用水泥償?shù)牧恳苍黾?,皂一般添爽加量例為?念%-2%墳。因為基層水值泥用量增加,拆再生混合料的抽剛度相應增加已,進而降低混升合料的抗疲勞深性能。根據(jù)經(jīng)滲驗,破碎后的孫材料一般礦粉墨含量較少,即意通過個0.07擺5mm忙篩孔的含量較循少,這時需要陸加入一定量的槍礦粉和水泥,芬其作用機理部是豪:俗其中礦粉可以紙增加瀝青膠結(jié)文料的粘結(jié)力,壘而水泥能增加果混合料獲得強陷度的速率初(傍獲得較快的早設期強放度糾)稀和提高抗水損桶性能,并能作瘦為礦粉的一部材分作為填料。掀雷寺采用篩分后的非細嚴料淋c桃小于促0.07把5mm荷)林進驢行及P翼I筒試驗,得低到稀P模I病值港為石3捉,選用標號漫為徹32標5洋的水泥作為添廳加劑。水泥各噴齡期強度、安櫻定性等應達到刮相應指標要求沉,要求水泥初凍凝時茄間弟3卷h繭以上、終凝時控間不小站于封6魚h津。本文試驗中還確定水泥用量骨為壯1.麥5角%勸。急窄仆熔低溫烘傻干施RA丙P桑確定含水量閣宿晚向分慕析還RA熊P傍的級配和瀝青迷含量澤病孟確定最佳含水曾率荒混合料的最終早強度與其壓實患后的密度有著熊直接的關(guān)系,王密度越大,強島度越高。素混合料壓實過汪程中,水分過旬少,乳化瀝青斃難以分散、集椅料顆粒間潤滑近不足,混合料員難以壓實;水堂分過多,動水貍壓力增加,混由合料也難以壓瑞實,同時還會洲導致乳化瀝青患流失、養(yǎng)生時瓣間長、強度低倚。因此,冷再竄生瀝青混合料革的壓實與土的索壓實類似,存暈在一個最佳含評水量,在最佳直含水量下,混式合料的干密度渴將達到最大值物。晝參照現(xiàn)行《公前路土工實驗規(guī)暫程旗》罰T013級1踩的方法進行擊竿實實驗脊,播對于所有提三藝種混合料,實兆驗室最佳含水踐量試驗仍使用鏟單一油石投比芳3草%辱,分別以含水輝量為變量測定亦相應的干密度荷。全部最佳含丹水量試驗結(jié)果單錄于狂附蘇表梯B4.3瘋,晚圖翼4.3嗓作為示例表示莖了紛其刺中飾100%RA復P罰混合料干密度界作為含水量的網(wǎng)函數(shù)。由墳圖跨4.區(qū)3圣可見,隨著含緒水量的增加,郊混合料的干密愈度先是增大然節(jié)后減小,存在吐一個峰值,即穴最大干密度;忍與最大干密度灶對應的,就是撫最佳含水量。倡通過實驗活的端數(shù)據(jù),用絲Excel削對數(shù)據(jù)進行分鎮(zhèn)析,程100%RA匹P美混合料秧的最大干密度槍2.15g液/cm選3耕對應最佳含水壇率為尚4.52%遮。沿抬確輪定最佳乳化瀝場青用量梅最佳流體含量晴作為控制混合蜂料中所有流體屢含量的指標,足選取燙3料%責、株3.5任%地、長4食%州、采4.5冷%用、囑5元%魚,譜5鬧個不同乳化瀝娃青用量,通過誦最佳流體含量盡計算確定摻水影量,如混下姜式所示培,棵拌制不同乳化損瀝青用量的再盟生混合料,馬拳歇爾擊實試件主,根據(jù)劈裂試辰驗確定最佳乳摟化瀝青用量??崾椒兄泄S:軋辜——禾混合料中加入涉的水僵量釀(蘿質(zhì)量素,帳%);勾OF兔
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