厂拌热再生AC

1、厂拌热再生AC-25型沥青混合料应用技术研究摘要：结合唐津高速改扩建项目，对厂拌热再生AC-25沥青混合料进行了相关的路用性能分析及应用研究，对废旧料的掺配比例的确定及再生沥青混合料配合比设计进行分析，通过性能试验表明，厂拌热再生沥青混合料路用性能够达到并保持新拌沥青混合料所要求的各项路用性能指标，同时对AC-25厂拌热再生混合料的生产及施工质量控制进行了探讨，对今后厂拌热再生沥青混合料的推广应用具有积极的指导作用 关键词：旧沥青混合料评价；配合比设计；路用性能；质量控制The Pla nt Mix Thermal Rege nerative Shallow AC - 25 Type Asph

2、altMixture Tech no logy Applicati onAbstract: In comb in ati on with Tang Jin high-speed recon structi on project, foe Pla nt mixed hot rege nerati on AC - 25 road asphalt mixture has carried on the related an alysis and applicati on research, the determ in ati on of the ble nding proporti on of scr

3、ap material and the mix proportio n desig n of recycled asphalt mixture is an alyzed, through the performa nee test showed that pla nt mixed hot rege nerati on road asphalt mixture is eno ugh to achieve and mai ntain the required new mix asphalt mixture in all kinds of road use performa nee indicato

4、rs, at the same time of AC - 25 plant mix thermal regeneration mixture of production and con structi on quality con trol are discussed in this paper, for the future pla nt mixed applicati on of hot recycled asphalt mixture has a positive guidi ng role.Keywords : the old asphalt mixture evaluation； d

5、esign of mix proportion ； the road performanee； the quality con trol引言自上个世纪80年代至今，我国高速公路建设得到了蓬勃的大发展，经过20余年的建设，截止2014年已累计通车里程11.15万公里。伴随着高速公路的大规模建设，人们的主要精 力都集中在新建公路的新材料、新工艺上，而对路面再生技术的研究较国外仍处在滞后状态， 近几年随着我国公路建设的快速发展和大量高等级公路沥青路面需要进行翻修、重建和扩 建，旧沥青路面材料的再生利用问题重新得到了人们的重视和广泛关注。厂拌热再生技术作为旧沥青混凝土路面的再生方法中的一种，其特点是将

6、旧沥青混凝土路面面层，经过翻挖、铳刨，回收集中到再生拌和厂，根据需要进行破碎筛分预处理，再掺 入一定比例的新骨料、新沥青、再生剂等，用改装的或特制的再生沥青混凝土搅拌设备进行加热拌和后，运至施工现场，热铺成为新的沥青混凝土路面结构层。本文结合具体工程实例，对厂拌热再生沥青混合料进行试验分析及生产、施工质量控制的探讨，为了进一步有效地推广应用厂拌热再生技术提供积极的指导作用。1旧沥青混合料评价1.1沥青路面的再生适用性总体评估在项目实施前进行现场全线取样，各车道每公里取一个样，共计108个样。取样位置随机选取。去除改性沥青上面层，对下面层进行全深取样。检测项目包括：沥青含量，沥青针 入度，矿料级

7、配和集料主要性能指标。1.2适用性评估结论根据国外经验，针入度大于15的沥青具有再生利用价值，本项目针入度大部分处于1530之间，平均值为18.6，旧沥青性能适宜再生。回收的集料除针片状含量外，其它性能指标均满足规范要求，针片状含量指标可通过提高新集料指标进行补偿。2再生沥青混合料配合比设计2.1原材料试验2.1.1再生剂本项目选择ZS沥青再生剂对旧沥青进行调和，通过向旧沥青中添加 3%、5%、7%、9%的再生剂，静置 6h后按规范要求进行沥青三大指标进行检测。检测结果见表1。表1不同再生剂掺量下的沥青性能再生剂掺量15C针入度(100g,5s)0.1mm25 C针入度(100g,5s)0.1

8、mm30 C针入度(100g,5s)0.1mm15C延度度（cm）软化点C）01729412.465.63%2646576.161.25%3754637.858.37%46617510.356.49%49637810.956.1通过对比分析，当再生剂添加量为7%时能够达到所选标号沥青的指标要求。而随着添加量的增加，沥青三大指标变化不明显，因此确定沥青再生剂的掺加量为7%。2.1.2沥青由于再生沥青混合料的品质要求与普通沥青混合料的要求基本一致， 因此对再生沥青标 号的选择也应与普通沥青路面对沥青标号的选择一致， 同时考虑到当地气候条件， 再生沥青 混合料所处层位，故本项目沥青采用 70号道路石

9、油沥青，试验项目及试验结果见表 2。表270号沥青检测结果检测项目单位70号、A级沥青技术要求试验结果试验方法针入度(25C ,100g,5s)0.1mm60 8062T 0604软化点（环球法）C不小于4657.0T 0606延度(5cm/min , 15C)cm不小于100>100T 0605含蜡量（蒸馏法）%不大于2.20.7T 0615闪点C不小于260287T 0611溶解度（三氯乙烯）%不小于99.599.89T 0607密度（15C）g/cm3实测记录1.012T 0603TFOT 后残留物(163C, 5h)质量变化%不大于±）.8-0.01T 0609针入度比

10、%不小于6164T 0604延度（10 C）cm不小于69T 0605试验结果表明，该70号道路石油沥青所检测项目符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40 2004）70号A级道路石油沥青技术要求。2.1.3粗集料粗集料为 10mm25mm、10mm20mm、5mm10mm 三种规格石灰岩，试验项目及试验结果见表3。试验结果表明，各规格粗集料所检测项目符合公路沥青路面施工技术规 范(JTG F40 2004)高速公路及一级公路沥青混合料其他层次用粗集料质量技术要求。表3粗集料技术性质检测项目单位标准要求粗集料试验结果试验方法10mm 25mm10mm 20mm5mm10mm集料压碎值%不大

11、于28-14.6-T 0316洛杉矶磨耗损失%不大于30-17.1T 0317表观相对密度-不小于2.502.8212.7452.846T 0304毛体积相对密度-实测记录2.7882.6992.774吸水率%不大于3.00.40.60.9对沥青的粘附性-不小于4-5-T 0616针片状颗粒含量(混合料)其中粒径大于9.5 mm其中粒径小于9.5 mm%不大于18不大于15不大于209.08.710.0T 0312软石含量%不大于50.00.00.0T 03202.2矿料级配的确定再生沥青混合料矿料级配在于确定旧集料与各档新集料的配合比例，使级配符合设计要求。依据JTG F402004关于AC

12、-25型沥青混合料矿料级配范围要求及天津市市政工程研 究院对AC-25级配的优化设计研究成果，确定矿料级配曲线如图1 。率分百过通孔筛各建议设计上限f-建议设计下限设计中值合成级配F-20.15030.6 1.182.364.759.513.2161926.531.5筛孔尺寸（mmOOOOOOOOO09876543o O图1矿料级配曲线2.3油石比的确定本项目AC-25型沥青混合料再生沥青混合料目标配合比设计采用马歇尔方法。试件成型条件为：拌和温度 160 C;成型温度140C145C，试件双面各击实 75次。3.0%、对再生沥青混合料沥青用量按照普通沥青混合料的方法进行确定，选择油石比3.5

13、%、4.0%、4.5%、5.0%，按上述条件成型马歇尔试件。按T0705 2011 (表干法)测定试件毛体积相对密度，根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料的有效相对密度(见表5)并计算沥青混合料最大理论相对密度。马歇尔试件体积参数及马歇尔试验结果见表6,其中沥青混合料试件的矿料间隙率 VMA依据公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40 2004), 采用矿料混合料的合成毛体积相对密度计算。表5合成集料有效相对密度试验结果项目盆勺重(g)盆勺 水中重(g)盆勺 料重(g)盆勺油料重(g)盆勺油 料水中重(g)有效相对密度平均 有效相 对密度合成集料103.479.6604.5902.2402.

14、42.76572.765112.580.5611.3910.5401.82.7650沥青98.567.5-532.871.51.00931.01097.865.4-530.769.81.0103表6 AC-25型再生沥青混合料马歇尔试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果序号油石比(%)最大理论相对密度表干法毛体 积相对密 度VV(%)VMA(%)VFA(%)稳定度(kN)流值 (mm)13.02.6322.4526.813.547.18.42.923.52.6122.4675.613.456.99.12.934.02.5922.4764.513.565.410.03.044.52.5732.469

15、4.014.172.59.83.055.02.5542.4653.514.776.69.73.1设计标准-4 6< 1355 70< 824根据表6试验数据绘出相应的油石比与毛体积相对密度、稳定度、空隙率、流值、VMA及VFA的相关曲线图见图 2。2.510mpg度密积体毛2.430、/f卜2.4902.4702.450ai(度疋稳12.07.0q/!11.010.09.08.02.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5油石比(%a22.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5油石比(%油石比(%图2马歇尔试验结果如上图2所示，ai=4.00%,a2=4.00

16、%,a3=3.75%,a4=3.80%。根据公路沥青路面施工技术 规范(JTG F40-2004)B.6.2 的规定，经计算得出 OAC 1=(4.00+4.00+3.75+3.80)/4= 3.89%， 根据B.6.3的规定以各项指标均符合技术标准(不含 VMA )的沥青用量OACminOACmax的 中值计算得到 OAC 2=(3.40+4.30)/2=3.85%，贝U OAC=( OAC 1+ OAC 2)/2=(3.89+3.85)/2=3.8 7%。考虑到该工程所处的地区气候特点、公路渠化交通的特点以及便于施工控制，建议该沥青混合料的最佳油石比为3.8%，油石比范围为3.6%4.0%

17、。3再生沥青混合料路用性能评价3.1水稳定性检验对成型后的再生沥青混合料试件进行水稳定性试验，试验结果见表7。检验结果表明,马歇尔法设计的 AC-25型再生沥青混合料在最佳油石比下水稳定性满足公路沥青路面施 工技术规范（JTG F402004）的技术要求。表7 AC-25型再生沥青混合料水稳定性检验结果（油石比3.8%）项目规范要求检验结果试验方法残留稳定度（%）不小于8085.9T 0709冻融劈裂强度比（%）不小于7583.8T 07293.2咼温稳定性检验对成型后的再生沥青混合料试件进行高温性能检测，试验结果见表 &试验温度为60C,轮压0.7MPa。检验结果表明，马歇尔法设计的

18、AC-25型再生沥青混合料在设计最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。表8 AC-25型再生沥青混合料车辙试验结果（油石比3.8%）项目规范要求检验结果试验方法平均动稳定度（次/mm）不小于10001814T 0719变异系数（%）不大于209.13.3低温抗裂性检验将轮辗成型的试件切割成长30mM 35mrhC 250mm的小梁，跨径为 200mm，试验温度为-10C,加载速率为 50mm/min，在美国MTS材料试验机上进行低温弯曲检测，试验结果 见表9。检验结果表明，用轮碾法成型的试件的低温性能满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F40 2004）的技术要求。表9 AC-25型再生沥青

19、混合料试件渗水试验结果（油石比3.8%）项目规范要求检验结果试验方法弯拉强度（Mpa）7.82T 0715弯拉应变（口上不小于20002106劲度模量（Mpa）22434厂拌热再生生产及施工质量控制4.1混合料拌和热再生拌和设备应有可靠的加热装置和温度检测装置。在新加矿料、沥青旧料干燥筒集料出口处、热集料仓及拌和机混合料出口处应设测温装置。测温装置精度应高于 ±5C,称量设备的精度应高于 ±%。间歇式沥青混合料拌和楼在改装后可以用于拌制再生沥青混合料。 拌和楼控制室要有逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度的功能。厂拌热再生的拌和楼通常采用两个冷料仓进料，分别向热再生设备进

20、粗细RAP，经热再生设备加热后，先和热的新集料搅拌510s，然后按配合比比例加入再生剂、新沥青，搅拌30-45S。拌和时间以生产的沥青混合料拌和均匀，无花白料为准。总拌和时间比普通热拌沥青混合料延长15s左右。采用厂拌热再生装置进行再生生产时，对于使用道路石油沥青 RAP材料，其加热温度应在保证再生设备稳定、正常运转的前提下， 尽量提高RAP材料的加热温度，根据经验 RAP材料的加热温度一般控制在130140 C,现场RAP材料老化程度不同，加热温度可以适当提高，原则上RAP材料在热再生设备中经加热后应保证连续生产，不得进行长期贮存。再生沥青混合料的施工温度控制范围见表10。表10再生沥青混合

21、料的施工温度（C）沥青加热温度160170RAP材料加热温度130140混合料岀厂温度正常范围150165超过190C者废弃混合料运输到现场温度不低于145摊铺温度正常施工不低于135低温施工不低于150开始碾压混合料内部温度正常施工不低于130低温施工不低于145碾压终了表面温度钢轮压路机不低于704.2混合料的运输 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方应有五辆 运料车等候卸料。 从拌和机向运料车上放料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置，按照前、后、 中装料，并设专人负责，以减少粗细集料的离析现象。尽量缩小混合料下落的落距。 运料车要用帆布麻袋棉被等物双层苫盖保

22、护混合料，用以保温、防雨、防污染。 连续摊铺过程中，运料车应在转运车前1030cm处停住，不得撞击转运车，卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。 已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车卸料时残留于车上的混合料，以及 低于规定铺筑温度的混合料都应废弃，不得用于本工程。4.3沥青混合料的摊铺 连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按24m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。 用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较

23、严重时应予铲除，并调整摊铺机或改 进摊铺工艺。 下面层摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式。钢丝为扭绕式，直径不小于6mm，钢丝拉力大于800N，每5m设一钢丝支架。采用两台摊铺机实施摊铺施工，靠中央分隔带侧摊铺机在前，左侧架设钢丝，摊铺机上安装横坡仪控制摊铺层横坡；后面摊铺机右侧架设钢丝，左侧在摊铺好的层面上走雪撬。两台摊铺机距离不应超过 20m。 摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析 现象。 检测松铺厚度是否符合规定，以便随时进行调整。摊前熨平板应预热至规定温度。 摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。 摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压成型的混合料。遭受雨淋的混