乳化瀝青就地冷再生設計

1、乳化瀝青就地冷再生1就地冷再生概念采用就地冷再生設備對舊瀝青路面面層材料進行處理，RAP級配若需要調(diào)整時加入部分新骨料或填料，按比例加入一定量的乳化瀝青作為再生劑和活性添加劑（水泥、石灰或粉煤灰），在自然環(huán)境溫度下完成銑刨、再生、拌和、攤鋪及壓實成型的連續(xù)作業(yè)過程。當前公路工程大、中修路面改造工程中對舊瀝青面層再生利用的相關研究不夠完善，傳統(tǒng)的補強、銑刨加鋪等方式存在著一定程度的資源浪費。就地冷再生是公路工程中一項重要的道路維修養(yǎng)護的重要實用技術(shù)之一，相對于目前公路工程大、中修采用的傳統(tǒng)方式，能夠100%地利用路面廢料，對節(jié)省養(yǎng)護資金、節(jié)約資源、保護環(huán)境和提高瀝青路面養(yǎng)護改造技術(shù)水平具有重要的

2、現(xiàn)實意義。2乳化瀝青冷再生混合料設計要求2. 1原材料要求（1）乳化瀝青乳化瀝青宜采用慢裂或中裂乳化瀝青。乳化瀝青應在常溫下使用，其溫度不應高于60°C。其質(zhì)量應滿足表2.1中的要求。表2.1 冷再生用乳化瀝青質(zhì)量要求檢測項目技術(shù)規(guī)格試驗方法破乳速率慢裂或中裂T 0658-1993電荷陽離子(+)T 0653-1993篩上剩余量（1.18mm），%0.1T 0652-1993標準黏度C25.3，s10-60T 0621-1993恩格拉黏度E252-30T 0622-199325賽波特黏度Vs20-100T 0623-1993蒸發(fā)殘留物殘留物含量，%63T 0651-1993針入度（2

3、5），1/10mm50-150T 0604-2011軟化點，46T 0606-2011延度（15），cm40T 0605-2011溶解度（三氯乙烯），%97.5T 0607-2011與粗集料的裹覆性，裹覆面積，%4/5T 0654-2011與粗、細粒式集料拌和試驗均勻T 0659-1993常溫貯存穩(wěn)定性1d，%5d，%15T 0655-1993注: 黏度可選擇測試標準黏度、恩格拉黏度或賽波特黏度之一（2）回收瀝青路面材料（RAP）用于乳化瀝青冷再生混合料的RAP為路面銑刨后的取料，沒有結(jié)成的塊狀和雜物。RAP應按照表2.2的各項技術(shù)指標進行檢測。表2.2 RAP檢測項目與質(zhì)量要求材料檢查項目技

4、術(shù)要求試驗方法RAP含水率實測T 0305-1994RAP級配實測T 0327-2005瀝青含量實測T 0722-1993砂當量60%T 0334-2005RAP中的粗集料針片狀顆粒含量壓碎值實測抽提，公路工程集料試驗規(guī)程（JTG E42-2005）RAP中的細集料棱角性實測（3）新集料乳化瀝青冷再生混合料如果需要添加新集料，集料質(zhì)量應滿足現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）的要求。（4）礦粉礦粉的質(zhì)量應符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）技術(shù)要求。（5）水泥水泥作為活性添加劑時，可以采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥，不應使用快硬

5、水泥、早強水泥。水泥應疏松、干燥、無聚團，結(jié)塊、受潮變質(zhì)。水泥強度等級可為32.5或42.5，根據(jù)公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F30-2003）水泥性能應滿足表2.6質(zhì)量要求。表2.6水泥質(zhì)量技術(shù)要求水泥性能技術(shù)要求出磨時安定性蒸煮法檢驗必須合格標準稠度需水量，%30細度（80m），%篩余量10初凝時間，h1.5終凝時間，h103d強度，MPa抗折3.5抗壓1628d強度，MPa抗折6.5抗壓42.5（6）水乳化瀝青冷再生過程中外加水應為可飲用水，使用非飲用水，應經(jīng)試驗驗證，不影響產(chǎn)品和工程質(zhì)量時方可使用。2.2配合比設計（1）級配要求以RAP級配為基礎，摻配不同比例的新集料組成合

6、成級配，合成級配滿足工程設計級配表2.7的要求，級配曲線應平順。特殊情況下允許個別篩孔超出規(guī)程級配范圍。水泥含量不得超過2%，推薦為1.5-2%，其篩分結(jié)果不計入礦料級配中。乳化瀝青冷再生層的層位設計時，考慮如下：（1）再生層作為下面層時，宜采用粗粒式；（2）再生層作為中面層時，宜采用中粒式或粗粒式；（3）再生層作為上面層時，宜采用中粒式或細粒式；表2.7 冷再生混合料工程設計級配范圍篩孔尺寸(mm)各篩孔的通過率（%）粗粒式中粒式細粒式A細粒式B31.510026.590-10010019260-8090-1001009.560-8090-1004.7525-60

7、35-6545-7560-802.3615-4520-5025-5535-650.33-203-216-256-250.0751-72-82-92-10（2）冷再生混合料技術(shù)要求乳化瀝青冷再生混合料配合比設計推薦采用旋轉(zhuǎn)壓實法，旋轉(zhuǎn)壓實的參數(shù)設定為：壓力：600kPa，角度：1.25°，瀝青混合料技術(shù)要求應符合表2.8的規(guī)定，并應具有良好的施工性能。表2.8 乳化瀝青就地冷再生混合料設計技術(shù)要求試驗項目技術(shù)要求試件成型方式（SuperpaveTM旋轉(zhuǎn)壓實儀）旋轉(zhuǎn)壓實30次空隙率，%8-14凍融劈裂強度比TSR，%70馬歇爾穩(wěn)定度試驗（40）馬歇爾穩(wěn)定度，kN6.0殘留穩(wěn)定度，%75劈

8、裂試驗（15）劈裂強度，MPa0.5干濕劈裂強度比，%75車轍試驗（60）動穩(wěn)定度，次/mm1000抗松散試驗（25）松散損失率，%2低溫彎曲試驗（-10）破壞應變，1500注: 1任選劈裂試驗和馬歇爾試驗之一作為設計要求，推薦使用劈裂試驗。2空隙率宜控制在13%以內(nèi).3抗松散試驗和低溫彎曲試驗對工程不作要求，可用于評價乳化瀝青質(zhì)量。（3）配合比設計再生混合料的配合比設計的RAP、礦料、水泥、乳化瀝青等必須按照相關規(guī)定，從工程應用的材料中選取代表性的樣品。1） 拌合試驗確定最佳含水率OWC拌和試驗用于確定某一乳化瀝青用量下的最佳含水率OWC。拌和試驗：人工拌和；稱取200g的RAP和新料（若添

9、加），先加入水泥拌和30s；再加入初始水量（比如2.5%）拌和30s，根據(jù)確定的乳化瀝青用量（比如3.5%）加入后拌和1min；拌和物堆成圓錐體置于白紙上，每隔15min觀察白紙吸附水的面積。同理，對于某一乳化瀝青用量（如3.5%），按照一定間隔0.3%變化初始含水量（如2.5%）形成3-4個含水率，采用上述拌和過程進行試拌。根據(jù)拌和過程的難易程度、再生混合料的最終狀態(tài)（裹覆面積、黏結(jié)強度等）及白紙吸附水的面積來確定最佳含水率OWC。拌和試驗帶有一定的主觀性和經(jīng)驗性，應由專門的試驗人員負責。2）確定最佳乳化瀝青用量以預估的乳化瀝青用量為中值，按照一定間隔變化形成3-5個乳化瀝青用量。拌和試驗確

10、定最佳含水率OWC，按如下步驟制備馬歇爾試件：向拌和機內(nèi)加入一定量的（如1080g）拌和均勻的RAP和新料（若添加）組成的再生混合料；將水泥加入到再生混合料中，拌和時間約30s；加入預拌水量，拌和均勻，拌和時間約30s；加入乳化瀝青，拌合均勻，拌和時間約1min；將再生混合料裝入試模，旋轉(zhuǎn)壓實儀壓實30次成型試件；將試樣靜置于自然環(huán)境中12h后，放入60°C的鼓風烘箱中養(yǎng)生48h；試樣從烘箱中取出后，常溫下放置冷卻12h。試件養(yǎng)生結(jié)束后，測定試件的毛體積相對密度，宜采用公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程（JTJ E20-2011）T 0707蠟封法；當采用T 0706水中重法測定時，應

11、對該試驗方法進行驗證。根據(jù)公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程（JTJ E20-2011）T 0711真空法實測各組再生混合料的最大理論相對密度。根據(jù)江蘇省地方規(guī)程乳化瀝青就地冷再生技術(shù)應用指南進行試件的馬歇爾試驗、劈裂試驗。根據(jù)劈裂試驗或者馬歇爾試驗結(jié)果，試件的空隙率，并考慮經(jīng)濟性，綜合確定最佳乳化瀝青用量OEC。配合比設計根據(jù)工程實際使用情況，由專業(yè)的實驗室開展，提出符合本工程的配合比，并通過驗證后使用。2.3施工工藝2.3.1一般規(guī)定2.3.1.1氣候條件施工的最低氣溫應控制在不小于10°C，低溫施工難以保證再生混合料的碾壓成型。不得在雨天施工，若施工完24h內(nèi)可能發(fā)生低溫天氣亦不

12、允許施工。2.3.1.2交通管制施工期間和養(yǎng)生過程中應申請并實行交通管制，在未開放交通前，嚴禁車輛通行。施工現(xiàn)場設置施工標志、減速標志、嚴禁超車標志等，為確保安全并在施工區(qū)域設置減速帶。2.3.1.3材料堆放料場應盡可能選擇離施工現(xiàn)場較近，運輸距離較短的場所。堆料地面應是平整、清潔的硬地面，并有良好的排水措施和防水設施。材料堆放時應避免離析，不同來源的材料嚴禁混放。進入料場的各種原材料應由專人按標準嚴格驗收，填寫驗收單，記錄料源、品種規(guī)格、數(shù)量、存放地點，有否出場合格書等事項。2.3.1.4施工隊伍施工隊伍的施工水平是決定施工是否成功的關鍵之一，施工隊伍包括技術(shù)人員、施工人員和操作手的水平、經(jīng)

13、驗和技能，因此乳化瀝青就地冷再生的施工需要配備一支熟練的施工隊伍以保證優(yōu)質(zhì)的工程質(zhì)量。（1）施工技術(shù)員控制再生混合料的狀態(tài)、攤鋪機和碾壓工藝。再生機械、攤鋪機和壓路機等均應由熟練人員操作。（2）技術(shù)人員負責現(xiàn)場指揮，協(xié)調(diào)現(xiàn)場設備之間的銜接，解決施工現(xiàn)場可能會出現(xiàn)的問題；監(jiān)督、檢查施工前路面的準備、施工質(zhì)量、負責現(xiàn)場文明施工、交通管制和安全生產(chǎn)等各項管理工作。（3）設備操作人員按照預先確定的路線和方案實施工藝。（4）試驗室人員負責各項測試工作，現(xiàn)場取樣時，采用同一取樣批次的材料并配合中心試驗室的工作。（5）工人負責必要的手工作業(yè)，分配好各自任務，避免再生過程中出現(xiàn)問題時不能有效及時地解決，造成現(xiàn)

14、場混亂。2.3.1.5施工步驟根據(jù)路幅寬度，實行半封閉遞進式施工，施工部署如下：施工準備冷再生施工攤鋪碾壓養(yǎng)生開放交通罩面。2.3.2施工準備2.3.2.1路面準備（1）預先修補路面準確記錄舊路橫向和縱向裂縫的起始和終止位置，對于網(wǎng)裂、龜裂和塊狀裂縫處，準確記錄位置和面積。舊路部分路段出現(xiàn)嚴重的裂縫比如龜裂、網(wǎng)裂、塊狀等，表明該部分的基層已經(jīng)喪失了結(jié)構(gòu)承載力，須進行挖補處理，此工序宜在再生前實施。（2）清潔原路面對原路面用清掃車、森林滅火鼓風機將浮塵吹凈或人工清掃，確保表面層無污染，表面干凈、無灰塵和雜物。（3）放樣劃線原路面按就地冷再生機的施工寬度劃出寬度線，并作為再生機行駛的導向線。（4）

15、排水設施處理原路面的排水設施應采用適當?shù)谋Ｗo措施或重新布置。2.3.2.2材料準備（1）乳化瀝青、集料和水泥等均應進行檢查符合規(guī)定的要求時，方可使用。各材料應備料充分，不得影響施工。（2）集料的級配與含水量在每天施工前均應在料場從各個部位取樣分析，為現(xiàn)場施工控制外加水量提供必要的參考數(shù)據(jù)。（3）再生過程所用的燃油、水、乳化瀝青和水泥的運輸均應保證及時供應。2.3.2.3施工機械的準備開工前各種施工機械、輔助設備和工具等均應齊全，并保持完好。做好開工前的調(diào)試和試機工作，并保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進度和質(zhì)量的故障。施工單位配備相應的運輸、再生、攤鋪和壓實機械等設備。2.3.3施工實施2.3

16、.3.1再生作業(yè)（1）對原路面用清掃車、森林滅火鼓風機將浮塵吹凈或人工清掃，確保表面層無污染，表面干凈、無灰塵和雜物。（2）根據(jù)室內(nèi)配合比設計確定的水泥用量和添加的新集料用量，并根據(jù)施工采用的就地冷再生機組，確定水泥和新集料的合適添加方式。（3）綜合考慮施工季節(jié)、氣候條件、再生作業(yè)寬度、施工機械和運輸車輛的效率和數(shù)量、操作熟練程度、水泥終凝時間等因素，綜合確定每個作業(yè)段的長度。（4）在施工起點處將施工機具按照施工流程順次連接，注意管路的連通。（5）啟動施工設備，對舊瀝青路面進行再生，再生機施工速度宜為4-10m/min。（6）單幅再生至一個作業(yè)段終點后，若半幅封閉施工，可將再生機和罐車等倒至施

17、工起點，進行第二幅施工，直至完成全幅作業(yè)面的施工。（7）縱向接縫的位置應避免在車輛行駛的輪跡帶內(nèi)?？v向接縫處相鄰兩幅作業(yè)面間的重疊量宜為5-10cm。2.3.3.2攤鋪（1）攤鋪機在攤鋪過程中必須做到勻速平穩(wěn)連續(xù)作業(yè)，不得隨意變換速度或者中途停頓。攤鋪速度宜控制在2-4m/min，做到緩慢、均勻和不間斷地攤鋪。（2）攤鋪過程中一定要注意再生厚度、橫坡與攤鋪機的配合。注意橫坡的控制，以免出現(xiàn)路面積水，造成今后路面使用的損害。（3）如遇下雨立即停止攤鋪，并可對已攤鋪好的路面可采取覆蓋措施。2.3.3.3壓實根據(jù)再生層厚度、壓實度等要求，配備足夠數(shù)量、噸位的鋼輪、輪胎壓路機，按照試驗段確定的壓實工藝

18、進行碾壓，保證壓實后的再生層符合壓實度和平整度的要求。碾壓過程主要包括初壓、復壓和終壓，碾壓工藝如下：（1）再生混合料應在表面破乳之前由緊隨攤鋪機后面的鋼輪壓路機進行碾壓，以防乳化瀝青黏度增加，產(chǎn)生黏輪現(xiàn)象。（2）初壓：采用單鋼輪振動壓路機碾壓2-3遍，初壓時再生混合料的含水率應比最佳含水率高1-2%。再生層表面應保持濕潤，如水分蒸發(fā)過快，應及時適量灑水。（3）復壓：采用膠輪壓路機碾壓，碾壓次數(shù)通常由混合料性能、壓實厚度、壓路機類型及環(huán)境狀況等決定，一般需要3-6遍。（4）終壓：采用雙鋼輪壓路機碾壓1-2遍，可以采用靜壓或振動模式，以消除輪跡和獲得一定的壓實度，只有當振動不會對路面造成損壞的情

19、況，才可以使用振動模式。若復壓后沒有輪跡或壓實度滿足，無須終壓。（5）攤鋪的再生混合料在碾壓后，至少2h內(nèi)不允許任何車輛通行，這個時間由現(xiàn)場決定，以保證足夠的養(yǎng)生，避免車輛行駛造成再生層表面松散。（6）壓路機碾壓時可噴少量的水霧，以防止壓路機輪黏結(jié)再生混合料。碾壓時不得隨意剎車、掉頭，碾壓位置不能停留在同一斷面上，而應呈階梯型。（7）碾壓速度：初壓1.5-3 km/h，復壓、終壓2-4 km/h。2.3.3.4接縫（1）縱向施工縫攤鋪機攤鋪再生混合料部分中間接縫處，作為后高程基準面，兩幅再生車道之間重疊量宜為5-10cm；跨接縫碾壓以消除縫跡。第二（甚至更多）幅再生時在縱向搭接處的厚度要嚴格控

20、制，以免出現(xiàn)高差，造成碾壓無法消除接縫；同時注意本幅攤鋪的再生層橫坡。（2）橫向接縫工作橫縫可用三米直尺測平方法確定再生起步位置。再生混合料攤鋪前，攤鋪機停在橫縫終端，攤鋪機熨平板對準攤好路面后開始攤鋪。在接縫處采用壓路機橫向由老路面向新鋪路面逐步往返碾壓，橫縫碾壓結(jié)束后再進行縱向碾壓。2.3.3.4養(yǎng)生（1）在加鋪封層或罩面前，冷再生層在較好的氣候條件下，養(yǎng)生期一般為3-7天。（2）養(yǎng)生期間應封閉交通，禁止一切車輛通行。3.3.5開放交通（1）再生層芯樣成型完整時，即可加鋪封層后臨時開放交通。若再生層表面松散可通過霧封層（Fog seal）來解決，表面噴灑乳化瀝青0.2-0.4kg/m2。（

21、2）在加鋪罩面前，宜對舊路面進行裂縫處治，防止或延緩裂縫的發(fā)生。2.4施工質(zhì)量控制2.4.1 原材料質(zhì)量控制施工過程的材料質(zhì)量控制和檢查的項目、頻率等應滿足表2.9的要求。1、水泥、集料特別是乳化瀝青的質(zhì)量，嚴格按批次進行檢驗，對不滿足技術(shù)指標要求的材料，堅決不能采用。2、RAP要避免有大的團塊。3、應采用干凈、無雜質(zhì)的可飲用水。表2.9施工前材料的檢查材料檢查項目要求值檢查頻率乳化瀝青規(guī)程規(guī)定的項目符合設計要求每批來料1次水泥規(guī)程規(guī)定的項目符合設計要求每批來料1次礦料規(guī)程規(guī)定的項目符合設計要求每批來料1次RAPRAP級配實測每天1次2.4.2 施工質(zhì)量控制冷再生施工過程的質(zhì)量控制項目、頻率等應滿足表2.10的要求。表2.10 施工過程的質(zhì)量控制項目、頻率和要求檢查項目質(zhì)量要求檢查頻率檢驗方法冷再生層壓實度，%89（高速公路、一級公路）每車道每200m檢查1次基