瀝青路面乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)規(guī)范

1、ICS93.080.20Q20備案號:26972-2010 DB36 江西省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 36/ T 5732010瀝青路面乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)規(guī)范Technical Specifications for Emulsified Asphalt Central Plant Cold Recycling ofHighway Asphalt Pavement2010-01-20發(fā)布2010-03-15實施目次前言. II1 總則 (12 術(shù)語、符號、代號 (12.1 術(shù)語 (12.2 符號及代號 (13 原瀝青路面調(diào)查與評價 (23.1 一般規(guī)定 (23.2 歷史資料調(diào)查 (23.3 路況調(diào)查與評

2、價 (23.4 原路面材料性能評價 (23.5 材料組成設(shè)計的路段劃分 (34 原材料檢測及質(zhì)量要求 (34.1 一般規(guī)定 (34.2 回收瀝青路面材料 (34.3 乳化瀝青 (34.4 水泥 (44.5 集料和填料 (44.6 水 (45 冷再生混合料配合比設(shè)計 (45.1 設(shè)計原則 (45.2 冷再生混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (45.3 設(shè)計步驟 (55.4 配合比設(shè)計報告 (76 施工 (76.1 一般規(guī)定 (76.2 施工設(shè)備 (76.3 施工工藝 (86.4 試驗段鋪筑 (96.5 施工質(zhì)量管理和檢查驗收 (9附錄A(資料性附錄應(yīng)用實例 (11前言本標(biāo)準(zhǔn)的編寫符合GB/T 1.1-2009標(biāo)

3、準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫的有關(guān)要求。請注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由江西省交通運輸廳歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:江西省贛粵高速公路股份有限公司、江西省高等級公路管理局質(zhì)量監(jiān)督站。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:孫斌、江濤、劉輝明、譚生光、胡宗林、王斯倩、陳劍峰。瀝青路面乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)規(guī)范1 總則1.1 為指導(dǎo)瀝青路面乳化瀝青冷再生混合料的材料組成設(shè)計,保證瀝青路面冷再生工程施工質(zhì)量,特制定本標(biāo)準(zhǔn)。1.2 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了乳化瀝青廠拌冷再生混合料的材料要求、設(shè)計方法,冷再生層的施工工藝和質(zhì)量控制要求。1.3 本標(biāo)準(zhǔn)適用于各等級公路瀝青路面的乳化

4、瀝青冷再生工程。1.4 乳化瀝青冷再生混合料不適用于表面層。1.5 本標(biāo)準(zhǔn)沒有涉及的內(nèi)容應(yīng)符合國家和行業(yè)頒布的各有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。2 術(shù)語、符號、代號2.1 術(shù)語2.1.1回收瀝青路面材料reclaimed asphalt pavement(RAP采用銑刨、開挖等方式從瀝青路面上獲得的舊瀝青面層材料。2.1.2乳化瀝青emulsified asphalt石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下,經(jīng)乳化加工制得的均勻瀝青乳液。2.1.3廠拌冷再生central plant cold recycling將回收瀝青路面材料(RAP運至拌和廠(場、站,經(jīng)破碎、篩分,以一定的比例與新集料、瀝青類再生結(jié)

5、合料、活性填料(水泥、石灰等、水進(jìn)行常溫拌和,常溫鋪筑形成路面結(jié)構(gòu)層的瀝青路面再生技術(shù)。2.2 符號及代號本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)符號、代號及意義見表1。表1 符號及代號 3 原瀝青路面調(diào)查與評價3.1 一般規(guī)定瀝青路面再生工程實施前,應(yīng)對原路面歷史信息、原路面技術(shù)狀況、交通量等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,為冷再生混合料組成和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。3.2 歷史資料調(diào)查3.2.1 原始設(shè)計資料1初始設(shè)計過程中的交通狀況,氣候條件;2路面結(jié)構(gòu)組成和厚度;3各結(jié)構(gòu)層材料組成。3.2.2 施工和完工資料1施工方法(施工記錄;2實際使用的材料和現(xiàn)場碾壓情況;3變更資料;4質(zhì)量控制和保證措施。3.2.3 養(yǎng)護(hù)維修資料各種養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)

6、的時間、位置、規(guī)模、所用材料組成、結(jié)構(gòu)層厚度等。3.2.4 歷史交通量資料包括年平均日交通量、重型車量比例、當(dāng)量軸載數(shù)量、該地區(qū)交通量增長率等。3.2.5 氣象資料3.3 路況調(diào)查與評價3.3.1 根據(jù)公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073.2的要求進(jìn)行路況調(diào)查與評價,確定原路面的維修對策。3.3.2 原瀝青面層銑刨后,原則上裂縫間距不小于3 m的原半剛性基層可以繼續(xù)利用。3.4 原路面材料性能評價3.4.1 原瀝青路面取樣原路面性能評價采用銑刨取樣,取樣頻率為12個樣品/km/車道。路面銑刨后,應(yīng)在拌和廠RAP料堆表面10cm以下取樣,然后在料堆頂部、中部、下部的不同方向分別取樣至少9個,

7、每個試樣不少于10kg,混合均勻后作為該料堆的樣品。3.4.2 材料性能測試3.4.2.1 級配應(yīng)對RAP及其抽提后的礦料級配進(jìn)行檢測。3.4.2.2 RAP瀝青的含量和性能通過抽提或燃燒試驗確定RAP的瀝青含量。應(yīng)檢測回收瀝青的針入度、軟化點、動力粘度等指標(biāo)。對于大型項目或有條件的單位還宜對回收瀝青進(jìn)行化學(xué)組分分析。3.5 材料組成設(shè)計的路段劃分通過獲取的歷史資料及原路面材料性能和老化程度,初步劃分路段。原則上,原路面材料組成、厚度、老化程度等類似的劃分為一個材料組成設(shè)計路段。不同性能的RAP應(yīng)分別存放,并分別進(jìn)行冷再生混合料配合比設(shè)計。4 原材料檢測及質(zhì)量要求4.1 一般規(guī)定用于乳化瀝青冷

8、再生混合料的原材料有:RAP、乳化瀝青、水泥、礦粉、集料和水等。各種材料運至現(xiàn)場后必須進(jìn)行質(zhì)量檢驗,經(jīng)評定合格后方可使用。4.2 回收瀝青路面材料用于廠拌冷再生的RAP必須經(jīng)過破碎、篩分后方可使用。根據(jù)再生混合料的最大公稱粒徑合理選擇篩孔孔徑,將RAP篩分成若干檔的材料,一般篩分成0mm10mm和10mm30mm兩檔。分檔后的RAP應(yīng)按表2的要求進(jìn)行檢測。表2 RAP檢測項目 4.3 乳化瀝青通常情況下,廠拌冷再生宜采用慢裂型陽離子乳化瀝青。乳化瀝青應(yīng)符合表3的質(zhì)量要求,同時還要根據(jù)公路等級、氣候條件、交通狀況、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點、施工方法、當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗等,確定基質(zhì)瀝青的技

9、術(shù)性能指標(biāo)。表3 乳化瀝青的技術(shù)要求 4.4 水泥水泥的初凝時間應(yīng)在3h以上,終凝時間宜在6h以上,不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥。水泥應(yīng)疏松、干燥、無聚團(tuán)、結(jié)塊、受潮變質(zhì)。水泥強(qiáng)度等級可為32.5或42.5。水泥其它的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)還應(yīng)滿足公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F30的要求。4.5 集料和填料應(yīng)通過摻加新集料和填料改善冷再生混合料的級配,集料和填料應(yīng)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40的質(zhì)量技術(shù)要求。4.6 水應(yīng)潔凈,不含有機(jī)物等其它雜質(zhì)。5 冷再生混合料配合比設(shè)計5.1 設(shè)計原則5.1.1 根據(jù)原瀝青路面劃分的路段,分別進(jìn)行冷再生混合料的配合比設(shè)計。5.1.2 考慮施工季節(jié)

10、的氣候條件和施工條件,結(jié)合現(xiàn)場的施工設(shè)備狀況和施工組織特點進(jìn)行配合比設(shè)計,并盡量模擬混合料生產(chǎn)和施工現(xiàn)場的實際情況。5.2 冷再生混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)乳化瀝青冷再生混合料的設(shè)計指標(biāo)應(yīng)滿足表4要求。表4 冷再生混合料設(shè)計要求 5.3 設(shè)計步驟5.3.1 設(shè)計步驟見圖1。5.3.2 級配設(shè)計級配范圍見表5。如果RAP的0.075 mm篩孔通過率很低,應(yīng)適當(dāng)添加礦粉來調(diào)整冷再生混合料的級配。RAP級配不能滿足工程設(shè)計級配范圍要求或冷再生混合料高穩(wěn)定性能不能滿足要求時,可以適當(dāng)添加粗集料,通常添加10%15%(質(zhì)量比的10mm30mm碎石集料。 圖1 配合比設(shè)計流程圖表5 冷再生混合料工程設(shè)計級配范圍(各

11、尺寸篩孔的通過百分率 5.3.3 成型方法5.3.3.1 拌和拌和在室溫下進(jìn)行,攪拌鍋每次只攪拌一個試件,拌和步驟見圖2。 圖2 冷再生混合料拌和順序5.3.3.2 成型采用兩次擊實的方法成型馬歇爾試件。試件的第一次壓實成型,常溫雙面馬歇爾擊實150次;試件的第二次壓實成型,試件放入60烘箱內(nèi)恒溫通風(fēng)養(yǎng)生48h后,再雙面馬歇爾擊實70次。也可以采用旋轉(zhuǎn)壓實成型。5.3.4 確定最佳總液體用量乳化瀝青冷再生混合料中,拌和用水、乳化瀝青和RAP含水量的總和稱為總液體用量。乳化瀝青用量取3%,水泥用量取1.5%,變化拌和用水量進(jìn)行馬歇爾擊實試驗,獲得最大干密度時,對應(yīng)的總液體用量即為最佳總液體用量。

12、5.3.5 確定最佳乳化瀝青用量和最佳水泥用量5.3.5.1 密度和空隙率采用公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ 052的真空法和蠟封法測定試件的理論最大相對密度、毛體積密度,并計算空隙率。5.3.5.2 馬歇爾穩(wěn)定度和浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度將恒溫水槽調(diào)節(jié)至40±1,測定40下試件的馬歇爾穩(wěn)定度和浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度。5.3.5.3 干濕劈裂強(qiáng)度比將試件浸入15恒溫水槽中保溫1.5h2h后,按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ 052規(guī)定的試驗方法檢測(干劈裂強(qiáng)度。濕(浸水劈裂試驗是將試件放入25±0.5水浴養(yǎng)護(hù)24h±1h,再放入15±0.

13、5恒溫水槽中保溫1.5h2h后,按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ 052規(guī)定的試驗方法檢測濕劈裂強(qiáng)度,并計算干濕劈裂強(qiáng)度比。5.3.5.4 確定最佳乳化瀝青用量和水泥用量乳化瀝青用量取45個(2.0%4.0%,水泥用量取34個(1.0%2.0%,根據(jù)確定的成型方法和最佳總液體用量,進(jìn)行馬歇爾試驗,使表4中的馬歇爾穩(wěn)定度、劈裂強(qiáng)度指標(biāo)中的一個或兩個達(dá)到最佳化,同時空隙率處在7%12%范圍內(nèi),對應(yīng)的乳化瀝青用量和水泥用量即為確定最佳乳化瀝青用量和水泥用量。5.3.6 凍融劈裂強(qiáng)度比試驗用于凍融劈裂強(qiáng)度比試驗的試件應(yīng)壓實到配合比設(shè)計空隙率,其它條件和方法應(yīng)符合公路工程瀝青及瀝青混合料試驗

14、規(guī)程(JTJ 052的相關(guān)規(guī)定。5.3.7 動穩(wěn)定度試驗制作8cm厚的車轍板試件進(jìn)行動穩(wěn)定度試驗,其它條件和方法應(yīng)符合公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ 052的相關(guān)規(guī)定。5.3.8 有條件可以增加其它試驗5.4 配合比設(shè)計報告配合比設(shè)計報告至少應(yīng)包含如下內(nèi)容:乳化瀝青檢測結(jié)果;水泥檢測結(jié)果;RAP的礦料級配情況; RAP中的瀝青含量及性能指標(biāo);工程設(shè)計級配范圍及設(shè)計級配曲線;試件成型方法;最佳總液體用量;最佳乳化瀝青用量和水泥用量;性能檢驗等。6 施工6.1 一般規(guī)定冷再生混合料的攤鋪應(yīng)避免在雨季進(jìn)行。當(dāng)路面滯水或潮濕時,不得攤鋪冷再生混合料;攤鋪作業(yè)遇降雨時,宜對未完成碾壓的冷再生路

15、段鋪蓋防水布,超過水泥終凝時間而未碾壓的應(yīng)廢棄;當(dāng)氣溫或下臥層表面溫度低于10時不宜鋪筑冷再生結(jié)構(gòu)層。6.2 施工設(shè)備6.2.1 運輸車輛運輸車輛應(yīng)車況良好,車槽四角應(yīng)密封堅固,車槽保持潔凈。6.2.2 銑刨料破碎和篩分設(shè)備根據(jù)冷再生混合料的生產(chǎn)能力配備銑刨料破碎和篩分設(shè)備;根據(jù)RAP的分檔情況安裝振動篩,至少應(yīng)配10mm和30mm兩個尺寸的篩網(wǎng)。6.2.3 拌和設(shè)備拌和設(shè)備應(yīng)配備35個冷料倉、1個礦粉罐、1個水泥罐、1個乳化瀝青罐、和1個水罐。拌和設(shè)備應(yīng)滿足計量精度要求。6.2.4 攤鋪機(jī)械應(yīng)配備兩臺以上履帶式攤鋪機(jī)。6.2.5 壓實設(shè)備壓實設(shè)備應(yīng)配有輪胎式、單鋼輪振動式和雙鋼輪振動式壓路機(jī)

16、。其中,輪胎式壓路機(jī)單輪配重不少于3t,輪胎氣壓不小于0.8MPa;單鋼輪振動式壓路機(jī)激振力應(yīng)大于35t;雙鋼輪振動式壓路機(jī)為8t12t。6.3 施工工藝6.3.1 拌和冷再生混合料應(yīng)拌和均勻,無花白料、無液體流淌、無結(jié)塊成團(tuán)現(xiàn)象,和易性良好。6.3.2 運輸拌和后的冷再生混合料不宜儲存,應(yīng)立刻運至施工現(xiàn)場使用。汽車運輸混合料時,采用不透光的棉被或厚帆布嚴(yán)密覆蓋住車廂,防止混合料提前破乳、污染、中途遭受雨淋。運料車每次使用前后應(yīng)清掃干凈,可在車廂板上涂一薄隔離劑。6.3.3 攤鋪6.3.3.1 在鋪筑冷再生層之前應(yīng)整平下層表面、處理干凈并按要求噴灑透層油或粘層油。6.3.3.2 冷再生混合料可

17、采用熱拌瀝青混合料攤鋪方法進(jìn)行攤鋪。6.3.3.3 冷再生混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)攤鋪。6.3.3.4 應(yīng)通過試鋪段確定冷再生混合料的松鋪系數(shù)和松鋪厚度。6.3.4 碾壓冷再生混合料碾壓工序可參考表6。表6 冷再生混合料碾壓工序 6.3.5 養(yǎng)生及開放交通當(dāng)滿足以下條件時,可進(jìn)行下道工序施工:1冷再生層可用鉆孔取芯機(jī)取出完整芯樣;2冷再生層含水率小于2%。壓實后的冷再生混合料養(yǎng)生期一般為3d7d。6.4 試驗段鋪筑6.4.1 在正式鋪筑冷再生層前,應(yīng)鋪筑試驗段,長度宜為200m300m,試驗段宜在直線段上鋪筑。6.4.2 冷再生層試驗段鋪筑分試拌、試鋪兩個階段,應(yīng)包括下列試驗內(nèi)容:6.4.2.

18、1 通過試拌確定拌和機(jī)的各料倉分配、上料速度等操作工藝。6.4.2.2 根據(jù)各種施工機(jī)械相匹配的原則,確定合理的施工機(jī)械、機(jī)械數(shù)量及組合方式。6.4.2.3 驗證冷再生混合料配合比設(shè)計結(jié)果。6.4.2.4 確定冷再生層的壓實標(biāo)準(zhǔn)密度,并用灌砂法測定濕密度和壓實度。6.5 施工質(zhì)量管理和檢查驗收6.5.1 施工前的質(zhì)量管理和檢查驗收6.5.1.1 在工程開始前以及施工過程中,材料的來源或規(guī)格發(fā)生變化時,應(yīng)對材料的質(zhì)量、數(shù)量等進(jìn)行檢查,檢查的項目和頻率應(yīng)滿足表7的要求。表7 施工前材料的檢查 6.5.1.2 施工前應(yīng)檢查和標(biāo)定拌和設(shè)備的技術(shù)性能、計量精度,以及攤鋪機(jī)械和壓實設(shè)備的配套情況、技術(shù)性能

19、。6.5.2 施工過程中的質(zhì)量管理和檢查驗收施工過程中的質(zhì)量管理和檢查驗收應(yīng)滿足表8的要求。表8 施工過程的質(zhì)量管理和檢查驗收 6.5.3 完工后的質(zhì)量管理和檢查驗收完工后,全線以1km3km作為一個評定路段,按照表9的要求進(jìn)行質(zhì)量檢查驗收。表9 完工后的質(zhì)量檢查驗收 附錄 A(資料性附錄應(yīng)用實例A.1 路面結(jié)構(gòu)A.1.1 昌九高速概況昌九高速公路起于南昌市新建縣長棱鎮(zhèn),終于九江市九江長江大橋南橋頭,全長138km。截至改建前,已通車13年以上,實際承受軸載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計軸載,路面損壞嚴(yán)重。A.1.2 路面結(jié)構(gòu)昌九高速原設(shè)計厚度16cm的瀝青面層銑刨后,銑刨料全部再生利用,昌九高速原路面結(jié)構(gòu)和改

20、建后的路面結(jié)構(gòu)見圖A.1。 原路面結(jié)構(gòu)改建后冷再生路面結(jié)構(gòu)圖A.1 昌九高速路面結(jié)構(gòu)A.2 冷再生混合料配合比設(shè)計A.2.1 原材料A.2.1.1 RAPRAP由瀝青面層全厚度一次銑刨獲得,銑刨速度為6 m/min8m/min。為更好地控制冷再生混合料的級配組成,RAP篩分成0mm10mm(細(xì)和10mm30mm(粗兩檔存放,超粒徑顆粒破碎后二次篩分。試驗室取樣后對RAP篩分,結(jié)果如表A.1所示。抽提試驗測得細(xì)RAP的瀝青含量為5.2%,粗RAP的瀝青含量為3.8%,級配組成見表A.1。采用阿布森回收法回收RAP中的瀝青,并進(jìn)行性能檢測,針入度28(0.1mm,軟化點59,15延度24cm。表A

21、.1 RAP的篩分結(jié)果 A.2.1.2 乳化瀝青乳化瀝青檢測結(jié)果見表A.2,其各項技術(shù)指標(biāo)均滿足要求。表A.2乳化瀝青檢測結(jié)果 A.2.1.3 水泥DB36/ T 5732010 采用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級為32.5，初凝時間3.2h，終凝時間5.3h。 A.2.1.4 礦粉 石灰?guī)r礦粉采，潔凈、干燥，0.075mm篩孔通過率為92.5%。 A.2.2 級配設(shè)計 設(shè)計級配如下圖A.2。 100 80 通過率/% 60 40 20 設(shè)計級配 工程設(shè)計級配范圍上限 工程設(shè)計級配范圍下限 0.075 0.3 2.36 4.75 篩孔尺寸/mm 13.2 26.5 37.5 0 圖A.2 設(shè)計級配

22、A.2.3 配合比設(shè)計 采用馬歇爾擊實成型試件，試模直徑為152.4mm，第一次雙面擊實150次，60養(yǎng)生48h后，第二次 雙面擊實70次。 按確定的RAP和礦粉的摻配比，乳化瀝青用量取3%，水泥用量取1.5%，變化拌和用水量進(jìn)行馬歇爾 試驗，最大干密度對應(yīng)的最佳總液體用量為6.9%。 水泥用量為RAP和新集料總質(zhì)量的1%、 1.5%、 2%， 乳化瀝青用量為2%、 2.7%、 3.4%、 4.1%， 制作Ø152.4mm 的圓柱體試件，馬歇爾試驗結(jié)果見表A.3A.5，劈裂強(qiáng)度試驗結(jié)果見表A.6，凍融劈裂強(qiáng)度比TSR試驗結(jié) 果見表A.7。 表A.3 水泥用量 1%冷再生混合料的馬歇爾

23、試驗結(jié)果 乳化瀝青用量（%） 2 2.7 3.4 4.1 空隙率（%） 40馬歇爾穩(wěn)定度（kN） 11.7 9.9 9.2 8 19.07 19.84 16.82 15.31 表A.4 水泥用量 1.5%冷再生混合料的馬歇爾試驗結(jié)果 乳化瀝青用量（%） 2 2.7 空隙率（%） 40馬歇爾穩(wěn)定度（kN） 11.5 10.4 19.94 20.46 13 DB36/ T 5732010 3.4 4.1 8.9 8.2 17.16 15.54 表A.5 水泥用量 2%冷再生混合料的馬歇爾試驗結(jié)果 乳化瀝青用量（%） 2 2.7 3.4 4.1 空隙率（%） 40 馬歇爾穩(wěn)定度（kN） 12.1 1

24、0.3 8.8 7.9 表A.6 劈裂試驗結(jié)果 20.29 20.65 18.10 16.01 水泥用量（%） 1 1.5 2 乳化瀝青用量（%） 2.5 2.5 2.5 劈裂強(qiáng)度（MPa） 0.62 0.66 0.72 技術(shù)要求（MPa） 0.5 0.5 0.5 表A.7 TSR 試驗結(jié)果 水泥用量（%） 1 1.5 2 乳化瀝青用量（%） 2.5 2.5 2.5 TSR（%） 64.8 72.1 76.0 技術(shù)要求（%） 70 70 70 分析表A.3A.7的試驗結(jié)果： 1 三種不同水泥用量試件的空隙率都隨乳化瀝青用量的增加而降低，類似于熱拌瀝青混合料 的變化規(guī)律。參照空隙率的技術(shù)要求 7%12%，對應(yīng)