淺述廠拌熱再生AC-20型瀝青中面層配合比設(shè)計(jì)

摘 要:我國(guó)的公路養(yǎng)護(hù)將成為新的熱點(diǎn)，而利于環(huán)保、低成本高效率的舊瀝青路面熱再生技術(shù)為瀝青路面養(yǎng)護(hù)提供了正確的方向。本文對(duì)廠拌熱再生AC-20型瀝青中面層配合比設(shè)計(jì)流程與注意要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞:廠拌 熱再生 瀝青 配合比

中圖分類號(hào):U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)10(c)-0070-01

廠拌熱再生瀝青混合料是采用對(duì)舊瀝青路面銑刨后，將RAP材料運(yùn)送到拌和廠經(jīng)熱再生拌和設(shè)備加熱后與新的瀝青混合料按設(shè)定的摻加比例進(jìn)行拌和后生產(chǎn)的瀝青混合料，現(xiàn)提出如下施工指南。

1 原材料要求

廠拌熱再生的原材料主要有新加瀝青、新加集料、礦粉以及瀝青面層RAP材料。

(1)新加瀝青:瀝青面層采用優(yōu)質(zhì)道路石油瀝青，標(biāo)號(hào)為70號(hào)或90號(hào)，其技術(shù)要求應(yīng)滿足公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)的要求。

(2)新加粗集料:應(yīng)采用石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、近立方體顆粒的碎石，粒徑大于2.36mm。中面層采用石灰?guī)r等堿性石料，應(yīng)選用反擊式破碎機(jī)軋制的碎石，嚴(yán)格控制細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量，以確保粗集料的質(zhì)量。集料質(zhì)量應(yīng)從源頭抓起，派專人進(jìn)駐集料加工廠，對(duì)不合格的集料不得裝車、裝船，對(duì)進(jìn)場(chǎng)粗集料應(yīng)按每2000T一次的頻率進(jìn)行檢驗(yàn)。

(3)新加細(xì)集料:采用堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)并有適當(dāng)級(jí)配的人工軋制的米砂，石質(zhì)為石灰?guī)r，不能采用山場(chǎng)的下腳料。對(duì)進(jìn)場(chǎng)細(xì)集料，施工單位應(yīng)按每1000T一次的頻率進(jìn)行檢驗(yàn)。

(4)填料:宜采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉必須干燥、清潔，礦粉質(zhì)量技術(shù)要求見表五，進(jìn)場(chǎng)填料不少于每50噸檢驗(yàn)一次。拌和機(jī)回收的粉料不能用于拌制瀝青混合料，以確保瀝青面層的質(zhì)量。

(5)瀝青面層RAP材料:廠拌熱再生用的RAP為原公路中面層瀝青面層的RAP材料，要求RAP材料粒徑規(guī)格基本一致，沒有大的團(tuán)塊，且應(yīng)干燥、潔凈，含泥量不得大于1%，用于再生生產(chǎn)的舊瀝青混合料顆粒尺寸應(yīng)小于31.5mm(方孔篩)。

檢測(cè)內(nèi)容和頻率要求:RAP材料每500T檢測(cè)一次，檢測(cè)RAP材料的級(jí)配和殘留瀝青用量。

2 中面層瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

按瀝青面層所選定的瀝青混合料類型，均為熱拌密級(jí)配瀝青混合料混合料。根據(jù)JTG F40-2004的規(guī)定，中面層再生瀝青混合料性能技術(shù)指標(biāo)不得低于同類型的普通瀝青混合料車轍不小于1000(熱拌道路石油瀝青混合料)，應(yīng)符合規(guī)定的馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3 廠拌熱再生配合比設(shè)計(jì)要求

(1)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

①確定各礦料的組成比例。摻加20%-30%RAP材料，按規(guī)范要求進(jìn)行相應(yīng)的配合比設(shè)計(jì)工作，分別取具有代表性的篩分后的瀝青舊料，對(duì)其進(jìn)行抽提、篩分，確定RAP材料殘留瀝青用量和級(jí)配。同時(shí)從施工現(xiàn)場(chǎng)分別取各種礦料進(jìn)行篩分，用計(jì)算機(jī)或圖解計(jì)算各種礦料和RAP材料的合成級(jí)配，使合成的礦質(zhì)混合料級(jí)配符合表七的范圍，使合成的瀝青用量滿足經(jīng)驗(yàn)采用的瀝青用量。

采用隨機(jī)取樣的方法，取得具有足夠用量的RAP材料，并進(jìn)行抽提篩分，確定RAP材料中殘留的瀝青含量和礦料的級(jí)配。方法應(yīng)參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052)中離心分離法或回流式抽提儀法測(cè)定，可采用燃燒法測(cè)定結(jié)果作為參考，并應(yīng)在檢測(cè)報(bào)告中注明所用的檢測(cè)方法。

②確定瀝青的最佳油石比。用計(jì)算確定的礦料組成和經(jīng)驗(yàn)采用的油石比范圍，按0.5%間隔變化，取五個(gè)不同的油石比，用實(shí)驗(yàn)室小型拌和機(jī)拌制瀝青混合料，制備五組馬歇爾試件。據(jù)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果，分別繪制穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度、VMA與油石比的關(guān)系曲線，從曲線上找出相應(yīng)與最大密度、最大穩(wěn)定度、空隙率范圍中值及瀝青飽和度范圍中值對(duì)應(yīng)的四個(gè)油石比，求出四者的平均值作為最佳油石比初始值OAC1，但如果對(duì)選擇試驗(yàn)的油石比范圍，密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值，可直接以目標(biāo)空隙率所對(duì)應(yīng)的油石比作為OAC1;作圖求出能滿足瀝青混凝土各項(xiàng)指標(biāo)要求的油石比范圍(OACmax，OACmin)，該范圍的中值為OAC2，如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax與OACmin之間，則認(rèn)為設(shè)計(jì)結(jié)果是可行的，可取OAC1與OAC2 的中值作為目標(biāo)配合比的最佳油石比OAC。

③殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)。按以上配合比制備瀝青混合料馬歇爾試件，做浸水48小時(shí)馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)殘留穩(wěn)定度必須滿足表二的規(guī)定。

(2)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

①確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用量。必須從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的礦料取樣進(jìn)行篩分，根據(jù)篩分結(jié)果和RAP材料的級(jí)配情況，通過(guò)計(jì)算，使礦質(zhì)混合料的合成級(jí)配接近目標(biāo)配合比并符合表六的規(guī)定，以確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用料比例，供拌和機(jī)控制室使用。同時(shí)反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例，以達(dá)到供料均衡。

②確定最佳油石比。取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比OAC和 OAC±0.3%、OAC±0.6%五個(gè)油石比，取以上計(jì)算的礦質(zhì)混合料，用試驗(yàn)室的小型拌和機(jī)拌制瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)方法繪圖分析，得出OAC1和OAC2后綜合確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比OAC。按以上方法確定的OAC可能與目標(biāo)配合比的OAC不一致，如相差不超過(guò)0.2個(gè)百分點(diǎn)，應(yīng)按生產(chǎn)配合比確定的OAC進(jìn)行試件拌和試鋪，或分析確定試拌試鋪用油石比;如相差超過(guò)0.2個(gè)百分點(diǎn)，應(yīng)找出原因，進(jìn)一步試驗(yàn)分析后確定試拌試鋪用油石比。

③殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)。按以上生產(chǎn)配合比，用室內(nèi)小型拌和機(jī)拌制瀝青混合料，做浸水48小時(shí)馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)殘留穩(wěn)定度，必須滿足表六的規(guī)定。

(3)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)合格后鋪筑試鋪段。取試鋪用的瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)和瀝青含量、篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)配合比礦料合成級(jí)配中，至少應(yīng)包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公稱最大粒徑篩孔的通過(guò)率接近目標(biāo)配合比級(jí)配值，并避免在0.3mm～0.6mm處出現(xiàn)駝峰。由此確定正常生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

4 廠拌熱再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)步驟

①現(xiàn)場(chǎng)RAP材料隨機(jī)取樣→②抽提試驗(yàn);確定再生材料中集料級(jí)配;再生材料中瀝青含量→③材料分析:原材料質(zhì)量檢測(cè)、集料級(jí)配、分析各礦料的組成比例及瀝青用量;要按照舊料摻量30％～50％時(shí)，應(yīng)進(jìn)行老化瀝青性能評(píng)價(jià)及再生劑選擇;要按照舊料摻量10％～30％時(shí)，將RAP作為原材料的一種，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)→④確定RAP材料摻量、最佳瀝青用量和再生瀝青混合料的級(jí)配組成→⑤對(duì)再生瀝青混合料進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)→⑥確定設(shè)計(jì)RAP材料摻量及新料比例、瀝青用量→⑦確定目標(biāo)配合比→⑧進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG F4022004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.

[2]MS22(第六版)，瀝青混凝土設(shè)計(jì)方法.

[3]JTJ0522200，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程.