DB41T 825-2013 沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术规范

DB41DB41/T825—2013沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术规范TechnicalSpecificationsforEmulsifiedAsphaltCentralPlantColdRecyclingofHighwayAsphaltPavement河南省质量技术监督局发布IDB41/T825—2013前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 25原沥青路面调查与评价 25.1一般规定 25.2原路面历史资料调查 35.3原路面状况调查与评价 35.4交通量调查 35.5原路面材料性能评价 36材料要求 36.1一般规定 36.2RAP 36.3乳化沥青 46.4集料和填料 56.5水泥 5 57再生混合料设计 57.1一般规定 57.2级配范围 57.3配合比设计流程 67.4RAP分析 67.5乳化沥青配方设计 67.6再生混合料配合比设计 77.7设计配合比验证 87.8配合比设计报告 88施工工艺与质量控制 88.1一般规定 88.2施工准备 88.3施工工艺 98.4施工质量管理 8.5检查验收 DB41/T825—2013本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河南省交通运输厅提出。标准主要起草单位：河南省交通科学技术研究院有限公司、河南中原高速公路股份有限公司、河南高速公路驻信段改扩建工程有限公司。标准主要起草人员：胡霞光、宋云祥、汪德才、田莉、孟庆东、张鹏、陶向华。标准参与起草人员：李禹德、李玉梅、王清、于浩、李玉磊、赵德强、褚付克、孟旭、黄运军、姚曙光、张涛、白金龙、孙志军。DB41/T825—20131沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术规范本标准规定了沥青路面乳化沥青厂拌冷再生的原沥青路面调查与评价、材料要求、再生混合料设计、施工工艺和质量控制。本标准适用于高速公路和一、二级公路中下面层及基层的乳化沥青厂拌冷再生工程；用于三、四级公路上面层乳化沥青厂拌冷再生工程时，应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。城市道路的沥青路面乳化沥青厂拌冷再生工程可参照使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTGE40公路土工试验规程JTGF40公路沥青路面施工技术规范JTGF41公路沥青路面再生技术规范JTGE42公路工程集料试验规程JTGD50公路沥青路面设计规范JTGE60公路路基路面现场测试规程JTGO73.2公路沥青路面养护技术规范JTJ034公路路面基层施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1回收沥青路面材料reclaimedasphaltpavement采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青面层材料。3.2厂拌冷再生centralplantcoldrecyclingDB41/T825—20132将回收沥青路面材料运至拌合厂（场，站）经破碎、筛分，以一定的比例与新集料（如需要）、沥青类再生结合料、活性填料（水泥、石灰等）、水进行常温拌和，常温铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。3.3乳化沥青emulsifiedasphalt石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等作用下，经乳化加工制得的均匀沥青产品。3.4乳化沥青再生混合料reclaimedasphaltmixtureofemulsifiedmixture含有回收沥青路面材料的乳化沥青冷拌混合料，简称再生混合料。3.5再生混合料含水量watercontentofrecycledmixture乳化沥青中的水、外加水、矿料和RAP中的水占再生混合料的质量百分比。3.6最佳预湿水量optimalprewettingwatercontent外加水占再生混合料的质量百分比。3.7最佳乳化沥青用量optimalemulsioncontent乳化沥青占再生混合料的质量百分比。4缩略语下列缩略语适用于本文件。RAP：回收沥青路面材料（ReclaimedAsphaltPavement）IRI：国际平整度指数（InternationalRoughnessIndex）PCI：路面状况指数（PavementConditionIndex）SSI：路面强度指数（PavementStructureStrengthIndex）TSR：冻融劈裂强度比（TensileStrengthRatio）OWC：最佳含水量（OptimalWaterContent）OEC：最佳乳化沥青用量（OptimalEmulsionContent）OFC：最佳流体含量（OptimalFluidContent）OPC：最佳预湿水量（OptimalPrewettingWaterContent）5原沥青路面调查与评价5.1一般规定DB41/T825—201335.1.1沥青路面乳化沥青厂拌冷再生工程实施前，应对原路面历史信息、技术状况、交通量、工程经济等方面进行调查和综合分析，为再生混合料组成设计和路面结构设计提供依据。5.1.2原路面调查内容应完整，需进行系统分析和准确评价。5.2原路面历史资料调查5.2.1收集原路面设计资料、竣工资料等，一般包括修建年代、通车年限、原路面结构、材料组成等方面资料。5.2.2收集原路面使用期间的路面病害、日常维修和大中修的技术方案等资料，结合施工、竣工等资料分析病害成因。5.3原路面状况调查与评价原路面状况调查与评价内容一般包括：路面状况指数PCI、国际平整度指数IRI、路面强度指数SSI、车辙深度、下承层承载能力、原路面结构厚度。应按原路面评价结果进行路面再生的结构设计。5.4交通量调查5.4.1调查内容应包括：交通量大小、交通组成、轴载情况等，为乳化沥青厂拌冷再生路面结构设计和材料设计提供依据。5.4.2通过交通量调查，为乳化沥青厂拌冷再生施工过程的交通组织方案设计提供依据。如果交通量太大，应考虑在施工过程中采用车辆分流措施；无法分流车辆的，应有针对性地进行施工组织设计。5.5原路面材料性能评价5.5.1原路面材料取样路面铣刨后，应在拌合厂RAP料堆表面10cm以下取样，然后在料堆顶部、中部、下部不同方向分别取样至少9个，每个试样不少于10kg，混合均匀后作为该料堆样品。5.5.2级配应对RAP及其抽提后的矿料级配进行检测与分析。5.5.3RAP沥青含量和性能通过抽提或燃烧试验确定RAP的沥青含量。检测回收沥青的针入度、软化点、延度、动力粘度。6材料要求6.1一般规定6.1.1沥青路面乳化沥青厂拌冷再生使用的各种材料运至现场后应进行质量检验，经评定合格后方可使用。6.1.2不同结构层RAP应分开堆放,不得混杂,以保证材料均匀一致；不同料源、品种、规格的新集料不应混杂堆放。DB41/T825—201346.1.3RAP、新集料应堆放在预先经过硬化处理且排水通畅的地面上，雨天来临前应遮盖。6.2RAP6.2.1预处理6.2.1.1用推土机、装载机等机具将料堆RAP充分混合后，应进行RAP破碎与筛分，破碎后RAP最大粒径应小于再生混合料公称最大粒径，不应有超粒径材料。如果RAP中扁平状、针片状含量过多，应进行二次破碎，重新筛分分档。不允许直接使用未经预处理的RAP。6.2.1.2根据再生混合料公称最大粒径合理选择筛孔尺寸，应将处理后的RAP分成不少于两档。两档材料规格可分为0mm～10mm和10mm～30mm。6.2.2堆放6.2.2.1经过预处理的RAP，宜转运到堆料场均匀堆放，转运和堆放过程中应避免RAP离析。6.2.2.2经过预处理的RAP堆放时间不宜超过3个月，料仓中RAP应及时使用。6.2.2.3使用RAP时，应从料堆的一端开始在全高范围内铲料。6.2.3检测经过预处理的RAP样品应按照表1的要求检测。表1RAP检测项目及质量要求6.3乳化沥青乳化沥青应在常温下使用。用于乳化沥青厂拌冷再生材料指标应符合表2的要求。表2乳化沥青生产技术指标要求%5表2（续）s--%%%1%56.4集料和填料当RAP粒径组成不满足级配要求时，应加入一定比例的新集料或填料，调整再生混合料的级配组成。集料和填料质量应符合JTGF40的要求。6.5水泥水泥作为活性添加剂时，宜选用普通硅酸盐水泥，强度等级可为32.5或42.5。在满足GB175前提下，初凝时间宜控制在4h以上，终凝时间宜在6h以上。不应使用快硬水泥、早强水泥。6.6水生产乳化沥青和再生混合料用水应为可饮用水。使用非饮用水，应经试验验证，不影响再生混合料性能时方可使用。7再生混合料设计7.1一般规定应根据工程要求、公路等级、使用层位、气候条件、交通情况等因素，充分借鉴成功经验，选用符合要求的材料，进行再生混合料设计。7.2级配范围再生混合料设计级配范围应符合表3的要求。表3再生混合料设计级配范围----DB41/T825—20136表3（续）--7.3配合比设计流程再生混合料配合比设计包括RAP分析、乳化沥青配方设计、再生混合料合计和性能验证四项再生混合料配合比设计流程见图1。旧料分级/分析和试配旧料分级/分析和试配乳化沥青配方否裹覆裹覆符符要是否合比初步设计否否空隙率/强度符合要求是水稳定性符合要求是设计完成图1再生混合料配合比设计流程DB41/T825—201377.4RAP分析应采用随机取样方法，低温烘干RAP并确定含水率。应按照不少于两档进行筛分，确定各档级配组成，并对各档RAP进行抽提试验，分析得出RAP抽提后矿料级配及沥青含量。7.5乳化沥青配方设计按表3要求进行再生混合料初步级配设计，然后通过室内裹覆试验和早期强度试验进行乳化沥青配方初步设计。应选择拌和均匀、裹覆状态好、具有较高早期强度的乳化沥青配方。7.6再生混合料配合比设计7.6.1拌和与成型7.6.1.1拌和拌和宜在室温下进行，每次拌和一个试件。拌和时，先将RAP各档料、如果需要）、水泥加入拌合锅中干拌约10s～20s，尽量避免粉尘飞扬，然后外加水拌s，将集料均匀润湿，再加入相应的乳化沥青拌和约60s，使集料表面均匀裹覆。7.6.1.2成型采用两轮击实的马歇尔方法成型试件。将常温拌和均匀的混入试模，置于马歇尔击实仪上第一轮击实，双面击实50次；将完成第一轮击实的试样一起侧放入60℃鼓风烘箱中养生不少于40h，养生结束后第二轮击实，双面击实25次，然后放自然冷却后脱模。也可以采用旋转压实成型试件。7.6.2确定设计参数7.6.2.1密度和空隙率分别采用JTGE20中规定的真空法，试件理论最大相对密度、毛体积密度，并计算空隙7.6.2.2马歇尔稳定度和浸水马歇度将恒温水槽调节至40℃±,40℃下试件的马歇尔稳定度和浸水马歇尔残留稳定度。7.6.2.3确定OFC再生混合料中，外、沥青和RAP中含水量总和称为总液体用量；外加水与乳化沥青用量称为总流体含量。参照JTGE40的方法，对合成矿料进行击实试验。试验时，乳化沥青用量可定为3.5%，变化5个含水率进行击，得最大干密度时，对应的含水量为OWC，对应的总液体用量为OMC，对应的总流体含量为。7.6.2.4、水泥用量与OPC以的化沥青用量和水泥用量为中值，按照0.5%间隔选取4个～5个(2.5%～4.5%)乳化沥青用量、0%～2.0%)水泥用量，根据确定的成型方法和OMC，进行马歇尔试验，并按JTGE20中的试验，在室温下分别测试各乳化沥青用量下试件的干ITS和湿ITS及干湿劈裂强度比。根据测试结果，DB41/T825—20138依据湿ITS最大，同时兼顾干ITS和干湿劈裂强度比较大的原则，综合确定再生混合料的OEC和外加水基准值，其中外加水基准值为OFC与OEC之差，然后根据室内裹覆试验对外加水基准值进行修正，确定OPC。7.6.3TSR试验用于冻融劈裂强度比的试件应压实到配合比设计空隙率±0.5%，其他条件和方法应符合JTGE20的相关规定。7.6.4动稳定度试验制作8cm厚的车辙板试件进行动稳定度试验，其他条件和方法应符合JTGE20的相关规定。7.7设计配合比验证再生混合料设计指标要求应符合表4的要求。表4再生混合料设计指标要求冻融劈裂强度比（%）车辙动稳定度（次/mm）7.8配合比设计报告配合比设计报告内容应包括：乳化沥青检测结果，水泥检测结果，RAP中沥青含量及性能指标，设计级配范围及级配曲线，试件成型方法，最佳总液体用量，最佳乳化沥青用量和水泥用量，性能检验等内容。8施工工艺与质量控制8.1一般规定再生混合料摊铺不宜在雨季进行；当路面滞水或潮湿时，不应摊铺再生混合料；摊铺作业遇降雨时，宜对未完成碾压路段进行遮盖；超过水泥终凝时间或完全破乳后的再生混合料应废弃；当气温或下卧层表面温度低于10℃时不宜铺筑再生混合料；压实厚度不宜小于70mm，不宜大于160mm。8.2施工准备8.2.1施工设备准备DB41/T825—201398.2.1.1RAP破碎筛分设备根据乳化沥青厂拌冷再生混合料的生产能力配备RAP破碎与筛分设备，宜采用冲击式破碎机；根据RAP的分档情况安装震动筛，应至少配置10mm和30mm两个尺寸的筛孔。8.2.1.2拌合设备拌合设备宜配备3个～5个冷料仓、1个矿粉罐、1个水泥罐、一个乳化沥青罐和一个储水罐，其生产能力应与现场摊铺碾压相匹配。拌合设备应满足计量要求，集料计量精度宜控制在±2%，水泥、矿粉计量精度宜控制在±0.3%，水和乳化沥青计量精度宜控制在±0.2%。8.2.1.3运输车辆运输车的数量，应根据拌合站生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定。运输车辆应车况良好，车身不宜过长，应具有尽可能大的倾卸角。车槽四角应密封坚固，车厢内保持洁净。8.2.1.4摊铺机械宜配备履带式摊铺机进行摊铺。8.2.1.5压实机械应根据路面的宽度、厚度、气候环境等因素，合理配备足够数量、吨位的双钢轮、单钢轮及胶轮压路机，双钢轮压路机总质量宜在11t以上，单钢轮压路机总质量宜在20t以上，胶轮压路机总质量宜在30t以上，且双钢轮、胶轮压路机应具备均匀洒水功能，单钢轮压路机应能产生较大的激振力，振动频率宜为35Hz～50Hz，振幅宜为0.5mm～1.5mm。8.2.2进场材料质量检查应对进场的乳化沥青、集料、水泥及其他材料按质量标准和批量频度进行试验，禁止不合格的材料入场。8.2.3下承层表面清理再生混合料铺筑前，应清除下承层表面杂物和浮料，保持表面洁净。8.2.4下承层质量检查除几何线形外，应重点检测下承层的强度和平整度是否符合要求，原下承层的病害是否处理彻底，是否按要求喷洒透层油或粘层油。达到合格标准后方能进行再生作业。8.2.5试验段铺筑8.2.5.1在铺筑乳化沥青厂拌冷再生结构层前，应铺筑试验段长度不小于200m。8.2.5.2乳化沥青厂拌冷再生结构层试验段铺筑应分试拌和试铺，主要确定以下内容：a）确定拌合机各料仓分配、上料速度等工作参数；b）确定合理的施工机械数量、运输线路和人员组织；c）验证再生混合料配合比设计结果；d）确定再生层松铺系数和松铺厚度，用灌砂法测定湿密度和含水率；DB41/T825—2013e）确定碾压机械组合及碾压遍数。8.3施工工艺8.3.1施工工序乳化沥青厂拌冷再生施工工序见图2。施工现场原材料准备施工现场原材料准备加再生料、新集料及添加水泥添加外加水添加乳化沥青再生混合料拌合运输到施工现场摊铺和碾压形成冷再生结构层形成冷再生结构层图2乳化沥青厂拌冷再生施工工序8.3.2再生混合料拌和再生混合料应拌和均匀，无花白料、无液体流淌、无结块成团现象，且和易性良好。8.3.3再生混合料运输拌和后的再生混合料不宜储存，应立刻运至现场进行施工。运输车辆车厢内应清洗干净，不应污染再生混合料。在装料前车厢侧板和底板可喷洒少许水或喷涂薄层隔离剂，避免再生混合料粘结车厢板，不应有余液积聚车厢底部。运输过程中，为了保湿和防止污染，应采用不透光的厚帆布覆盖再生混合料，防止提前破乳、污染。8.3.4再生混合料摊铺再生混合料摊铺可采用热拌沥青混合料摊铺方法进行，熨平板不需要加热。应缓慢、均匀、连续摊铺，摊铺速度宜控制在2m/min～4m/min。8.3.5再生混合料碾压再生层碾压工艺应根据气温条件、压实厚度、再生混合料特性进行综合确定，可参考表5。DB41/T825—2013表5碾压工艺8.3.6再生层养生及开放交通8.3.6.1再生层加铺上层结构之前必须进行养生，养生时间一般为3d～5d。当满足以下两个条件之一时，可以结束养生：a）再生层能够取出完整芯样；b）再生层含水率低于2%。8.3.6.2在封闭交通的情况下，可进行自然养生，一般无需采取措施。8.3.6.3在特殊条件下，再生层完成压实至少1d后方可开放交通，但应严格限制重型车辆通行，行车速度宜控制在40km/h以内，并严禁车辆在再生层上掉头和急刹车。为避免车轮对表层的破坏，可在再生层上均匀喷洒慢裂乳化沥青，喷洒用量折合纯沥青后宜为0.05kg/m2～0.2kg/m2。8.4施工质量管理8.4.1施工过程材料质量控制项目、频率等应符合表6的要求。表6施工过程材料检查项目、频次及要求8.4.2施工过程质量控制项目、频度等应符合表7的要求。表7施工过程质量控制检查项目、频度及要求DB41/T825—20138.4.3施工过程外形尺寸检查项目、频度等应符合表8的要求。表8外形尺寸检查项目、频度及要求88.5检查验收乳化沥青厂拌冷再生工程完工后，全线以1km～3km作为一个评定路段，按照表9的要求进行质量检查和验收。表9质量检查验收检查项目、频度及要求8DB41/T825—2013沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术标准（DB41/TXXX—XXXX）DB41/T825—2013改革开放以来，随着我国公路网的日臻完善，交通流量的快速增加，原先建成通车的高等级公路沥青路面逐步进入了中修、大修的期限，需要进行维修、翻铺和重建的沥青路面激增，原有将旧沥青路面铣刨废弃的施工技术方案，不仅浪费资源，也会对环境会造成破坏。通过再生技术在高速公路维修工程中的应用，不仅解决因旧沥青混合料废弃而产生的环境污染问题，而且节省砂石、沥青等资源，减少开采山石导致的森林植被破坏、水土流失等严重的生态破坏，同时也降低维修成本。经初步估算，仅河南省每年就有约15％的沥青路面需要翻修，产生的旧沥青混合料的总量将达到200万吨，采用乳化沥青厂拌冷再生技术可100%利用废旧沥青路面材料，有利于河南加快构建资源节约型、环境友好型的交通运输生产方式，打造绿色、低碳交通运输体系，加快现代交通运输体系的建设。乳化沥青厂拌冷再生混合料性能虽与热拌沥青混合料相近，对回收沥青路面材料（RAP）质量要求较低，适用范围较广，但就现有的乳化沥青厂拌冷再生设备和施工工艺来看，乳化沥青厂拌冷再生混合料性能暂时还无法达到高等级沥青路面表面层的要求，因此乳化沥青冷再生混合料不适于高速公路和一、二级公路沥青路面表面层。5原沥青路面调查与评价5.1乳化沥青厂拌冷再生技术应用于不同路面结构、不同老化程度的沥青路面大修或改建时，乳化沥青配方选择、乳化剂用量，水泥用量，是否添加新集料等方面应根据原路面调查情况进行调整，即原沥青路面的路面结构、路况、交通量等参数是确定路面结构设计和乳化沥青厂拌冷再生混合料材料组成的依据，在应用乳化沥青厂拌冷再生技术前，应把这些参数调查清楚。5.2通过调查原始设计资料、工程施工、完工资料、养护维修历史可以明确原沥青路面结构、材料组成等情况。交通量是确定乳化沥青厂拌冷再生路面结构设计的必备参数。5.3路面PCI、IRI、SSI、车辙深度等指标可以宏观反映路面状况，是确定采用乳化沥青厂拌冷再生技术的重要依据。路面维修的原则是在确保路用性能的前提下，最大限度地利用原路面结构与材料，既降低成本，又节能环保。因此，维修工程第一步应对原路面结构做出正确、合理的评价。可根据JTJ073.2的要求进行路况调查与评价，其调查评价的结果应结合JTGF41确定原路面相应的维修对策。6材料要求6.2.1.2为了较好地控制乳化沥青厂拌冷再生混合料的级配与性能，应将RAP筛分后使用，分档越多，质量越有保证、性能更优，但成本更高。一般而言，宜将RAP筛分成两档，即0mm～10mm和10mm～30mm。6.2.3烘干温度过高会使RAP中沥青变软，表面沥青变软的大颗粒吸收较小的颗粒从而会会改变RAP的级配，因此检测RAP的级配时，试验烘干温度应调整为40℃,其他试验条件和方法应符合JTGE20和JTGE42的相关规定。7再生混合料设计DB41/T825—20137.5乳化沥青配方设计目的是确保工程中乳化沥青化学活性与旧料化学活性相匹配。既不会因为两者的化学结合过快导致再生混合料裹附不充分或施工工作性不足，也不会因为两者的化学凝结过慢导致胶结料粘结力形成过慢而无法及时开放交通或进行下一道施工工序。乳化沥青配方设计主要内容包括以下两个方面：a）拌和试验结合工程实践，综合考虑RAP、新集料（如果需要）、活性填料性质、气候及施工条件，选用2种~3种乳化沥青配方，每种配方按照0.5%的变化量确定5个乳化沥青用量，在不同乳化沥青用量下与合成级配矿料分别进行试拌，观察再生混合料的工作性、拌和均匀性、与集料裹覆状态及再生混合料浆态。如果拌和完成后再生混合料表面颜色接近乳化沥青颜色，且裹附均匀、全面，基本无花白料，和易性好，并有少量浆体，但浆体不流淌、不聚集，粗细料不分离，则再生混合料达到理想拌和状态。淘汰始终无法达到再生混合料理想拌和状态的乳化沥青配方。3个以上乳化沥青用量下均能实现理想拌和状况的配方即可推荐为初选乳化沥青配方，对应的液体组合（乳化沥青用量和预湿水用量）即为该乳化沥青用量下的推荐液体组合。b）早期强度试验根据初选乳化沥青配方进行再生混合料早期强度试验：包括粘结力试验（可参考美国Hveem维姆法粘聚力试验）、扫刷试验（可参考ASTMD7196-06）。粘结力试验和扫刷试验分别测试再生混合料内部和表面的粘聚力早期形成情况。表面粘聚力形成情况表征再生层最早开放交通时间。内部粘聚力形成情况，表征再生混合料整体性的形成进度和化学凝聚作用的完成进度。配方设计结果是推荐与项目旧料、气候环境、交通条件相适应的乳化沥青配方，并给出每个乳化沥青用量对应的外加水。7.6.2.3根据国内外工程经验，再生混合料的乳化沥青用量通常为1.5%～4.5%。7.6.3用于冻融劈裂强度比试验的试件应压实到配合比设计空隙率±0.5%，而不是JTGE20规定的试件两面击实各50次对应的空隙率。7.6.4RAP的公称最大粒径一般会超过31.5mm，进行动稳定度试验时，车辙板试件厚度宜为RAP最大公称粒径的2.5倍，因此宜制作8cm厚的车辙板试件。7.7马歇尔的技术要求均为标准马歇尔试件的试验结果。再生混合料的配合比设计，应使表4中的马歇尔稳定度、劈裂强度指标中的一个或两个达到最佳。8施工工艺与质量要求8.2.1.4履带式摊铺机应具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置，有足够容量的料斗，保证运料车换车时能连续摊铺。同时，摊铺机应具有振动熨平板或振动夯等初步压实装置及可以调节摊铺宽度的螺旋布料器。8.3.2采用连续式厂拌设备拌制再生混合料时，可在送料皮带上取样，分析再生混合料合成级配并对其进行控制，从而保证集料的最大粒径和级配组成符合配