乳化沥青冷再生技术应用.pdf

2013年5月第5期
城市道桥与防洪
成果应用211
乳化沥青冷再生技术应用
邵莉,刘学,刘志安
中国市政工程华北设计研究总院,天津市300074)
摘要:乳化沥青冷再生技术是公路养护中的一项有效措施,得到了广泛应用。以京哈公路(天津段)试验路为依托、研究乳化沥
青冷再生混合料的设计方法和路用性能,根据乳化沥青冷再生混合料的特点,进行结构设计,并通过铺筑试验路研究乳化沥青冷
再生混合料作为柔性材料层的适用性。
关键词:乳化沥青冷再生;配合比设计;施工工艺
中图分类号:U414文献标识码:B文章编号:1009-7716(2013)05-0211-03
0前言
合料具有良好的路用性能。
1.1废旧沥青混合料的级配
沥青路面的再生利用,就是将需要翻修的路
京哈公路废旧沥青混合料的筛分分原样筛分
面,经过翻挖回收、破碎、筛分后,与再生剂、新集和抽提筛分,同时将筛分结果同AC-20的级配相
料、新沥青材料按适当的比例混合,经过拌合、摊比较。从原样筛分结果得出,原样废旧沥青混合料
铺、碾压后形成具有一定路用性能的再生面层或中1.18mm以下的骨料偏少,大部分骨料集中在
基层的一整套工艺。其技术分为热拌再生和冷拌2.36~4.75mm之间,占筛分总量的46.9%,粒径超
再生。冷拌再生又可分为就地冷拌再生和工厂冷过4.75mm以上的骨料达到了60%,抽提筛分的
拌再生。
结果基本包含在AC-20的级配范围内。
沥青路面再生技术的发展可迫溯到19世纪末1.2回收沥青的性质测试
至20世纪初。目前,俄罗斯及欧、美的一些发达国
沥青老化的整个过程就是芳香分→胶质→沥
家已经形成一套比较完整的再生实用技术,并且青质的转化过程,此化学反应过程是不可逆的。随
达到了规范化和标准化的程度。
着沥青质含量增加,沥青会出现粘度增大、针入度
1982年,我国交通部科技局正式将沥青路面下降等特征。同时,随着芳香分含量的减少,沥青
再生利用作为重点科技项目下达,开展了比较系的延度会降低。另外,粘度越大的沥青,一般来说
统的试验研究,取得了一定的成果。近些年来,随软化点也较高,故老化沥青的软化点也偏高。
着我国国民经济的发展,交通量迅速增长,重型车
试验采用蒸馏法回收老化沥青,分别对沥青
辆日益增多,沥青路面的病害日趋严重,在资源缺的物理指标和四组分进行测试和分析。试验结果
乏的情况下,废旧沥青路面材料的再利用又活跃如表1、表2所列。
起来,备受科技工作者和养护部门]的青睐。
表1回收沥膏的物理性质
目前,我国沥青路面已经进入维修、养护的高
峰期,将会产生大量的废旧沥青混合料,同时,能
针人度(25℃,100g,5s)软化点(R&B,℃)延度(5 comin,15c)
41
54.2
20.4
源问题也是我们面临的巨大问题。沥青路面冷再
生技术能够节约大量的建设和养护资金,同时减
表2回收沥膏的四组分分析结果
少资源的浪费和环境的破坏,具有巨大的经济效
饱和分/%芳香分/%胶质分%沥青质/%
益和社会效益。
23.5
39,0
15.6
1现有旧料的分析与评价
从试验结果来看,回收沥青的针人度和延度降
对现有旧料的分析与评价是设计乳化沥青冷低的程度较大,软化点提高,再从组分分析来看,沥
再生混合料非常关键和必不可少的环节。通过对青的芳香分含量偏低,逐渐向胶质分和沥青质转
旧料级配的分析,用以决定是否添加新骨料;通过化。这时,要考虑选择富含芳香烃的乳化沥青。
对老化沥青的性能评价和设计要求,用以选择合
适的再生剂(乳化沥青),使得乳化沥青冷再生浣2乳化沥青的选择
试验选用的乳化沥青由北京科氏沥青技术研
收稿日期:2012-12-17
作者简介:邵莉(1980-),女,河北衡水人,工学硕土,工程师,
究发展中心提供,天津科氏沥青产品有限公司生
从事道路设计工作。
产。乳化沥青的物理、化学指标如表3、表4所列。
212成果应用
城市道桥与防洪
2013年5月第5期
表3乳化沥膏的技术指标
表5配合比设计表
A
B
技术指标
试验结果规范要求(JTGF40-2004)
RAP料
98%53%62%
筛上剩余(1.18mmn,%)、不大于0.02
0.
10-30mm碎石
36%36%26%26%
含量,不小于/%
10~20mm碎石
24%
蒸发针人度(10046,25℃,5s)
45~150
209%
残留物
5~10mm碎石
20%
软化点/℃
48.2
石屑
延度(5cm/min,15℃)
>80
水泥
2%
2%
2%
表4乳化沥的四组分分析结果
矿粉
饱和分/%
芳香分/%
胶质分/%
沥青质/%
表6建议的乳化沥青混凝土混合料的技术指标
12.6
47.0
24.2
12.2
密级配
粗级配
项日单位
含水试件干试件含水试件干试件
3乳化沥青冷再生混合料配合比设计
击实次数次
稳定度
KN
4.0
2.5
乳化沥青冷再生混合料配合比设计采用马歇
流值0.1m20~-4520-4020-4520~40
尔试验方法确定最佳乳化沥青用量,同时将48h
空隙率
%
5~8
的浸水马歇尔试验的残留稳定度作为一项控制指饱和度%
60~75
50~70
标。测试不同旧料掺配率下混合料的劈裂强度、无密度(湿)gem'2,0
侧限抗压强度和回弹模量,比较其力学性能,确定密度(干)gem
2,25
2.20
最终的混合料配合比
3.1试验参数的确定
3%、4%和5%情况在室温和高温下成型马歇尔试
(1)试件尺寸为@10.6mx63.5m的标准件进行试验,将级配E按照热沥青用量为2%、
马歇尔试件。
2.5%、3%、3.5%和4%的情况在室温和高温下成型
(2)含水试件的成型方式:混合料在常温下拌和马歇尔试件进行试验,以确定最佳乳化沥青用量
后,上、下两面各击实25次,在室温模内养生24h:和最佳热沥青用量。结果如表7所列
然后再上、下两面各补击25次后脱模,脱模后室
从试验结果可以看到,各级配的再生混合料
温养生24h,在25℃条件下试压,用来评价乳化沥
表7各种混合料在最佳油石比下的物理、力学指标
青冷再生混合料的初期强度。干件的成型方式:混
合料在常温下拌和后,上、下两面各击实25次,在
混合最佳毛体最大理空隙饱和稳定流值残的
110℃高温下养生24h,再上、下两面各补击25次
型比/%对密度密度多度%度//0.1稳定
kNmm度/%
后脱模,脱模后在常温下养生24h,在60℃条件下
2.1232.45413.551.87.221.489.8
试压,用来评价乳化沥青冷再生混合料的后期强度。B4723825301550