專利名稱：現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原瀝青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于有效評(píng)價(jià)路面混合料拌和分散性的方法，尤其是一種較易解決 目前浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原路面浙青混合料的拌和分散效果無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的方法， 屬于公路浙青路面再生技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自1988年沈大高速公路建成通車以來(lái)，我國(guó)高速公路以前所未有的速度發(fā)展。截 至2008年底，高速公路通車?yán)锍桃呀?jīng)突破6萬(wàn)公里，位居世界第二位，其中浙青路面占據(jù)了 90%以上的比例。根據(jù)國(guó)家高速公路發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)將在2010年底建成8. 5萬(wàn)公里高速公 路，在2020年形成完善的國(guó)家高速公路網(wǎng)。然而與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家道路發(fā)展?fàn)顩r相比，我國(guó) 高速公路建設(shè)起步較晚，技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，受經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展需要，在一定程度上造成了技 術(shù)完善程度相對(duì)滯后于建設(shè)速度的局面。同時(shí)由于交通氣候狀況以及管理水平與國(guó)外有較 大差異，我國(guó)道路結(jié)構(gòu)形式及使用狀況都呈現(xiàn)出比較鮮明的特點(diǎn)。盡管我國(guó)浙青路面設(shè)計(jì)壽命為15年，但是部分路面在運(yùn)營(yíng)2 3年后就出現(xiàn)了不 同程度的早期病害，且大部分重交通浙青路面在運(yùn)營(yíng)后5 6年，長(zhǎng)的7 8年就進(jìn)入大面 積維修和改造期。因此，就我國(guó)目前的實(shí)際狀況而言，高速公路在飛速建設(shè)的同時(shí)，不僅已 經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)持續(xù)的大規(guī)模養(yǎng)護(hù)維修期，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間以內(nèi)，早期病害的防治也是 必須加以重視的。據(jù)估算，從現(xiàn)在起我國(guó)每年約有12%的浙青面層需要翻修，而常規(guī)的維修方法是 將舊浙青路面銑刨?gòu)U棄再加鋪新的浙青路面，因此，每年僅路面表層翻修產(chǎn)生的廢浙青混 合料就達(dá)到了約220萬(wàn)噸，而這一數(shù)字還將以每年15%的速度增長(zhǎng)。這些廢棄的舊浙青混 合料不僅占用大量的土地，而且還會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的污染。與此同時(shí)，還需要生產(chǎn)大量的優(yōu) 質(zhì)新浙青混合料用以替代廢棄舊浙青混合料，耗費(fèi)大量建設(shè)資金。而無(wú)論是從集料還是從 浙青角度，我國(guó)浙青路面都具有良好的再生利用價(jià)值，因此，如果能實(shí)現(xiàn)舊浙青混合料的高 效再生利用，僅每年廢棄的220萬(wàn)噸表層混合料的應(yīng)用就可以直接節(jié)省材料費(fèi)達(dá)4億元，不 僅能大大節(jié)約資源，緩解公路建養(yǎng)資金短缺矛盾，同時(shí)能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合目前可持續(xù)性 發(fā)展的大勢(shì)所趨。浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)是指在原有浙青路面上通過(guò)加熱軟化、以機(jī)械方式翻松 (破碎)路面舊料，根據(jù)需要添加一定數(shù)量的浙青、再生劑、新混合料或新骨料，然后進(jìn)行熱 拌和，并將所形成的再生混合料現(xiàn)場(chǎng)重新攤鋪壓實(shí)，從而達(dá)到消除路面病害、恢復(fù)路面性 能的道路維修過(guò)程。與其他養(yǎng)護(hù)技術(shù)相比，現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)能夠直接就地一次性完成路面 修復(fù)，不僅達(dá)到了舊料的百分百利用，無(wú)需舊料的運(yùn)輸廢棄，具有成本節(jié)約大，環(huán)保系數(shù)高 的特點(diǎn)，同時(shí)還具有施工速度快，工期短，開(kāi)放交通早，施工對(duì)交通的干擾小等優(yōu)勢(shì)，是路表 功能性病害修復(fù)的最直接最有效的技術(shù)方式?；谖覈?guó)目前的路面病害特點(diǎn)，路表的功能 性病害占據(jù)了相當(dāng)大的比例，同時(shí)路面的早期病害也是一個(gè)不可忽視的重要現(xiàn)象。而基于 國(guó)外浙青路面應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)以及我國(guó)的浙青路面發(fā)展趨勢(shì)，隨著浙青路面修筑和管理技術(shù)的不
3斷完善，長(zhǎng)壽命浙青路面是必然的發(fā)展方向，也即在以后的路面使用壽命過(guò)程中，路面結(jié)構(gòu) 及材料都會(huì)處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，僅需在使用過(guò)程中對(duì)磨耗路表材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。因此， 無(wú)論是現(xiàn)階段病害修復(fù)的需要還是長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)發(fā)展的需求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的研究與應(yīng)用 都會(huì)越來(lái)越廣泛。我國(guó)直到2008年4月才推出第一部真正意義上的《公路浙青路面再生技術(shù)規(guī)范》 (JTGF41-2008)，標(biāo)志著公路浙青路面再生技術(shù)在我國(guó)受到越來(lái)越廣發(fā)的重視和推廣應(yīng)用， 但同時(shí)也說(shuō)明再生技術(shù)在我國(guó)起步較晚，應(yīng)用還不夠成熟，還缺乏良好的技術(shù)體系。該技術(shù) 規(guī)范本身也指出只是對(duì)再生技術(shù)提出了比較寬范圍內(nèi)的指導(dǎo)方向，目前還缺乏比較成熟的 技術(shù)基礎(chǔ)，因此，針對(duì)我國(guó)浙青路面再生技術(shù)現(xiàn)狀提出針對(duì)浙青路面再生技術(shù)的試驗(yàn)檢測(cè) 方法不僅是必須的，同時(shí)是緊迫的。自2002年起，我國(guó)部分省份如江蘇，河南，山東，河北等陸續(xù)開(kāi)始引進(jìn)浙青路面現(xiàn) 場(chǎng)熱再生設(shè)備，并相繼投入到工程應(yīng)用中，取得了一定的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和良好使用效果，也 使得現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。但是相比于新鋪浙青路面，其施工質(zhì) 量仍然存在很大的不穩(wěn)定性，也使其使用效果受到了很多質(zhì)疑，嚴(yán)重限制了其大規(guī)模推廣 應(yīng)用。而影響其質(zhì)量不穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵影響因素就是其工藝拌和效果。相比于新拌浙青混 合料的工廠拌和生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)熱再生是就地將路面進(jìn)行加熱，然后破碎后補(bǔ)充再生劑，新浙青 混合料等新材料，進(jìn)而拌和獲取再生浙青混合料?？梢钥闯?，破碎拌和的原路面材料能否達(dá) 到合理的分散狀態(tài)是影響再生混合料質(zhì)量的首要因素，如果現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中舊路面材料 無(wú)法破碎拌和達(dá)到良好的分散狀態(tài)，不僅會(huì)導(dǎo)致原浙青路面材料本身分布不均勻，還會(huì)導(dǎo) 致新老材料的拌和不均勻，從而導(dǎo)致最終形成的再生路面質(zhì)量不良?？梢?jiàn)，浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原路面混合料的良好拌和分散性是保障整個(gè)現(xiàn) 場(chǎng)熱再生施工工藝質(zhì)量的前提條件，因此，急需一種簡(jiǎn)單可行的室內(nèi)試驗(yàn)方法能夠?qū)ζ溥M(jìn) 行試驗(yàn)分析，從而為現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的成功實(shí)施提供基礎(chǔ)保障。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混 合料拌和分散性檢測(cè)方法，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中的實(shí)際拌和工藝條件以 及與新拌浙青混合料的分散狀態(tài)對(duì)比，可以簡(jiǎn)單方便的判斷現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面 混合料在現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件下的分散性。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是步驟1 在要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的浙青路面層位整體厚度范圍內(nèi)進(jìn)行冷切割開(kāi)挖取 料，取料規(guī)模為不小于75 105cm長(zhǎng)度X 75 105cm寬度，并修整獲得不少于3個(gè)20 25cmX20 25cm的原樣浙青路面混合料試樣；步驟2 將原樣浙青路面混合料試樣烘箱預(yù)熱保溫，保溫溫度按照現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè) 備對(duì)路面的實(shí)際加熱效果選取，試樣稱重后置于相同溫度的室內(nèi)混合料拌和機(jī)中進(jìn)行兩階 段拌和試驗(yàn)，第一階段拌和30 45s，第二階段緊接著繼續(xù)拌和與現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備實(shí)際施 工時(shí)相同的拌和時(shí)間，如果在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中使用了再生劑等外摻添加劑，則可以 在第一階段拌和完成后加入，緊接著進(jìn)行第二階段拌和；步驟3 在步驟2完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)原樣浙青路面混合料等重的預(yù)熱礦
4粉，拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s ；步驟4 待原樣浙青路面混合料試樣與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行篩分試驗(yàn)， 篩分試驗(yàn)可以遵循《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052-2000規(guī)定的浙青混合 料礦料級(jí)配檢驗(yàn)方法T 0725-2000中的試驗(yàn)步驟進(jìn)行，計(jì)算并記錄原樣浙青路面混合料各 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率PJ ；步驟5 按照與原樣浙青路面混合料相同的油石比與級(jí)配，選取新浙青和新集料， 新浙青和新集料性質(zhì)應(yīng)盡量貼近原路面材料或根據(jù)工程實(shí)際需要選取，亦可以使用從原路 面浙青混合料抽提回收獲取的老化浙青和集料，室內(nèi)拌和生產(chǎn)新拌浙青混合料5 6kg ；步驟6 在步驟5完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)新拌浙青混合料等重的預(yù)熱礦粉， 拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s ；步驟7 待新拌浙青混合料與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行與步驟4相同的篩分 試驗(yàn)，計(jì)算并記錄新拌浙青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率ΡΛ ；步驟8 計(jì)算原樣浙青路面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pi°與新拌浙青混合
料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pin之間的差值，ΔΡ = -if I，Pi0和Pin均取篩孔i為0. 3mm
及其以上標(biāo)準(zhǔn)篩(即篩孔i》0. 3mm)的分計(jì)篩余百分率進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的 原浙青路面為普通熱拌浙青混合料路面時(shí)，原路面浙青混合料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性 應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i ( 2. 36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP < 5%，當(dāng)篩孔i彡4. 75mm時(shí)，應(yīng)滿足 ΔΡ ^ 6% ；當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的原浙青路面為SMA浙青混合料路面時(shí)，原路面浙青混合 料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i ( 2. 36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔΡ < 3%， 當(dāng)篩孔i彡4. 75mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔΡ彡4%。有益效果現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面浙青混合料拌和分散性是現(xiàn)場(chǎng)熱再生工 藝條件優(yōu)良的重要體現(xiàn)，也是現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)成功實(shí)施的關(guān)鍵前提條件，如若現(xiàn)場(chǎng)熱再生 技術(shù)無(wú)法保障能夠?qū)⒃访嬲闱嗷旌狭习韬瓦_(dá)到良好的分散狀態(tài)，不僅原路面老化浙青混 合料無(wú)法達(dá)到良好的再生效果，同時(shí)會(huì)造成老化浙青混合料與后續(xù)添加的新材料的拌和不 良，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)再生工程質(zhì)量的劣化。本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法，不僅可 以良好的檢測(cè)原路面浙青混合料的拌和分散性，為現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝拌和效果的評(píng)價(jià)提供良 好依據(jù)，同時(shí)可以分析不同現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件如加熱溫度，拌和時(shí)間，再生劑的應(yīng)用等對(duì) 原路面混合料分散狀態(tài)的影響效果，從而為現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝條件的優(yōu)化提供合理參 考，以保障現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的成功實(shí)施。同時(shí)，對(duì)試驗(yàn)條件進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)，還可以用來(lái)對(duì) 比評(píng)價(jià)不同浙青混合料的分散性及其對(duì)拌和工藝條件的依賴性，為混合料的生產(chǎn)工藝及性 能優(yōu)化提供良好的實(shí)現(xiàn)手段?？傊?，本發(fā)明提出的試驗(yàn)方法，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，試驗(yàn)方法 簡(jiǎn)便可行，易于實(shí)現(xiàn)，具有非常良好的推廣利用價(jià)值。本發(fā)明試驗(yàn)方法不僅通過(guò)大量室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行了有效驗(yàn)證，同時(shí)已經(jīng)良好的應(yīng)用于 多條高速公路的浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生養(yǎng)護(hù)維修中，如寧宿徐(南京_宿遷-徐州)高速公路 江蘇省宿遷段的浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生養(yǎng)護(hù)維修工程，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中的原浙青路面混 合料分散狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè) 計(jì)，有效的提高了養(yǎng)護(hù)維修工程再生浙青路面使用質(zhì)量，驗(yàn)證了本發(fā)明試驗(yàn)方法的合理性、 可靠性和實(shí)用性。


圖1為本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法 的試驗(yàn)流程圖。圖2為本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法 的應(yīng)用實(shí)例試驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式集料在與浙青拌和后，在浙青的膠結(jié)作用下會(huì)產(chǎn)生一定的粘結(jié)聚集現(xiàn)象，不會(huì)再 以原有的級(jí)配狀態(tài)存在，而是形成不同大小的浙青混合料膠團(tuán)，以一種特定的內(nèi)在分散狀 態(tài)而存在，可以稱為浙青混合料的分散性?；旌狭媳仨毦哂辛己玫姆稚⑿裕拍軌虮ＷC混合 料均勻順暢的攤鋪壓實(shí)，形成質(zhì)地均勻的連續(xù)相浙青路面。但是這種分散性在混合料生產(chǎn) 過(guò)程中是很難測(cè)試獲得的，目前還沒(méi)有相關(guān)的測(cè)試分析方法。因此本發(fā)明提供了一種現(xiàn)場(chǎng) 熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法。本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法其設(shè)計(jì) 思路是由于新拌浙青混合料已經(jīng)形成了非常成熟的拌和生產(chǎn)技術(shù)，且其應(yīng)用性也已經(jīng)得 到了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，因此通過(guò)室內(nèi)模擬拌和試驗(yàn)獲取與原路面浙青混合料具有相同 油石比和級(jí)配的新拌浙青混合料攤鋪碾壓前的分散性，并作為浙青混合料的理想的分散性 對(duì)比基準(zhǔn)；進(jìn)而通過(guò)室內(nèi)模擬拌和試驗(yàn)獲取經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)熱再生翻松拌和后的原路面浙青混合料 的分散性；將后者與前者進(jìn)行對(duì)比，若后者能夠達(dá)到相同或近似的分散性，則表明現(xiàn)場(chǎng)熱再 生過(guò)程中原浙青路面混合料具有良好的分散性。本發(fā)明采用的具體方案是，首先利用室內(nèi)小型混合料拌和機(jī)，通過(guò)模擬新拌浙青 混合料的生產(chǎn)條件拌和生產(chǎn)新拌浙青混合料，此時(shí)的新拌浙青混合料分散性可以認(rèn)為是一 種理想的基準(zhǔn)分散狀態(tài)；進(jìn)而通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件對(duì)原浙青路面塊狀取料進(jìn)行拌 和，獲取反映具體現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件下的原路面浙青混合料的分散狀態(tài)；然而此時(shí)兩種 浙青混合料的分散狀態(tài)是無(wú)法通過(guò)具體的篩分試驗(yàn)來(lái)確定的，因此，向其中加入大量的礦 粉(礦粉與混合料質(zhì)量比為1 1)，大量沒(méi)有粘附性的礦粉的存在可以迅速包裹處于分散 狀態(tài)的不同大小的浙青混合料膠團(tuán)，從而將其分散成類似于集料的不同粒徑大小的組成部 分；待其冷卻后，即可進(jìn)行篩分試驗(yàn)獲取此時(shí)的浙青混合料膠團(tuán)級(jí)配，而這一篩分級(jí)配即可 在一定程度上反映浙青混合料在熱狀態(tài)下的分散性；將原路面浙青混合料的分散狀態(tài)與新 拌浙青混合料基準(zhǔn)分散狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，即可以評(píng)估其分散性。通過(guò)這樣的試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以達(dá) 到以下兩個(gè)目的①由于新拌浙青混合料采用與現(xiàn)場(chǎng)熱再生原路面混合料相同的油石比與級(jí)配，且 其拌和生產(chǎn)條件是比較理想的工藝條件，因此其分散性可以作為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，將現(xiàn)場(chǎng)熱再生 原路面混合料的分散性與其進(jìn)行對(duì)比，可以了解原浙青路面混合料在選擇的現(xiàn)場(chǎng)熱再生工 藝條件下的分散狀態(tài)的合理性。②通過(guò)模擬不同的現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件獲取的原路面浙青混合料分散性的對(duì)比， 能夠有效判斷原路面浙青混合料分散性的影響因素，進(jìn)而為現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條件的優(yōu)化設(shè)
6計(jì)提供有利依據(jù)。如圖1所示，本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和分散性檢測(cè) 方法包括以下步驟步驟1 在要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的浙青路面層位整體厚度范圍內(nèi)進(jìn)行冷切割開(kāi)挖取 料，取料規(guī)模為不小于75 105cm長(zhǎng)度X 75 105cm寬度，并修整獲得不少于3個(gè)20 25cmX20 25cm的原樣浙青路面混合料試樣，如無(wú)特殊要求，原浙青路面的取料和取樣 修整應(yīng)遵循《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052-2000規(guī)定的浙青混合料取樣 方法T 0701-2000的相關(guān)規(guī)定，對(duì)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的層位整體厚度范圍內(nèi)進(jìn)行冷切割開(kāi) 挖取料以盡量降低對(duì)原路面材料性質(zhì)及其壓實(shí)狀態(tài)的擾動(dòng)，同時(shí)取樣修整時(shí)應(yīng)仔細(xì)清除雜 物，不屬于取料層的浙青混合料以及邊緣部分因取料造成的破碎集料；步驟2 將原樣浙青路面混合料試樣烘箱預(yù)熱保溫，保溫溫度按照現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè) 備對(duì)路面的實(shí)際加熱效果選取，試樣稱重后置于相同溫度的室內(nèi)混合料拌和機(jī)中進(jìn)行兩階 段拌和，第一階段拌和30 45s，以模擬現(xiàn)場(chǎng)熱再生銑刨翻松滾筒對(duì)原路面浙青混合料的 翻松作用，第二階段緊接著繼續(xù)拌和與現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備實(shí)際施工時(shí)相同的拌和時(shí)間，以模 擬現(xiàn)場(chǎng)熱再生拌和設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的拌和效果，如果現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中使用了再生劑 等外摻添加劑，則在第一階段拌和完成后加入，緊接著進(jìn)行第二階段拌和試驗(yàn)；步驟3 在步驟2完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)原樣浙青路面混合料等重的預(yù)熱礦 粉，拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s，以保證礦粉充分裹覆分 散浙青混合料；步驟4 待原樣浙青路面混合料試樣與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行篩分試驗(yàn)， 篩分試驗(yàn)可以遵循《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052-2000規(guī)定的浙青混合 料礦料級(jí)配檢驗(yàn)方法T 0725-2000中的試驗(yàn)步驟進(jìn)行，計(jì)算并記錄原樣浙青路面混合料各 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率Pi° ；步驟5 按照與原樣浙青路面混合料相同的油石比與級(jí)配，選取新浙青和新集料， 新浙青和新集料性質(zhì)應(yīng)盡量貼近原路面材料或根據(jù)工程實(shí)際需要選取，亦可以使用從原路 面浙青混合料抽提回收獲取的老化浙青和集料，室內(nèi)拌和生產(chǎn)新拌浙青混合料5 6kg，新 拌浙青混合料的拌和生產(chǎn)可以依據(jù)《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004附錄B熱 拌浙青混合料配合比設(shè)計(jì)方法中B. 5. 2的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行；步驟6 在步驟6完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)新拌浙青混合料等重的預(yù)熱礦粉， 拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s ；步驟7 待新拌浙青混合料與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行與步驟4相同的篩分 試驗(yàn)，計(jì)算并記錄新拌浙青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率Pi11;步驟8 計(jì)算原樣浙青路面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pi°與新拌浙青混合
料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pin之間的差值，ΔΡ = -if I，Pi0和Pin均取篩孔i為0. 3匪
及其以上標(biāo)準(zhǔn)篩(即篩孔i》0. 3mm)的分計(jì)篩余百分率進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的 原浙青路面為普通熱拌浙青混合料路面時(shí)，原路面浙青混合料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性 應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i ( 2. 36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP < 5%，當(dāng)篩孔i彡4. 75mm時(shí)，應(yīng)滿足 ΔΡ ^ 6% ；當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的原浙青路面為SMA浙青混合料路面時(shí)，原路面浙青混合 料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i ( 2. 36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔΡ < 3%，
7當(dāng)篩孔i彡4. 75mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔΡ彡4%。應(yīng)用實(shí)例本發(fā)明的試驗(yàn)測(cè)試方法已經(jīng)得到了實(shí)體工程的有效驗(yàn)證。寧宿徐(南 京-宿遷-徐州)高速公路江蘇省宿遷段在國(guó)內(nèi)首次將現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)應(yīng)用于SMA浙青路 面的養(yǎng)護(hù)維修工程。相比于普通熱拌浙青混合料，SMA混合料具有特殊的材料組成(骨架 結(jié)構(gòu)突出，浙青含量大，細(xì)料含量大和使用纖維)，因此對(duì)生產(chǎn)的拌和條件(拌和溫度，拌和 時(shí)間等)要求相對(duì)更加苛刻。由于沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)或技術(shù)措施可以借鑒和應(yīng)用，現(xiàn)有的現(xiàn) 場(chǎng)熱再生設(shè)備能否將原有的SMA浙青路面翻松拌和達(dá)到良好的分散狀態(tài)，從而有利于再生 劑，新浙青混合料等新材料的添加和拌和，并形成具有良好路用性能的再生SMA混合料，必 須慎重考慮和事先研究確定。因此，依據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)測(cè)試方法對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝條 件下的原路面SMA混合料分散性進(jìn)行了檢測(cè)評(píng)價(jià)，并依據(jù)本發(fā)明檢測(cè)方法的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)熱再生施工工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，目前該養(yǎng)護(hù)維修工程再生SMA浙青路面使用情況 良好。在該實(shí)體工程中，本發(fā)明試驗(yàn)方法的具體實(shí)施步驟如下步驟1 在寧宿徐高速公路宿寧方向樁號(hào)為K153+700，K153+800和Κ153+900的三 個(gè)典型斷面的浙青路面上面層厚度范圍內(nèi)進(jìn)行了冷切割開(kāi)挖取料，每個(gè)取料點(diǎn)的規(guī)模均約 為105cm長(zhǎng)度X 105cm寬度，并修整獲得5個(gè)約20cm長(zhǎng)度X 20cm寬度的原樣浙青路面混 合料試樣；步驟2 為對(duì)比分析不同的現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝條件，針對(duì)原樣浙青路面混合料 試樣烘箱預(yù)熱保溫溫度T和第二階段拌和時(shí)間t以及是否使用再生劑(R)設(shè)定了 5種不 同的模擬試驗(yàn)條件120-1 =T = 120°C，t = lmin，不使用再生劑(R) ； 120-1-R =T = 120°C, t = lmin，使用再生劑(R) ； 120-2-R:T = 120°C, t = 2min，使用再生劑(R) ； 130-2-R =T =130°C, t = 2min，使用再生劑(R) ； 140-2-R =T = 140°C, t = 2min，使用再生劑(R)，分 別進(jìn)行原樣浙青路面混合料的拌和試驗(yàn)，獲取的試樣分別為120-1 ； 120-l-R;120-2-R; 130-2-R ； 140-2-R ；步驟3 在步驟2完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)原樣浙青路面混合料等重的預(yù)熱礦 粉，拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s ；步驟4 待不同試驗(yàn)條件下獲取的原樣浙青路面混合料試樣與礦粉的拌和混合物 冷卻后，遵循《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052-2000規(guī)定的浙青混合料礦料 級(jí)配檢驗(yàn)方法T 0725-2000中的試驗(yàn)步驟，分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)，計(jì)算并記錄了原樣浙青路 面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率ΡΛ如表1所示；表 1
8 步驟5 原浙青路面混合料為SMA13混合料，其油石比為6. 35%，集料配合比如表 2所示，選取工程應(yīng)用新集料，新集料的設(shè)計(jì)級(jí)配如表3所示，與表2的舊料級(jí)配基本一致， 新浙青選用工程應(yīng)用的SBS70新浙青，并按照與原浙青路面混合料相同的油石比6. 35%與 新集料進(jìn)行拌和生產(chǎn)，由于是生產(chǎn)SMA浙青混合料，在新拌浙青混合料的拌和生產(chǎn)過(guò)程中， 還添加了 0. 3%的木質(zhì)纖維，拌和生產(chǎn)獲取新拌SMA13浙青混合料5kg ；表 2 表 3 步驟6 在步驟5完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)新拌浙青混合料等重的5kg預(yù)熱 礦粉，拌和45 60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45 60s ；步驟7 待新拌浙青混合料與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行與步驟4相同的篩分 試驗(yàn)，計(jì)算并記錄新拌浙青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率ΡΛ如表4所示；表4 步驟8 分別計(jì)算不同試驗(yàn)條件下獲取的原樣浙青路面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩 余百分率PJ與新拌浙青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pi11之間的差值，AF = |if-if|，
如表5和圖2所示。表 5 由于要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的原浙青路面為SMA浙青混合料，因此，原路面浙青 混合料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)i≤2. 36mm時(shí)，ΔΡ≤3%，當(dāng) i≥4. 75mm時(shí)，ΔΡ≤4%。從表5和圖2的計(jì)算結(jié)果可以看出，120-1所代表的120°C 拌和溫度和Imin拌和時(shí)間施工工藝條件無(wú)法獲得滿意的原路面浙青混合料分散性(i = 13. 2mm,9. 5mm和4. 75mm的ΔP均超過(guò)了 4%的最大允許值，i = 0. 6mm和0. 3mm的ΔΡ也 均超過(guò)了 3%的最大允許值)；120-1-R所代表的120°C拌和溫度，Imin拌和時(shí)間和使用再 生劑的施工工藝條件同樣無(wú)法獲得滿意的原路面浙青混合料分散性(i = 9. 5mm和4. 75mm 的Δ P均達(dá)到或超過(guò)了 4%的最大允許值，i = 0.6mm和0. 3mm的Δ P也均超過(guò)了 3%的最 大允許值)，但是可以看出再生劑的使用相比于不使用再生劑的條件有效降低了 ΔΡ，說(shuō)明 再生劑的使用有助于提高原路面浙青混合料的分散性；120-2-R所代表的120°C拌和溫度， 2min拌和時(shí)間和使用再生劑的施工工藝條件已經(jīng)能夠獲得基本滿足標(biāo)準(zhǔn)的原路面浙青混 合料分散性(當(dāng)i≤2. 36mm時(shí)，ΔP≤3%，當(dāng)i≥4. 75mm時(shí)，ΔΡ < 4% )，表明延長(zhǎng)拌和 時(shí)間能夠有效的提高原路面浙青混合料分散性；130-2-R所代表的130°C拌和溫度，2min拌和時(shí)間和使用再生劑的施工工藝條件能夠獲得比較滿意的原路面浙青混合料分散性(最 大ΔΡ僅有2. 5%左右)，表明提高拌和溫度能夠有效的提高原路面浙青混合料的分散性； 140-2-R所代表的140°C拌和溫度，2min拌和時(shí)間和使用再生劑的施工工藝條件能夠獲得 相對(duì)最佳的原路面浙青混合料分散性(最大ΔΡ僅在2%左右)，再次驗(yàn)證了拌和溫度的提 高能夠有效的提高原路面浙青混合料的分散性?？偨Y(jié)上述的試驗(yàn)條件和相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，在現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工過(guò)程中，為保 證原浙青路面混合料具有良好的分散效果，應(yīng)采取的施工工藝條件為拌和溫度不低于 130°C，拌和時(shí)間不低于2min，并盡量使用再生劑。而該養(yǎng)護(hù)工程的現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工設(shè)備原 有的施工工藝條件為路面平均加熱溫度(也即拌和溫度)約120°C左右，通常施工行走速度 在3m/min左右，對(duì)應(yīng)的拌和時(shí)間在1. 5min左右，通過(guò)研究改進(jìn)，最終達(dá)到的施工工藝條件 為路面平均加熱溫度(也即拌和溫度)在130 140°C左右，施工行走速度調(diào)整為2m/min， 對(duì)應(yīng)的拌和時(shí)間在2min左右。實(shí)體工程應(yīng)用實(shí)例表明，本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原浙青路面混合料拌和 分散性檢測(cè)方法，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，操作方便可行，易于實(shí)現(xiàn)，能夠準(zhǔn)確反映不同現(xiàn)場(chǎng)熱再生 施工工藝條件對(duì)原浙青路面混合料拌和分散性的影響，從而為現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝條件的 選擇與設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)，進(jìn)而保障良好的施工質(zhì)量。因此，本發(fā)明的試驗(yàn)檢測(cè)方法具有非 常良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
1權(quán)利要求
一種現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原瀝青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法，其特征在于該方法包括如下步驟步驟1在要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的瀝青路面層位整體厚度范圍內(nèi)進(jìn)行冷切割開(kāi)挖取料，取料規(guī)模為不小于75～105cm長(zhǎng)度×75～105cm寬度，并修整獲得不少于3個(gè)20～25cm×20～25cm的原樣瀝青路面混合料試樣；步驟2將原樣瀝青路面混合料試樣烘箱預(yù)熱保溫，保溫溫度按照現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備對(duì)路面的實(shí)際加熱效果選取，試樣稱重后置于相同溫度的室內(nèi)混合料拌和機(jī)中進(jìn)行兩階段拌和試驗(yàn)，第一階段拌和30～45s，第二階段緊接著繼續(xù)拌和與現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備實(shí)際施工時(shí)相同的拌和時(shí)間，如果在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中使用了再生劑等外摻添加劑，則可以在第一階段拌和完成后加入，緊接著進(jìn)行第二階段拌和；步驟3在步驟2完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)原樣瀝青路面混合料等重的預(yù)熱礦粉，拌和45～60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45～60s；步驟4待原樣瀝青路面混合料試樣與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行篩分試驗(yàn)，篩分試驗(yàn)可以遵循《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052 2000規(guī)定的瀝青混合料礦料級(jí)配檢驗(yàn)方法T 0725 2000中的試驗(yàn)步驟進(jìn)行，計(jì)算并記錄原樣瀝青路面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率Pio；步驟5按照與原樣瀝青路面混合料相同的油石比與級(jí)配，選取新瀝青和新集料，新瀝青和新集料性質(zhì)應(yīng)盡量貼近原路面材料或根據(jù)工程實(shí)際需要選取，亦可以使用從原路面瀝青混合料抽提回收獲取的老化瀝青和集料，室內(nèi)拌和生產(chǎn)新拌瀝青混合料5～6kg；步驟6在步驟5完成后，立即加入與拌和機(jī)內(nèi)新拌瀝青混合料等重的預(yù)熱礦粉，拌和45～60s后，將底部混合料翻至上層，繼續(xù)拌和45～60s；步驟7待新拌瀝青混合料與礦粉的拌和混合物冷卻后，進(jìn)行與步驟4相同的篩分試驗(yàn)，計(jì)算并記錄新拌瀝青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩i的分計(jì)篩余百分率Pin，；步驟8計(jì)算原樣瀝青路面混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pio與新拌瀝青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率Pin之間的差值， <mrow><mi>&Delta;P</mi><mo>=</mo><mo>|</mo><msubsup> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>o</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi></msubsup><mo>|</mo><mo>,</mo> </mrow>Pio和Pin均取篩孔i為0.3mm及其以上標(biāo)準(zhǔn)篩(即篩孔i≥0.3mm)的分計(jì)篩余百分率進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的原瀝青路面為普通熱拌瀝青混合料路面時(shí)，原路面瀝青混合料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i≤2.36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP≤5％，當(dāng)篩孔i≥4.75mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP≤6％；當(dāng)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生的原瀝青路面為SMA瀝青混合料路面時(shí)，原路面瀝青混合料具有滿足生產(chǎn)的拌和分散性應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)篩孔i≤2.36mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP≤3％，當(dāng)篩孔i≥4.75mm時(shí)，應(yīng)滿足ΔP≤4％。
全文摘要
本發(fā)明提供的現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中原瀝青路面混合料拌和分散性檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟步驟1路面取料；步驟2進(jìn)行原瀝青路面混合料拌和試驗(yàn)；步驟3加入預(yù)熱礦粉再次拌和；步驟4冷卻后篩分獲取分計(jì)篩余百分率Pio；步驟5按照原路面瀝青混合料油石比與級(jí)配，拌和生產(chǎn)新拌瀝青混合料；步驟6加入預(yù)熱礦粉再次拌和；步驟7冷卻后篩分獲取分計(jì)篩余百分率Pin；步驟8計(jì)算原樣瀝青路面混合料與新拌瀝青混合料各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩分計(jì)篩余百分率之間的差值，本發(fā)明提供的試驗(yàn)方法能夠有效解決目前瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生過(guò)程中路面混合料的拌和分散效果無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的難題，從而為現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝條件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供有利依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N33/42GK101900719SQ20101012119
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者俞競(jìng)偉, 趙永利, 馬濤, 黃曉明 申請(qǐng)人:東南大學(xué)