一種高rap比例的熱再生瀝青混合料的設計方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于道路工程【技術領域】，具體涉及一種高RAP比例的熱再生瀝青混合料的設計方法。該方法包括控制RAP材料的變異性、提高再生劑再生效果和確定合適的試驗條件。可有效地提高RAP摻配率并且再生瀝青混合料性能滿足相關規(guī)定，RAP的摻配比率可達到36%。本發(fā)明很好的利用了RAP材料，節(jié)約了資源，避免了材料的浪費，有效地降低公路建設的材料成本，同時也能減少資源開采對環(huán)境的破壞，該技術的經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢十分明顯。
【專利說明】—種高RAP比例的熱再生瀝青混合料的設計方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于道路工程【技術領域】，具體涉及一種高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法。

【背景技術】
[0002]熱拌再生浙青路面就是將RAP經(jīng)過銑刨后運回拌和廠，再集中破碎，根據(jù)路面不同層次的質(zhì)量要求，進行配比設計，確定RAP的添加比例，再生劑、新浙青材料、新集料等，按一定比例重新拌合成新的混合料，從而獲得優(yōu)良的再生浙青混合料，鋪筑成再生浙青路面。
[0003]近些年來我國的交通基礎設施已由建設為主轉(zhuǎn)向建設和養(yǎng)護并重，每年由于道路養(yǎng)護產(chǎn)生的RAP超過1000萬噸，這些RAP堆積在道路附近，一方面占用大量耕地，污染環(huán)境，另一方面這些RAP中由于含有礦石材料和浙青，它們還具有較高的價值，棄之不用造成資源的巨大浪費，而且新礦料的開采更容易對山林造成破壞，引發(fā)水土流失等環(huán)境問題。
[0004]依據(jù)美國聯(lián)邦公路管理局的調(diào)查，如果能將RAP加以再生使用，可以節(jié)省材料費用53.4%，浙青節(jié)省50%，浙青路面造價節(jié)省近四分之一，我國得出的經(jīng)驗與國外基本上相同。
[0005]由于浙青路面再生技術可以合理利用資源，有效地降低公路建設的材料成本，同時也能減少資源開采對環(huán)境的破壞，該技術的經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢十分明顯，是現(xiàn)在行業(yè)研究的熱門技術。
[0006]但是受到RAP材料變異性的影響(包括RAP中浙青含量、RAP的老化程度、RAP級配、RAP含水量、RAP中細料(粒徑〈0.075mm)含量)，使得我國RAP摻配率一般為10?25%，RAP摻配比例過高會導致生產(chǎn)的再生浙青混合料性能無法滿足我國現(xiàn)行規(guī)范要求。因此，十分有必要對高RAP比例再生浙青混合料的設計方法進行研究，通過合適的設計，使得再生浙青混合料在滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的基礎上提高RAP摻配率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的問題是:提供一種高RAP比例的熱再生浙青混合料設計方法，可有效地提高RAP摻配率并且再生浙青混合料性能滿足我國現(xiàn)行的《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)要求。
[0008]一種高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，包括控制RAP材料的變異性、提高再生劑再生效果和確定合適的試驗條件。
[0009]上述方案優(yōu)選的是，所述控制RAP材料的變異性包括將原路面破碎后的RAP材料進行破碎篩分的步驟，所述破碎篩分時RAP材料保持干燥狀態(tài)，控制RAP材料中含水量占RAP材料的質(zhì)量百分比為2%以下。所述破碎篩分是為了減少RAP材料的變異性。
[0010]上述任一方案優(yōu)選的是，所述RAP材料破碎篩分后按照粒徑大小進行分檔。
[0011]上述任一方案優(yōu)選的是，所述分檔分為三個檔次，所述三個檔次的RAP材料粒徑大小分別為3-5mm、5-10mm、10-15mm,所述三個檔次的RAP材料分別存放。以防止相互混合。篩分時應除去RAP材料中粒徑為0-2.36mm(不包括Omm)的部分，是為了防止細料對再生浙青混合料的性能造成影響。所述3-5mm包括3mm,不含5mm ;所述5-10mm,包括5mm,不含1mm ;所述 10-15mm,包括 10mm、15mm。
[0012]上述任一方案優(yōu)選的是，所述提高再生劑再生效果是將高性能浙青再生劑采用噴灑方式均勻撒布到預熱的RAP材料上，噴灑再生劑的同時攪拌RAP材料。邊噴灑再生劑邊攪拌RAP材料是為了使再生劑與RAP材料充分接觸，發(fā)揮再生劑的作用，提高對高性能再生劑的再生效果。
[0013]上述任一方案優(yōu)選的是，所述RAP材料的預熱溫度為110_120°C，預熱時間為
1.5-2h。
[0014]上述任一方案優(yōu)選的是，所述RAP材料噴灑高性能浙青再生劑后保溫0.5?lh，所述保溫溫度為110-120°C。
[0015]上述任一方案優(yōu)選的是，所述提高再生劑再生效果包括通過測試RAP材料中的老化浙青的性能確定最佳再生劑劑量的步驟；所述測試RAP材料中的老化浙青的性能是通過添加再生劑對所述老化浙青進行再生，然后采用針入度分級評價體系對再生浙青的效果進行評價，最后根據(jù)再生浙青的再生效果對再生劑劑量進行調(diào)整，確定最佳再生劑劑量；所述添加再生劑是利用試配法確定再生劑初始添加劑量。
[0016]上述任一方案優(yōu)選的是，所述最佳再生劑占RAP材料中老化浙青的質(zhì)量百分比為10%。
[0017]上述任一方案優(yōu)選的是，所述確定合適的試驗條件包括將分檔后的RAP材料進行選樣抽提試驗和篩分試驗的步驟，通過抽提試驗得到各檔次中RAP材料中的老化浙青的性能及其含量，通過篩分試驗得到各檔次中RAP材料中礦料的級配。通過RAP材料中礦料的級配可以確定RAP材料在再生浙青混合料中的摻配比例。
[0018]上述任一方案優(yōu)選的是，所述抽提試驗是從RAP材料中回收老化浙青，并對老化浙青的性能進行測試?？梢园凑铡豆饭こ陶闱嗉罢闱嗷旌狭显囼炓?guī)程》(JTG E20-2011)中T0726-2011從浙青混合料中回收浙青的方法(阿布森法)回收老化浙青并對其性能進行測試。
[0019]上述任一方案優(yōu)選的是，所述確定合適的試驗條件包括熱再生浙青混合料的級配設計。
[0020]上述任一方案優(yōu)選的是，所述熱再生浙青混合料級配設計時，礦粉占集料的總質(zhì)量的百分比為4?5%。由于RAP材料中礦粉含量較多，故適當減少新礦粉用量，通過反復調(diào)整各檔RAP材料與新料比例得到合適的級配。
[0021]上述任一方案優(yōu)選的是，所述熱再生浙青混合料級配設計時，所述RAP材料占集料的總質(zhì)量的百分比為36%。RAP材料摻配比例是通過RAP材料中礦料的級配確定的。所述級配設計是按照《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)中AC-13C型浙青混合料進行級配設計。
[0022]所述集料由新礦料和RAP材料組成。所述新礦料是相對RAP材料而言。
[0023]上述任一方案優(yōu)選的是，所述確定合適的試驗條件包括確定再生浙青混合料的拌和溫度與成型溫度的步驟，所述再生浙青混合料的拌和溫度與成型溫度是通過測試再生浙青的黏度以及繪制再生浙青的黏溫曲線確定的。所述拌和溫度是指保溫后的RAP、新礦料、新浙青、礦粉的拌和溫度。
[0024]上述任一方案優(yōu)選的是，所述再生浙青黏度為0.17±0.02pa.s時黏溫曲線所對應的溫度提高10°c為再生浙青混合料的拌和溫度；所述再生浙青黏度為0.28±0.03pa.s時黏溫曲線所對應的溫度提高10°C為再生浙青混合料的成型溫度。
[0025]上述任一方案優(yōu)選的是，所述再生浙青混合料的拌和溫度為170°C，成型溫度為160。。。
[0026]上述任一方案優(yōu)選的是，所述確定合適的試驗條件包括以初始最佳浙青用量為基礎，進行成型若干組馬歇爾試件；分別測試每組試件的密度、空隙率、浙青飽和度、穩(wěn)定度、流值等力學體積參數(shù)，繪制密度、空隙率、浙青飽和度、穩(wěn)定度、流值與浙青用量之間的關系曲線，確定最佳浙青用量；所述初始最佳浙青用量占再生浙青混合料的質(zhì)量百分比為
4.2%。
[0027]上述任一方案優(yōu)選的是，所述最佳浙青用量占再生浙青混合料的質(zhì)量百分比為
5.2%。
[0028]上述任一方案優(yōu)選的是，在最佳浙青用量下成型再生浙青混合料，分別測試成型的再生浙青混合料的高溫抗車轍性能、低溫抗開裂性能和抗水損害性能。當這些指標滿足我國現(xiàn)行《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)要求，說明設計的熱再生浙青混合料的級配和最佳浙青用量合理。
[0029]上述任一方案優(yōu)選的是，所述確定合適的試驗條件還包括確定加入新礦料以及設計新礦料級配的步驟；所述新礦料加入之前進行預熱，并保溫至少4h。
[0030]上述任一方案優(yōu)選的是，所述新礦料的預熱溫度為C=其中:c為新礦料



1-π
預熱溫度，V ；a為RAP材料預熱溫度，V ；b為拌和溫度，V ；n為RAP材料摻配質(zhì)量比例。
[0031]上述任一方案優(yōu)選的是，所述新礦料包括粒徑分別為10-15mm、5-10mm、3-5mm的新礦料以及機制砂、礦粉五種。
[0032]上述任一方案優(yōu)選的是，所述高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法還包括再生浙青混合料拌和的步驟，所述再生浙青混合料拌和的步驟包括:首先，將預熱的不添加礦粉的新礦料與噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料一起在拌合鍋內(nèi)干拌90s，以便保證不添加礦粉的新礦料與噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料進行充分的熱量交換；其次，加入新浙青，并與不添加礦粉的新礦料、噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料拌和90s ;最后加入礦粉，與不添加礦粉的新礦料、噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料、新浙青拌和90s。
[0033]一種由上述任一種所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法制備的高RAP比例的熱再生浙青混合料。
[0034]本發(fā)明提供的高RAP比例的熱再生浙青混合料設計方法，可有效地提高RAP摻配率并且性能滿足相關規(guī)定，RAP的摻配比率可達到36% (質(zhì)量百分比)。本發(fā)明很好的利用了 RAP材料，節(jié)約了資源，避免了材料的浪費，有效地降低公路建設的材料成本，同時也能減少資源開采對環(huán)境的破壞，該技術的經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢十分明顯。
[0035]本發(fā)明中，再生浙青的性能為下表a，再生浙青混合料體積力學指標為下表b，再生浙青混合料的性能為下表c:
[0036]表a
[0037]
檢測項目單位檢測值規(guī)I范值 i式驗方法針入度(25 C, 100g, 5s) 0.1mm77 60-80 T0604-2011
軟化點 TR&B V48 >46 T0606-2011
延;(15'C, Scm/min) ~^^ >100>100 T0605-2011
動力粘度(60°C) Pa.s250 >180 T0625-2011
溶解度 ％99.8 >99.5 T0607-2011
密度(15°C) g/cm31.021 實測 T0603-2011
閃點 V~332^ >245 T0611-2011
質(zhì)量損失 ％0.45 <±0.8 T0608-1993
RTFOT 后_____
針入度比(25 °C) Λ66 >61 Τ0604-2011
殘留物_____
延度(10O,5cm/min) cm21 >6 T0605-2011
[0038]表b
[0039]
毛體積密度穩(wěn)定度油石比空隙率礦料間隙率瀝青飽和度流值(mm)
(g/cm3)(KN)
~42 2.385 6^91 ?62457.49 8J3234
~47 2.401 5^60 15.9264.80 9J2
^52 2.421 4H 15J973.97 9^81X55
^57 2.435 2M 15J88L25 8^923Λ3
[0040]
~62~ 2.416 ~230~ 16J58271 ~?ΛΟ~ 2M
[0041]表c
[0042]性能測試空隙率馬歇爾穩(wěn)定凍融劈裂強動穩(wěn)定度低溫破壞應
___(%) 度(KN) 度比(％) (?欠/mm) 變(με)
再生 AC-13 瀝青混合料 4.3__9^__8^8__3380__2263
規(guī)范值i 3>75>1000>2000
[0043]本發(fā)明中，所述RAP是指回收浙青路面材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的工藝流程圖。
[0045]圖2為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料合成級配曲線。
[0046]圖3為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青黏溫曲線。
[0047]圖4為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與空隙率關系圖。
[0048]圖5為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與毛體積密度關系圖。
[0049]圖6為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與礦料間隙率關系圖。
[0050]圖7為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與浙青飽和度關系圖。
[0051]圖8為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與穩(wěn)定度關系圖。
[0052]圖9為按照本發(fā)明高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法的一優(yōu)選實施例的再生浙青混合料油石比與流值關系圖。

【具體實施方式】
[0053]為了進一步了解本發(fā)明的技術特征，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細地闡述。實施例只對本發(fā)明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用，本領域的技術人員在本發(fā)明的基礎上作出的任何非實質(zhì)性的修改，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0054]實施例1:
[0055]—種高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法
[0056]本實施例以AC-13C型浙青混合料設計為例，具體如下:
[0057]1.RAP破碎分檔
[0058]將道路銑刨后的RAP進行破碎和篩分，按照粒徑大小進行分檔，除去粒徑小于
2.36mm的RAP，最終得到3-5mm、5-10mm、10-15mm三檔。所述破碎篩分時RAP材料保持干燥狀態(tài)，控制RAP材料中含水量占RAP材料的質(zhì)量百分比為2%。所述破碎篩分是為了減少RAP材料的變異性。
[0059]2.RAP 抽提
[0060]對分檔后的RAP采用全自動抽提儀進行抽提，測試各檔RAP抽提后的級配和各檔RAP中老化浙青含量。按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)中T0726-2011從浙青混合料中回收浙青的方法(阿布森法)回收老化浙青并對其性能進行測試，試驗結(jié)果如表1、2、3所示，表I是不同粒徑范圍的RAP材料抽提后不同粒徑的RAP材料在不同篩孔尺寸下相應的通過率(質(zhì)量百分比，％ )。
[0061]表I RAP抽提后篩分試驗結(jié)果
[0062]
RF]篩孔尺寸(mm)
P 粒徑 0.075 I 0.15 I 0.3 0.6 | 1.18 | 2.36 | 4.75 | 9.5 13.2 —16- (mm)通過率(％)
~12.4 I 14, 4 I 17.4 22~I 25.9 I 37.1 I 100 I 100 100 100^Sr1 4?6 6^3 BTa 12 14~718^4 26 98?6100 10010-15 42 5^5 7^510312^715^519^432^585^3100
[0063]表2 RAP中浙青含量(質(zhì)量百分比)
[0064]
RAP 規(guī)格.10-15mm5-1Omm3 5mm
瀝青含量(％)2.003.553.68
[0065]表3老化浙青的性能
[0066]
測試指標試驗結(jié)果試驗方法
25 V 計入度(0_ 丨 mm)35T 0604—2011
軟化點(°C)54.3T 0606—2011
ICTC延度(cm)8 3I 0605—2011
60°C動力黏度(Pa.s)297.3T 0625—2011
135°C動力黏度(Pa.s)1.123T0625—2011
[0067]3.老化浙青再生
[0068]通過添加再生劑對其進行再生，利用試配法確定再生劑初始添加劑量，采用針入度分級評價體系對再生浙青的效果進行評價，根據(jù)再生浙青的再生效果對再生劑劑量進行調(diào)整，本實施例所確定最佳再生劑劑量為10%。
[0069]3.新礦料級配
[0070]本實施例所采用的新礦料主要有粒徑為10-15mm、5-10mm、3-5mm的礦料和機制砂、礦粉五種，新礦料的級配組成如表4所示，表4是不同粒徑范圍的新礦料在不同篩孔尺寸下相應的通過率(質(zhì)量百分比，％ )。
[0071]表4新礦料的級配組成
[0072]
"通過率(％)
孑L徑(mm) _____
10-20 mm 5-10mm 3-5 mm 機制砂礦粉
16100.00100.00100.00100.00100.00
\3272.52100.00!00.00100.00100.00
938?)696.22100.00100.00100.00
4J5(λ499Λ?59.8099.72!00.00
236(145L26L9981.95100.00
Γ?80Λ3L180895L03100.00
06041Γ?608435Α298.65
03038Γ?2084232\91.88
015037L07084?8?788.66
0?)75037L040J51?8479.26
[0073]4.級配設計確定RAP摻配比例
[0074]按照《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)中AC-13C型浙青混合料進行級配設計，設計時礦粉用量一般控制在4?5%，但由于RAP中礦粉含量較多，故適當減少礦粉用量，通過反復調(diào)整各檔RAP與新料比例得到合適的級配，最終確定RAP摻加比率為36%，最終級配組成如表5和圖2所示。表5和圖2中，表示的是不同粒徑范圍的RAP材料(mm)對應不同篩孔尺寸(mm)時，其相應的通過率(質(zhì)量百分比，％ )
[0075]表5再生浙青混合料的合成級配
[0076]
篩孔新礦料RAP設計尺寸 10-15mm 5-1Omm 3-5 mm 機制砂礦粉 10-15mm 5-1 Ornrn O-Snim 級配~16 100.00 100.00100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00100.00
[0077]13.2~72.52~100.00100.00100.00100.00 ~85.30~92.65100.0093.94
9.58?)696.22100.00100.00100.003?5?64.36100.0074.85
—4.75— 0:49 —9.—17 — 59:80—99:72 — ΙΟΟΜ 19:4214.29 — 100:0047.20
2.36045126L9981.95^ ^100.0015.5484037.12^ ^27.99
1.18043U808951.03100.0012.676^9325.9319?7
0.6ΟΛ?Γ?6(?8435.4298.6510255J121.9914.51
0.3038Γ?208423.2191.887A742917.4010.53
0.15037Γ0708418J783.665^5333014368.52
0.075037L04075KU69.26?22?6312366.76
比例~--?^0.130.150.240.020Λ5^0,150.06
[0078]5.確定試驗條件
[0079]測試再生浙青的黏溫曲線，圖3為再生浙青的黏溫曲線。在黏度為0.17±0.02pa.s浙青所對應溫度和0.28±0.03pa.s浙青所對應溫度基礎上，提高10°C來確定再生浙青混合料的拌合與成型溫度，最終確定的拌合和成型溫度為170°C和160°C。圖3中:X為橫軸，表示溫度；y為縱軸，表示黏度。圖3中黏溫曲線直線方程式為y = -0.0lOx+1.813。
[0080]6.再生浙青混合料拌和
[0081]將加熱保溫好的195°C新礦料(不含礦粉)和120°C RAP 一起倒入170°C拌和鍋拌合90s，使二者充分進行熱量交換，然后加入一定量的160°C新浙青，使之與新礦料(不含礦粉)、RAP共同拌和90s，最后加入礦粉拌和90s，完成再生浙青混合料的拌和。
[0082]所采用的新浙青為70#，其性能指標如表6所示:
[0083]表6 70號新浙青的性能指標
[0084]
檢測項目單位檢測值~~~試驗方法~
針入度(25°C, 10g, 5s)0.1mm 7460-80 T0604-2011
軟化點 TR&BV49^46 Τ0606-20Γ1 ~
[0085]延度(1 C, 5cm/min)cm68彡20T0605-2011
動力粘度(60°C)Pa.s199彡180T0625-2011
溶解度％99.9彡 99.5T0607-2011
密度(15°C)g/cm3 L031 ~ 實測T0603-2011
閃點°C302彡245T06! !-2011
RTFOT 質(zhì)量損失%0,12彡 ±0.8T0608-1993
后殘留針入度比%63^61T0604-2011
物 --度(10_C,5cmZmin)cm10T0605-2011
[0086]7.最佳浙青用量的確定
[0087]按初始最佳浙青用量4.2%，以0.5%間隔進行五組馬歇爾試驗，每組五個試件，最后測定成型馬歇爾試件的體積力學指標，見圖4-9。
[0088]最終確定的最佳浙青用量為5.2%.
[0089]8.性能驗證
[0090]在最佳浙青用量為5.2%前提下，按照前述方法拌制再生浙青混合料并成型試件，分別按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)中的規(guī)定進行性能驗證，結(jié)果見表6。
[0091]表6再生浙青混合料的性能
[0092]
性能測試空隙率馬歇爾穩(wěn)定凍融劈裂強動穩(wěn)定度低溫破壞應
___(%) 度(KN) 度比(％) (次/mm) 變(με)
再生 AC-13 瀝青混合料 4.3__9^__85^__3380__2263
規(guī)范值3-5>8>75>1000>2000
[0093]通過表9可見，所設計的再生浙青混合料各項性能指標均滿足《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)中的規(guī)范要求，實現(xiàn)了對高RAP比例浙青混合料的再生。
[0094]實施例2
[0095]一種高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，以AC-13C再生混合料設計為例，包括控制RAP材料的變異性、提高再生劑再生效果和確定合適的試驗條件。
[0096]在本實施例中，所述控制RAP材料的變異性包括將原路面破碎后的RAP材料進行破碎篩分的步驟，所述破碎篩分時RAP材料保持干燥狀態(tài)，控制RAP材料中含水量占RAP材料的質(zhì)量百分比為2%。所述破碎篩分是為了減少RAP材料的變異性。
[0097]在本實施例中，所述RAP材料破碎篩分后按照粒徑大小進行分檔；所述分檔分為三個檔次，所述三個檔次的RAP材料粒徑大小分別為3-5mm、5-10mm、10-15mm，所述三個檔次的RAP材料分別存放。以防止相互混合。篩分時應除去RAP材料中粒徑為0-2.36mm(不包括Omm)的部分，是為了防止細料對再生浙青混合料的性能造成影響。所述3-5mm包括3mm,不含 5mm ;所述 5-1 Omm,包括 5mm,不含 1mm ;所述 10-1 5mm,包括 10mm、15mm。
[0098]在本實施例中，所述提高再生劑再生效果是將高性能浙青再生劑采用噴灑方式均勻撒布到預熱的RAP材料上，噴灑再生劑的同時攪拌RAP材料。邊噴灑再生劑邊攪拌RAP材料是為了使再生劑與RAP材料充分接觸，發(fā)揮再生劑的作用，提高對高性能再生劑的再生效果。
[0099]在本實施例中，所述RAP材料的預熱溫度為110°C，預熱時間為1.5h。
[0100]在本實施例中，所述RAP材料噴灑高性能浙青再生劑后保溫lh，所述保溫溫度為110。。。
[0101]在本實施例中，所述提高再生劑再生效果包括通過測試RAP材料中的老化浙青的性能確定最佳再生劑劑量的步驟；所述測試RAP材料中的老化浙青的性能是通過添加再生劑對所述老化浙青進行再生，然后采用針入度分級評價體系對再生浙青的效果進行評價，最后根據(jù)再生浙青的再生效果對再生劑劑量進行調(diào)整，確定最佳再生劑劑量；所述添加再生劑是利用試配法確定再生劑初始添加劑量。
[0102]在本實施例中，所述最佳再生劑占RAP材料中老化浙青的質(zhì)量百分比為10%。
[0103]在本實施例中，所述確定合適的試驗條件包括將分檔后的RAP材料進行選樣抽提試驗和篩分試驗的步驟，通過抽提試驗得到各檔次中RAP材料中的老化浙青的性能及其含量,通過篩分試驗得到各檔次中RAP材料中礦料的級配。通過RAP材料中礦料的級配可以確定RAP材料在再生浙青混合料中的摻配比例。
[0104]在本實施例中，所述抽提試驗是從RAP材料中回收老化浙青，并對老化浙青的性能進行測試?？梢园凑铡豆饭こ陶闱嗉罢闱嗷旌狭显囼炓?guī)程》(JTG E20-2011)中T0726-2011從浙青混合料中回收浙青的方法(阿布森法)回收老化浙青并對其性能進行測試。
[0105]在本實施例中，所述確定合適的試驗條件包括熱再生浙青混合料的級配設計。
[0106]在本實施例中，所述熱再生浙青混合料級配設計時，礦粉占集料的總質(zhì)量的百分比為4%。由于RAP材料中礦粉含量較多，故適當減少新礦粉用量，通過反復調(diào)整各檔RAP材料與新料比例得到合適的級配。
[0107]在本實施例中，所述熱再生浙青混合料級配設計時,所述RAP材料占集料的總質(zhì)量的百分比為36%。RAP材料摻配比例是通過RAP材料中礦料的級配確定的。所述級配設計是按照《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)中AC-13C型浙青混合料進行級配設計。
[0108]所述集料由新礦料和RAP材料組成。所述新礦料是相對RAP材料而言。
[0109]在本實施例中，所述確定合適的試驗條件包括確定再生浙青混合料的拌和溫度與成型溫度的步驟，所述再生浙青混合料的拌和溫度與成型溫度是通過測試再生浙青的黏度以及繪制再生浙青的黏溫曲線確定的。所述拌和溫度是指保溫后的RAP、新礦料、新浙青、礦粉的拌和溫度。
[0110]在本實施例中，所述再生浙青黏度為0.17pa.s時黏溫曲線所對應的溫度提高10°C為再生浙青混合料的拌和溫度；所述再生浙青黏度為0.28pa.s時黏溫曲線所對應的溫度提高10°C為再生浙青混合料的成型溫度。
[0111]在本實施例中，所述再生浙青混合料的拌和溫度為170°C，成型溫度為160°C。
[0112]在本實施例中，所述確定合適的試驗條件包括以初始最佳浙青用量為基礎，進行成型若干組馬歇爾試件；分別測試每組試件的密度、空隙率、浙青飽和度、穩(wěn)定度、流值等力學體積參數(shù)，繪制密度、空隙率、浙青飽和度、穩(wěn)定度、流值與浙青用量之間的關系曲線，確定最佳浙青用量；所述初始最佳浙青用量占再生浙青混合料的質(zhì)量百分比為4.2%。
[0113]在本實施例中，所述最佳浙青用量占再生浙青混合料的質(zhì)量百分比為5.2%。
[0114]在本實施例中，在最佳浙青用量下成型再生浙青混合料，分別測試成型的再生浙青混合料的高溫抗車轍性能、低溫抗開裂性能和抗水損害性能。當這些指標滿足我國現(xiàn)行《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)要求，說明設計的熱再生浙青混合料的級配和最佳浙青用量合理。
[0115]在本實施例中,所述確定合適的試驗條件還包括確定加入新礦料以及設計新礦料級配的步驟；所述新礦料加入之前進行預熱，并保溫4h。




b — ΒΚ?
[0116]在本實施例中，所述新礦料的預熱溫度為n，其中:c為新礦料預熱溫度，°C ;a為RAP材料預熱溫度，°C;b為拌和溫度，°C ;n為RAP材料摻配質(zhì)量比例。
[0117]在本實施例中，所述新礦料包括粒徑分別為10-15mm、5-10mm、3-5mm的新礦料以及機制砂、礦粉五種。
[0118]在本實施例中，所述高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法還包括再生浙青混合料拌和的步驟，所述再生浙青混合料拌和的步驟包括:首先，將預熱的不添加礦粉的新礦料與噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料一起在拌合鍋內(nèi)干拌90s，以便保證不添加礦粉的新礦料與噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料進行充分的熱量交換；其次，加入新浙青，并與不添加礦粉的新礦料、噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料拌和90s ;最后加入礦粉，與不添加礦粉的新礦料、噴灑高性能浙青再生劑后的RAP材料、新浙青拌和90s。
【權利要求】
1.一種高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，包括控制RAP材料的變異性、提高再生劑再生效果和確定合適的試驗條件。
2.如權利要求1所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述控制RAP材料的變異性包括將原路面破碎后的RAP材料進行破碎篩分的步驟，所述破碎篩分時RAP材料保持干燥狀態(tài)，控制RAP材料中含水量占RAP材料的質(zhì)量百分比為2%以下。
3.如權利要求2所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述RAP材料破碎篩分后按照粒徑大小進行分檔。
4.如權利要求3所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述分檔分為三個檔次，所述三個檔次的RAP材料粒徑大小分別為3-5mm、5-10mm、10-15mm，所述三個檔次的RAP材料分別存放。
5.如權利要求1所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述提高再生劑再生效果是將高性能浙青再生劑采用噴灑方式均勻撒布到預熱的RAP材料上，噴灑再生劑的同時攪拌RAP材料。
6.如權利要求5所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述RAP材料的預熱溫度為110-120°C，預熱時間為1.5-2h。
7.如權利要求5所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述RAP材料噴灑高性能浙青再生劑后保溫0.5?lh，所述保溫溫度為110-120°C。
8.如權利要求1所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述提高再生劑再生效果包括通過測試RAP材料中的老化浙青的性能確定最佳再生劑劑量的步驟，所述測試RAP材料中的老化浙青的性能是通過添加再生劑對所述老化浙青進行再生，然后采用針入度分級評價體系對再生浙青的效果進行評價，最后根據(jù)再生浙青的再生效果對再生劑劑量進行調(diào)整，確定最佳再生劑劑量；所述添加再生劑是利用試配法確定再生劑初始添加劑量。
9.如權利要求8所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法，其特征在于，所述最佳再生劑占RAP材料中老化浙青的質(zhì)量百分比為10%。
10.一種由權利要求1-9中任一項所述的高RAP比例的熱再生浙青混合料的設計方法制備的高RAP比例的熱再生浙青混合料。
【文檔編號】E01C7/22GK104164817SQ201410406713
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】季節(jié), 索智, 高超, 徐世法, 周志民, 祝大典 申請人:北京建筑大學, 河南省路橋建設集團有限公司