瀝青混合料回收料取樣方法及試驗分析、廠拌熱再生瀝青、SMA混合料配合比設計

1、附錄A（資料性）瀝青混合料回收料（RAP）取樣方法及試驗分析1 一般規(guī)定1.1應通過隨機取樣的方式獲得代表性樣品用于瀝青混合料回收料（RAP）的性能分析。1.2現(xiàn)場取樣適用于廠拌熱再生工程的前期調(diào)查，拌和站料堆取樣適用于前期調(diào)查和混合 料設計用RAP的獲取。2現(xiàn)場取樣2.1分析路面結(jié)構(gòu)、材料和路面維修記錄，根據(jù)路面狀況是否相同或者接近將全施工路段 劃分為若干個子路段，每個子路段長度不宜大于5000m，且不宜小于500m。2.2按JTG 3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程的隨機取樣方法確定取樣點位置。2.3每個子路段取樣斷面數(shù)應不少于2個，可采用銑刨或鉆芯獲得足夠數(shù)量的樣品，如采 用銑刨方式，應在

2、均速范圍內(nèi)料坑整個斷面取樣，挖到底部。3拌和站料堆取樣3.1取樣方法參照JTG E42公路工程集料試驗規(guī)程中粗集料料堆取樣方法，且宜符合以下 要求：a）應先去除表面1525cm深度范圍內(nèi)等無代表性的部分，再用裝載機的料斗插入擬使 用的某檔RAP料堆；b）然后將RAP放置在干凈的空地上，并用料斗將RAP推平；c）在推平的平面上不同位置一定深度內(nèi)獲取某檔RAP樣品；d）依次獲取不同檔的RAP代表樣品。a）料堆鏟料b）a）料堆鏟料b）推平料堆c）不同位置d）一定深度取樣c）不同位置圖A.1料堆取樣示意圖4試樣縮分4.1分料器閥：將試樣拌均，通過分料器分成大致相同兩份，再取其中的一份分成兩份， 縮分至

3、需要的數(shù)量為止。4.2四分法：將所取試樣置于平板上，在自然狀態(tài)下拌和均勻，大致攤平，然后從攤平的 試樣中心沿互相垂直的兩個方向把試樣向兩邊分開，分成大致相同的四份，取其中對角的兩 份重新拌勻，重復上述過程，直至縮分至所需要的數(shù)量。5試驗分析5.1含水率根據(jù)烘干前后瀝青混合料回收料（RAP）質(zhì)量的變化率計算RAP的含水率，試樣方法應 符合JTG/T 5521公路瀝青路面再生技術規(guī)范中附錄B的有關規(guī)定。5.2級配廠拌熱再生應以瀝青混合料回收料（RAP）抽提試驗后集料或燃燒后集料的篩分作為級配 結(jié)果。抽提法獲取的集料如果0.075mm通過率較大，應采用水洗法，否則可采用干篩法；燃 燒法獲取的集料應采

4、用水洗法。5.3瀝青含量可采用抽提法，也可采用燃燒法測試瀝青含量，如需進一步測試瀝青混合料回收料（RAP） 中的瀝青性能，宜采用抽提法。5.4瀝青混合料回收料（RAP）的瀝青性能測試a）先將RAP進行抽提試驗，為降低礦粉殘留對回收瀝青試驗結(jié)果的影響，宜采用轉(zhuǎn)速 大于5000r/min的抽提儀，獲取瀝青及溶劑（通常為三氯乙烯）的混合液。b）宜采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法回收老化瀝青，也可采用阿布森法。無論是旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法，還 是阿布森法使用前，如更換回收設備、溶劑品種或供應商、回收瀝青性能異常時，均應進行 空白瀝青標定。c）回收瀝青的性能測試及精度與允許誤差，應滿足JTG E20公路工程瀝青及瀝青混合 料試驗

5、規(guī)程及JTG/T 5521公路瀝青路面再生技術規(guī)范的有關規(guī)定。5.5瀝青混合料回收料（RAP）的集料性質(zhì)測試a）應根據(jù)RAP分檔情況，將RAP中的舊礦料以4.75mm篩孔為界分為粗集料、細集料， 以及礦粉。b）測試集料密度，宜采用燃燒爐法獲取舊礦料，若在燃燒過程中，集料由于高溫導致 破碎，則不宜采用該法。也可采用溶劑抽提法，采用溶劑抽提法時應反復沖洗清除集料表面 殘留瀝青。粗、細集料的密度測試應符合JTG E42公路工程集料試驗規(guī)程的有關規(guī)定。c）礦粉密度應采用JTG E42公路工程集料試驗規(guī)程中T0352方法測試，宜采用煤油作 介質(zhì)測定，也可采用乙醇。但應注意用計算礦粉密度計算對水的相對密度

6、時，應除以試驗溫 度時水的密度，即使采用煤油或乙醇測定，也是除以同溫度時水的密度而不是煤油的密度， 請使用時注意。d）集料的壓碎值等性質(zhì)應按相關行業(yè)規(guī)范進行檢測。附錄B(規(guī)范性)廠拌熱再生瀝青混合料配合比設計方法1 般規(guī)定1.1本方法適用于廠拌熱再生密級配瀝青混合料及瀝青穩(wěn)定碎石混合料的配合比設計。1.2本指南采用馬歇爾配合比設計方法，如采用其他方法設計瀝青混合料時，應按本方法 進行設計檢驗，滿足要求時方可使用。2材料性質(zhì)測試2.1瀝青混合料回收料(RAP)應從經(jīng)過預處理后的RAP料堆取樣。2.2應根據(jù)本指南及有關規(guī)范要求測試瀝青混合料回收料(RAP)的礦料級配、瀝青含量、 瀝青老化程度等特性

7、。3礦料級配設計3.1應結(jié)合本指南有關要求，根據(jù)道路等級、交通等級、氣候條件等，借鑒成功經(jīng)驗，確 定廠拌熱再生瀝青混合料的工程設計級配范圍。3.2根據(jù)新舊礦料篩分曲線，宜在工程設計級配范圍內(nèi)計算13組粗細不同的配合比， 分別位于工程設計級配范圍的上方、中值及下方。設計合成級配應平順，不得有鋸齒形交錯， 且在0.30.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)“駝峰”。4確定瀝青混合料回收料(RAP)的摻配比例4. 1根據(jù)工程需要、RAP特性、熱再生瀝青混合料類型及路用性能，以及再生設備類型等， 合理選擇RAP的摻配比例。5礦料密度計算5.1按式(B-1)計算礦料的合成毛體積相對密度Y sb。100Y100Ysb= P

8、 -ft!-Y n1P+ n2 +.Yn2+nn|a1YnnYa1P+ a 2 + .Ya 2P+anYan(B-1)式中：Pn1、Pn2、Pnn各種新添加礦料成分的配合比，其和記為Pn； Yn1、Yn2、Ynn各種新添加礦料相應的毛體積相對密度;P、P、P 各種RAP中回收集料成分的配合比，其和記為P，P+P=100； a1 a2ana n aYa1、Ya2、Yan各種RAP中回收集料相應的毛體積相對密度。5.2按式(B-2)計算礦料的合成表觀相對密度Ysa。(B-2)丫 - PsaPPPP(B-2)丫 - PsaPPPPPn+ n2 + .+nn-+a1+a2 + .+anYYYYY，Yn

9、1n2nna1a2an式中：Pn1、Pn2、Pnn各種新添加礦料成分的配合比，其和記為Pn；Yy2、.、九各種新添加礦料相應的表觀相對密度；P1：、宜、P：n各種RAP中回收集料成分的配合比，其和記為Pa，Pn+Pa=100；Y；y；2、.、匕各種RAP中回收集料相應的表觀相對密度。5./確定礦料的有效相對密度(B-3)(B-4)(B-5)有效相對密度宜直接由礦料的合成毛體積相對密度與合成表觀相對密度按式(B-3)計算 確定，其中瀝青吸收系數(shù)C值根據(jù)材料的吸水率由式(B-4)求得，材料的合成吸水率按式(B-3)(B-4)(B-5)Yse=CXYsa+(IO 乂7守C=0.0332 -0.293

10、6s +0.9339xx=(-)x 100式中：Yse合成礦料的有效相對密度；C合成礦料的瀝青吸收系數(shù)，可按礦料的合成吸水率從式(B-4)求??；sx合成礦料的吸水率，按式(B-5)求取，%；Ysb礦料的合成毛體積相對密度，按式(B-1)求取，無量綱；Y；a礦料的合成表觀相對密度，按式(B-2)求取，無量綱.5.4確定廠拌熱再生混合料的最大理論相對密度廠拌熱再生混合料最大理論相對密度宜采用計算法，如能仔細操作，將細集料分散到 6mm以下，也可采用真空法實測。計算法中的集料宜采用燃燒爐法回收RAP中礦料，也可 采用抽提法回收RAP中礦料，按式(B-6)求取。_100y 廣 p+九+二B6)Y Y

11、Yse nb ab式中：Pnbi一所計算的瀝青混合料的新瀝青用量，%；Pabi所計算的瀝青混合料中RAP所含舊瀝青占混合料總質(zhì)量百分比，%；Y；新瀝青的相對密度(25C/25C)，無量綱；YabRAP中回收瀝青的相對密度(25C/25C)，無量綱；Y：相對于計算瀝青用量為Pabi、Pnbi時瀝青混合料的最大理論相對密度，無量綱；Psi所計算的瀝青混合料的礦料含量，Psi=100-Pabi-Pnbi，%；Y：礦料的有效相對密度，按式(B-3)計算，無量綱。6新瀝青選擇和再生劑用量6.1應根據(jù)公路等級、交通荷載、氣候條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點等， 結(jié)合當?shù)氐氖褂媒?jīng)驗，經(jīng)技術論證確定

12、新瀝青和再生瀝青技術指標。新瀝青采用與項目所在 區(qū)域新拌瀝青混合料相同的瀝青，無需調(diào)整新瀝青的標號，宜選用再生劑對老化瀝青進行性 能恢復。B.6.2再生劑摻量的確定應根據(jù)RAP中瀝青老化程度、瀝青含量、RAP摻配比例、再生劑與瀝青的配伍性等， 選擇與老化瀝青相容性好、滲透性優(yōu)、耐老化的再生劑。應根據(jù)再生瀝青指標要求，確定再生劑摻量。將再生劑按一定間隔的等差數(shù)列比例 摻入舊瀝青，測定再生瀝青的針入度、軟化點、延度等指標，繪制變化曲線，根據(jù)回收瀝青 性能的恢復情況確定再生劑摻量。B.7估算新瀝青用量B.7.1再生瀝青混合料的總瀝青用量可根據(jù)工程材料特性、交通及氣候等條件，結(jié)合當?shù)氐?工程經(jīng)驗估計，

13、也可按式(B-7)估計總瀝青用量：P0.035a+0.045b+Kc+F(B-7)式中：Pb估計的熱再生瀝青混合料中的總瀝青用量（%）;K系數(shù)，當0.075mm篩孔通過率為610%的時，K取0.18；當0.075mm篩孔通過率 為小于或等于5%時，K取0.20；a未通過2.36mm篩孔的集料比例（%）；b通過2.36mm篩孔且留在0.075mm篩孔上集料的比例（%）；c通過0.075mm篩孔礦料的比例（%）；F取值為02.0，取決于集料的吸水率，缺乏資料時取0.7。B.7.2按式（B-8）計算熱再生瀝青混合料的新瀝青用量P :nbPnb=Pb-PabXR/100（B-8）式中：Pnb熱再生瀝青

14、混合料的新瀝青用量（%）；P：熱再生瀝青混合料的總瀝青用量（%）；PabRAP中的瀝青含量（%）；R-RAP摻配比例（%）。B.7.3不同檔的瀝青混合料回收料（RAP），其瀝青含量應分別計算再加權(quán)求和。B.8馬歇爾試驗B.8.1成型馬歇爾試件a）將瀝青混合料回收料（RAP）在烘箱中加熱至120C，加熱時間不宜超過2h。b）根據(jù)粘溫曲線或?qū)臒岚铻r青混合料經(jīng)驗，確定新瀝青的加熱溫度、拌和溫度及 成型溫度。c）由成型溫度、RAP加熱溫度、RAP與新集料比例等，確定新集料加熱溫度。d）拌和時的投料順序宜為：在滿足拌和溫度的拌和鍋中先倒入RAP，并加入再生劑攪 拌均勻（攪拌時間約30s），然后加入新

15、集料攪拌均勻（攪拌時間約30s），再加入新瀝青攪拌 均勻（攪拌時間約60s），最后加入礦粉攪拌均勻（攪拌時間約60s），總拌和時間約3min。e）拌好的熱再生瀝青混合料宜在烘箱中保溫12h，將一個試樣所需的混合料倒入預 熱的試模中，成型方法與新拌瀝青混合料相同。宜適當增加成型試件，每個油石比的試件數(shù) 量宜不少于6個。f）常用熱再生瀝青混合料室內(nèi)試驗各階段溫度控制可參照表19。表19常用熱再生瀝青混合料的室內(nèi)試驗溫度控制要求單位為C工序瀝青類型普通瀝青（70號）改性瀝青瀝青加熱溫度150160165175瀝青混合料回收料（RAP）120130集料加熱溫度根據(jù)RAP加熱溫度、RAP等綜合調(diào)整，不宜

16、高于220再生劑溫度根據(jù)使用說明確定擊實成型溫度150165注：對于其他標號的普通瀝青可在此基礎上結(jié)合JTG F40公路瀝青路面施工技術規(guī)范的有 關要求調(diào)整。B.8.2以預估新瀝青用量Pb、Pb0.5、Pb1.0這5個瀝青用量水平，測試馬歇爾試件的 穩(wěn)定度和流值，并計算體積指標。nB.8.3馬歇爾體積參數(shù)計算應符合以下要求：a）應采用表干法測試馬歇爾試件的毛體積相對密度Yf和吸水率。b）按式（B-9）、（B-10）、（B-11）計算瀝青混合料試件的空隙率VV、礦料間隙率VMA、有效瀝青的飽和度VFA等體積指標，取1位小數(shù)，進行體積組成分析。VVVMAVFA1 - x Ps/VVVMAVFA1

17、- x Ps/x 100VMA VVVMAx 100(B-9)(B-10)(B-11)式中：VV試件的空隙率，；VMA試件的礦料間隙率，；VFA試件的有效瀝青飽和度(有效瀝青含量占VMA的體積比例)，；Y 試件的毛體積相對密度，無量綱；Y；瀝青混合料的最大理論相對密度，無量綱；Ps-各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和，即Ps =100-P，%；Ysb礦料合成的毛體積相對密度，按式(B-1)計算。B.8.4再生瀝青混合料最佳油石比的確定由馬歇爾試驗方法確定最佳油石比，確定方法與評定標準和JTG F40公路瀝青路面施 工技術規(guī)范中熱拌混合料的有關規(guī)定一致，然后按照本指南規(guī)定的方法進行高溫穩(wěn)定性

18、、水 穩(wěn)性、低溫抗裂性能的檢驗。如果性能檢驗不滿足本指南要求時，應重新進行再生瀝青混合 料配合比設計，直至再生瀝青混合料性能指標全部滿足要求。B.9再生瀝青混合料配合比驗證鋪筑試驗路時，應取樣回收瀝青并檢測其性能、測試油石比和級配，并進行馬歇爾各項 指標、車轍動穩(wěn)定度、浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強度、低溫彎曲等試驗，驗證是否 滿足設計和規(guī)范要求。如果經(jīng)試驗路檢驗，發(fā)現(xiàn)再生瀝青混合料存在問題，應分析原因并予 以修正，直至滿足設計和規(guī)范要求，再生瀝青混合料配合比設計才算完成，才能進行規(guī)?；?施工。附錄C(規(guī)范性)廠拌熱再生SMA混合料配合比設計1 一般規(guī)定1.1本方法適用于廠拌熱再生SMA瀝青混合料的配合比設計。1.2除本方法另有規(guī)定外，應遵照附錄B的規(guī)定