河南沥青路面厂拌热再生技术指南

河南沥青路面厂拌热再生技术指南1适用范围本指南适用于河南省各等级公路沥青路面改扩建、大中修工程中厂拌热再生沥青混合料的设计、生产、施工及质量验收，其中再生沥青混合料RAP掺配率按以下范围选用：高速公路、一级公路上面层RAP掺配率不超过15%，中下面层不超过30%；二级及以下公路上面层RAP掺配率不超过20%，中下面层不超过40%；柔性基层RAP掺配率可放宽至50%。当工程有特殊性能要求时，需通过专项试验验证后调整掺配范围。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。JTG5421《公路沥青路面养护技术规范》JTGF40《公路沥青路面施工技术规范》JTGE20《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE42《公路工程集料试验规程》JTG/T5501《公路沥青路面再生技术规范》DB41/T1975《河南省公路沥青路面再生技术规范》3术语和定义3.1厂拌热再生：将回收沥青路面材料（RAP）经破碎、筛分、预处理后，按一定比例与新集料、新沥青、再生剂（必要时）在沥青拌合站中加热拌合，形成满足路用性能要求的热再生沥青混合料的技术。3.2回收沥青路面材料（RAP）：从既有沥青路面铣刨、挖除得到的含有旧沥青、旧集料的混合料。3.3再生剂：用于恢复RAP中老化沥青黏度、改善其流变性能的石油基类添加剂，其主要成分为芳香分、饱和分及胶质。3.4有效沥青含量：RAP中除去被集料吸收的沥青后，自由存在于沥青胶浆中的沥青质量占RAP总质量的比例。4RAP的收集与预处理4.1RAP收集4.1.1铣刨前需对原路面进行路况调查，明确路面结构形式、修建年代、病害类型及分布，不同路段、不同结构层的RAP应分开收集，不得混合不同沥青类型（如普通沥青、改性沥青）、不同面层结构的RAP。4.1.2铣刨时应控制铣刨速度在3~5m/min，铣刨深度偏差不超过±5mm，避免过度破碎或混入大量下承层无机结合料、土类杂质，RAP中0.075mm以下粉尘含量不得超过5%，杂质含量不得超过1%。4.1.3运输RAP的车辆应采取苫盖措施，防止雨水浸泡，不同来源、不同批次的RAP应分别运输，避免交叉污染。4.2RAP破碎与筛分4.2.1RAP运至拌合站后，首先通过颚式破碎机进行初步破碎，破碎后最大粒径不得超过目标再生混合料最大公称粒径的1.2倍，如生产AC-20再生混合料时，RAP破碎后最大粒径不得超过26.5mm。4.2.2破碎后的RAP经振动筛分为3~4档，通常分为0~5mm、5~10mm、10~20mm、20~31.5mm（根据再生混合料类型调整），各档RAP的粒径变异性应满足：0~5mm档0.075mm通过率变异系数≤20%，5~10mm、10~20mm档关键筛孔通过率变异系数≤15%。4.2.3筛分过程中应配备除尘装置，控制RAP中粉尘含量，若0.075mm含量超过5%，需增加二次筛分或风选工序。4.3RAP存储与质量检测4.3.1拌合站应设置独立的RAP密闭储料仓，每个储料仓容量不小于500m³，仓顶设防雨棚，仓底设置坡度不小于3%的排水坡，周边设置排水沟，避免RAP受潮。4.3.2不同来源、不同档别的RAP应分仓存储，储料仓之间设置高度不低于2.5m的分隔墙，防止串料。4.3.3RAP每批次（≤2000t）检测1次，检测项目包括：级配、沥青含量、老化沥青性能（针入度、软化点、延度），当批次来源变化时需增加检测频率。4.3.4存储期超过3个月的RAP，使用前需重新检测各项指标，合格后方可使用。5原材料技术要求5.1RAP技术要求RAP的技术指标应符合表1的规定。表1RAP技术要求项目技术要求试验方法杂质含量（%）≤1水洗法0.075mm颗粒含量（%）≤5JTGE42T0301沥青含量偏差（%）≤±0.3JTGE20T0722（离心抽提法）老化沥青25℃针入度（0.1mm）≥20JTGE20T0604老化沥青软化点（℃）≤65JTGE20T0606老化沥青15℃延度（cm）≥3JTGE20T06055.2.1粗集料：采用玄武岩、辉绿岩或石灰岩碎石，上面层用粗集料磨光值≥42，压碎值≤26%，洛杉矶磨耗值≤28%，针片状颗粒含量≤15%，吸水率≤2.0%；中下面层用粗集料压碎值≤28%，洛杉矶磨耗值≤30%，针片状颗粒含量≤20%，吸水率≤3.0%。5.2.2细集料：采用石灰岩机制砂，0.075mm含量≤5%，砂当量≥60%，亚甲蓝值≤25g/kg，棱角性≥30s。5.2.3填料：采用石灰岩磨细矿粉，粒径小于0.075mm的含量≥75%，亲水系数≤1.0，塑性指数≤4，含水量≤1%，不得使用回收粉尘作为填料。5.3新沥青5.3.1上面层再生混合料采用SBS改性沥青，技术指标符合JTGF40中I-D级要求：25℃针入度60~80（0.1mm），软化点≥60℃，15℃延度≥100cm，动力黏度≥20000Pa·s。5.3.2中下面层再生混合料采用70号A级道路石油沥青，技术指标符合JTGF40要求：25℃针入度60~80（0.1mm），软化点≥46℃，15℃延度≥100cm，10℃延度≥15cm。5.4再生剂5.4.1再生剂应采用符合JTG/T5501要求的产品，其技术指标应符合表2的规定。表2再生剂技术要求项目技术要求试验方法60℃动力黏度（Pa·s）100~1000JTGE20T0620闪点（℃）≥230JTGE20T0611饱和分含量（%）≤30JTGE20T0618芳香分含量（%）≥45JTGE20T0618蜡含量（%）≤3JTGE20T0615薄膜烘箱试验质量变化（%）≤±3JTGE20T0609薄膜烘箱试验后25℃针入度比（%）≥80JTGE20T06046厂拌热再生混合料配合比设计6.1设计原则6.1.1配合比设计采用马歇尔试验方法，有条件的地区推荐采用Superpave设计方法，重点验证高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性能。6.1.2配合比设计分目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，每个阶段的试验结果需经监理单位审批后方可进入下一阶段。6.2目标配合比设计6.2.1确定RAP掺配率：根据工程所属公路等级、结构层位，结合RAP性能检测结果，初步确定RAP掺配率。以普通70号沥青AC-20中面层为例，当RAP老化沥青25℃针入度为25（0.1mm）时，推荐掺配率为20%~25%。6.2.2RAP级配调整：对各档RAP进行筛分，计算RAP的合成级配，结合再生混合料目标级配范围，确定需要补充的新集料各档比例，使合成级配的关键筛孔（0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大公称粒径筛孔）通过率在目标级配中值±3%范围内。6.2.3最佳沥青用量确定：（1）计算初始沥青用量：再生混合料总沥青用量=RAP中有效沥青含量×RAP掺配率+新沥青用量，初始新沥青用量按同类型普通热拌沥青混合料最佳沥青用量减少0.1%~0.3%确定。（2）成型马歇尔试件：RAP需预先在105℃烘箱中烘干2h，拌合时先将新集料加热至180~190℃，加入RAP拌合90s，使RAP温度达到120~130℃，再加入新沥青、再生剂（若使用）拌合90s，最后加入矿粉拌合90s，拌合温度根据沥青类型调整：普通沥青混合料拌合温度150~160℃，改性沥青混合料拌合温度165~175℃。（3）马歇尔试件击实次数：双面各75次，普通沥青混合料击实温度140~150℃，改性沥青混合料击实温度155~165℃。（4）测定马歇尔稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度，调整新沥青用量，确定最佳沥青用量，使各项指标符合表3要求。表3热再生沥青混合料马歇尔技术指标项目普通沥青混合料改性沥青混合料试验方法空隙率（%）3~63~6JTGE20T0705稳定度（kN）≥8≥10JTGE20T0709流值（0.1mm）20~4520~40JTGE20T0709矿料间隙率VMA（%）AC-13≥14，AC-20≥13，AC-25≥12同普通沥青JTGE20T0705沥青饱和度VFA（%）65~7565~75JTGE20T07056.3.1高温稳定性：车辙试验动稳定度，普通沥青混合料≥1000次/mm，改性沥青混合料≥2800次/mm，试验温度60℃，轮压0.7MPa。6.3.2水稳定性：浸水马歇尔试验残留稳定度≥80%（普通沥青）/≥85%（改性沥青）；冻融劈裂试验残留强度比≥75%（普通沥青）/≥80%（改性沥青）。6.3.3低温抗裂性：-10℃小梁弯曲试验破坏应变≥2000με（普通沥青）/≥2500με（改性沥青）。6.3.4抗疲劳性能：四点弯曲疲劳试验，应变水平为1000με时，疲劳寿命≥10万次。6.4生产配合比设计与验证6.4.1从拌合楼各热料仓（含RAP热料仓）取样筛分，调整各仓进料比例，使合成级配符合目标配合比级配要求。6.4.2按生产配合比成型马歇尔试件，验证马歇尔指标及路用性能，确定最佳沥青用量，与目标配合比最佳沥青用量偏差不得超过±0.2%。6.4.3生产配合比验证阶段拌合不少于500t再生混合料，铺筑试验段，检测混合料级配、沥青含量、马歇尔指标及现场压实度、平整度、构造深度等，各项指标合格后方可正式生产。7厂拌热再生混合料生产7.1拌合设备要求7.1.1采用带RAP加热系统的间歇式沥青拌合站，RAP计量精度±0.5%，新沥青计量精度±0.2%，集料计量精度±0.3%，拌合站产能不低于320t/h，其中RAP加热系统可采用滚筒加热或红外加热方式，加热温度控制精度±5℃。7.1.2拌合站应配备温度在线监测装置、烟气处理装置，RAP加热过程中产生的烟气需经活性炭吸附、喷淋处理后达标排放，排放限值符合DB41/1953《河南省工业炉窑大气污染物排放标准》要求。7.1.3拌合站需配置RAP含水率在线检测装置，当RAP含水率超过3%时，应调整加热温度，确保拌合后混合料含水率≤0.1%。7.2拌合工艺控制7.2.1新集料加热温度：普通沥青混合料170~180℃，改性沥青混合料180~190℃；RAP加热温度控制在120~130℃，严禁超过140℃，避免RAP中沥青二次老化。7.2.2拌合顺序：先投入新集料干拌10s，再投入RAP拌合20~30s，使新集料与RAP充分换热，之后投入新沥青、再生剂拌合40~50s，最后投入矿粉拌合30~40s，总拌合时间100~140s，以混合料均匀、无花白料、无结团或粗细料分离现象为准。7.2.3再生混合料出厂温度：普通沥青混合料140~160℃，改性沥青混合料155~170℃，超过190℃的混合料予以废弃。7.2.4每台班至少检测2次混合料级配、沥青含量、马歇尔稳定度，每批次检测1次车辙试验动稳定度，检测结果偏差应符合：级配关键筛孔通过率±5%，沥青含量±0.3%，稳定度偏差≤10%。7.3运输7.3.1采用大吨位自卸汽车运输，车厢清理干净，涂刷隔离剂（油水比1:3），不得有积水。7.3.2混合料装车后采用双层保温篷布全覆盖，篷布延伸至车厢尾部下方，确保运输过程中温度损失每小时不超过10℃，到场温度普通沥青混合料≥135℃，改性沥青混合料≥150℃。7.3.3运输车辆数量应与拌合能力、摊铺速度匹配，摊铺现场等候车辆不少于3辆，避免待料停机。8施工工艺8.1下承层准备8.1.1铺筑再生混合料前，下承层需清扫干净，表面无浮尘、杂物、油污，病害部位已处理完毕，压实度、平整度符合设计要求。8.1.2喷洒粘层油，采用快裂阳离子乳化沥青，洒布量0.3~0.6L/㎡，洒布均匀，无漏洒、堆积现象，待乳化沥青破乳、水分蒸发完成后，方可铺筑再生混合料。8.2摊铺8.2.1采用履带式沥青摊铺机摊铺，摊铺机受料斗涂刷薄层隔离剂，摊铺前熨平板预热至100℃以上。8.2.2摊铺速度控制在2~3m/min，与拌合站产能匹配，做到匀速、连续摊铺，不得随意停顿。8.2.3松铺系数根据试验段确定，普通沥青混合料1.15~1.25，改性沥青混合料1.20~1.30，摊铺厚度偏差≤±5mm。8.2.4摊铺过程中设专人检查摊铺温度，普通沥青混合料摊铺温度≥130℃，改性沥青混合料≥145℃，温度低于要求的混合料不得铺筑。8.3压实8.3.1压实工艺分初压、复压、终压三个阶段，压实机械配置应符合表4要求。表4压实机械配置（单幅双车道）阶段机械类型数量压实速度（km/h）遍数初压双钢轮振动压路机（11~13t）1台2~32复压轮胎压路机（26~30t）2台3~54~6终压双钢轮振动压路机（11~13t）1台3~628.3.3复压应在初压后立即进行，轮胎压路机胎压≥0.7MPa，复压温度普通沥青混合料≥110℃，改性沥青混合料≥120℃，压实至无明显轮迹，压实度达到设计要求。8.3.4终压消除轮迹，终压温度普通沥青混合料≥70℃，改性沥青混合料≥90℃。8.3.5压实过程中严禁压路机在未冷却的路面上转向、掉头、停留，防止粘轮现象，可向压路机轮面少量喷洒雾状水或隔离剂。8.4接缝处理8.4.1横向接缝采用平接缝，铺筑前在接缝处涂刷粘层油，摊铺时调整松铺厚度，碾压时采用双钢轮压路机横向碾压，从旧路面向新铺层逐步推进，每次重叠100~150mm，直至接缝平整，再进行纵向碾压。8.4.2纵向接缝采用热接缝，两台摊铺机梯队作业，前后间距10~15m，摊铺重叠50~100mm，碾压时先碾压接缝处，再分别碾压两侧，接缝处压实度提高1%~2%。8.4.3接缝位置应上下层错开200mm以上，不得在同断面设置接缝。8.5开放交通8.5.1再生沥青路面自然冷却，表面温度低于50℃后方可开放交通，严禁在未冷却的路面上堆放重物、行驶车辆。8.5.2如需提前开放交通，可采用洒水冷却措施，确保路面温度降至50℃以下。9质量验收9.1材料验收原材料、RAP每批次进场时按本指南第4、5章要求检测，不合格材料不得使用。9.2施工过程质量控制施工过程质量控制要求符合表5规定。表5施工过程质量控制要求项目检查频率技术要求检测方法RAP加热温度每锅料120~130℃在线温度监测混合料出厂温度每车1次普通沥