一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法技术

本发明专利技术涉及道路建筑材料制备技术领域，特别涉及一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：确定RAP、集料以及新沥青的基本性能，得到RAP中旧沥青的含量以及标号，并初步确定设计级配类型以及RAP掺量，然后依次计算得到新沥青掺量和再生剂掺量，完成配合比设计；然后成型马歇尔试件，计算体积参数；以及成型疲劳小梁及车辙板，进行疲劳试验和车辙试验；若疲劳寿命或动稳定度不合格时，调整配合比设计直至合格，确定配合比设计，并提交配合比设计报告；本发明专利技术实现了高比例RAP条件下厂拌热再生沥青混合料是否满足现行相关规定的快速确定，并有效地提高了厂拌热再生沥青混合料中RAP材料的掺量。高了厂拌热再生沥青混合料中RAP材料的掺量。高了厂拌热再生沥青混合料中RAP材料的掺量。

【技术实现步骤摘要】
一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法


[0001]本专利技术涉及道路建筑材料制备
，特别涉及一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法。

技术介绍

[0002]随着我国公路网的逐渐完善，公路养护里程早已超过百万公里，路面多以沥青路面为主，按照我国沥青路面一般10年的使用周期，每年都有很多的沥青路面需要维修，与此同时也产生了巨量的RAP(Reclaimed Asphalt Pavement，回收沥青路面材料)需要处理。RAP中包含有大量的石料和3％
‑
5％的旧沥青，若这些RAP被任意堆弃，不仅会占用有限的土地资源，而且还会对环境造成严重的污染。此外，一些地方也出台政策对RAP的处理问题做出了明确规定，具体如北京市颁布的《路面沥青混凝土旧料再生利用管理办法》规定：建设单位和施工单位拆除沥青混凝土路面时，应集中运送至沥青混凝土旧料再生企业进行再生，不得作为废弃物遗弃或基础回填材料。
[0003]同时，随着国内对环保要求日益严格，各地对采石场的管控力度不断加大，大量中小型采石场被关停，这也直接导致了石料来源日趋紧张，因此石料价格占沥青混合料的比重也大幅上涨，而对于服役几年的沥青路面，RAP中的石料性能基本没有太大下降，因此，采用再生技术对RAP进行重复利用，不仅可以解决环保问题，又具有极高的经济效益，这是未来的一个趋势，尤其是厂拌热再生技术，近些年来出现了井喷式的推广。
[0004]厂拌热再生就是将RAP经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混合料，铺筑成再生沥青路面。普通厂拌热再生混合料的产量和生产效率受到RAP用量的影响，RAP用量普遍较低，仅为混合料总量的10～30％。高比例的RAP厂拌热再生沥青混合料在采用特殊的再生剂和生产工艺后，RAP掺配比可以达到50％以上甚至达到100％，极大的提高了再生沥青混合料的生产效率。同时，100％的RAP厂拌热再生沥青混合料显著的降低了生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法，基于该设计方法可有效地提高RAP的掺量，并确保厂拌热再生沥青混合料的性能满足我国现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的要求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法，包括以下步骤：
[0008]确定RAP、集料以及新沥青的基本性能，得到RAP中旧沥青的含量以及标号，并初步确定设计级配类型以及RAP掺量，然后依次计算得到新沥青掺量和再生剂掺量，完成配合比设计；
[0009]然后成型马歇尔试件，计算体积参数；以及成型疲劳小梁及车辙板，进行疲劳试验
和车辙试验；
[0010]若疲劳寿命及动稳定度均不合格时，在配合比设计中降低RAP比例，调整级配；若仅有疲劳寿命不合格时，增加再生剂用量；若仅有动稳定度不合格时，减少再生剂用量；
[0011]经调整使疲劳寿命及动稳定度均合格时，确定配合比设计，并提交配合比设计报告。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0013]基于本专利技术提供的设计方法，实现了高比例RAP条件下厂拌热再生沥青混合料是否满足现行相关规定的快速确定，并有效地提高了厂拌热再生沥青混合料中RAP材料的掺量；通过本专利技术提供的设计方法，可以更有效、更充分的利用现有的RAP材料，最大化的实现资源的合理利用，避免材料的浪费，同时有效地降低现有沥青公路的建设成本，对于RAP材料的充分资源化利用具有重要的意义。
附图说明
[0014]图1所示为根据本专利技术具体实施方式提供的一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计流程图；
[0015]图2示出为实施例1中100％再生级配的通过率曲线；
[0016]图3示出为实施例2中40％再生级配的通过率曲线；
[0017]图4示出为实施例3中70％再生级配的通过率曲线。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0019]如前所述，本专利技术提供了一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：确定RAP、集料以及新沥青的基本性能，得到RAP中旧沥青的含量以及标号，并初步确定设计级配类型以及RAP掺量，然后依次计算得到新沥青掺量和再生剂掺量，完成配合比设计；然后成型马歇尔试件，计算体积参数；以及成型疲劳小梁及车辙板，进行疲劳试验和车辙试验；若疲劳寿命及动稳定度均不合格时，在配合比设计中降低RAP比例，调整级配；若仅有疲劳寿命不合格时，增加再生剂用量；若仅有动稳定度不合格时，减少再生剂用量；经调整使疲劳寿命及动稳定度均合格时，确定配合比设计，并提交配合比设计报告。结合图1所示为根据本专利技术具体实施方式提供的一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计流程图。
[0020]根据本专利技术提供的设计方法，本专利技术中，由于再生沥青混合料中含有RAP材料，并且，RAP材料的级配和沥青含量等基本性能直接影响着设计要求的再生沥青混合料的级配和新沥青用量等参数，因此必然要对使用的RAP材料进行检测，对RAP材料进行测试的项目包括含水率、沥青含量、针入度、60℃粘度、软化点、15℃延度、粗集料的针片状颗粒含量和压碎值、细集料的棱角性。
[0021]更为具体的，按照如下表1的各项技术指标进行检测。
[0022]表1：RAP基本技术指标
[0023][0024][0025]需要说明的是，当RAP的掺配比小于20％时，RAP中的沥青性能指标可不检测，RAP中的粗集料可只检测针片状含量。
[0026]根据本专利技术提供的设计方法，本专利技术中，所述的设计方法还包括对RAP材料进行筛分试验以确定RAP的级配；所述筛分试验的条件至少满足，RAP材料的加热温度为60℃恒温，采用干筛法。具体的试验方法可参照《公路工程集料试验规程》(JTG E42)T0327。
[0027]根据本专利技术提供的设计方法，本专利技术中，需要具体根据公路等级、气候条件、交通特点，充分的借鉴成功经验来确定设计级配类型，工程设计级配范围应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)规定的相应热拌沥青混合料级配范围。所述级配类型有AC
‑
13、AC
‑
16、AC
‑
20和AC
‑
25四种，其中AC
‑
13应用于上面层，AC
‑
16应用于中面层，AC
‑
20和AC
‑
25应用于下面层。
[0028]根据本专利技术提供的设计方法，对于再生沥青混合料中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比例RAP的厂拌热再生沥青混合料的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定RAP、集料以及新沥青的基本性能，得到RAP中旧沥青的含量以及标号，并初步确定设计级配类型以及RAP掺量，然后依次计算得到新沥青掺量和再生剂掺量，完成配合比设计；然后成型马歇尔试件，计算体积参数；以及成型疲劳小梁及车辙板，进行疲劳试验和车辙试验；若疲劳寿命及动稳定度均不合格时，在配合比设计中降低RAP比例，调整级配；若仅有疲劳寿命不合格时，增加再生剂用量；若仅有动稳定度不合格时，减少再生剂用量；经调整使疲劳寿命及动稳定度均合格时，确定配合比设计，并提交配合比设计报告。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，对RAP材料进行测试的项目包括含水率、沥青含量、针入度、60℃粘度、软化点、15℃延度、粗集料的针片状颗粒含量和压碎值、细集料的棱角性。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，对RAP材料进行筛分试验以确定RAP的级配；所述筛分试验的条件至少满足，RAP材料的加热温度为60℃恒温，采用干筛法。4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述级配类型有AC
‑
13、AC
‑
16、AC
‑
20和AC
‑
25四种，其中AC
‑
13应用于上面层，AC
‑
16应用于中面层，AC
‑
20和AC
‑
25应用于下面层。5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述再生剂掺量为RAP中旧沥青重量的8～12％；优选地，当RAP中旧沥青标号＜20，再生剂掺量的计算公式为：P
r
＝n
×
P
o
×
12％；当RAP中旧沥青标号为20～30，再生剂掺量的计算公式为：P
r
＝n
×
P
o
×
10％；当RAP中旧沥青标号＞30，再生剂掺量的计算公式为：P
r
＝n
×
P
o
×
8％；其中，P
r
是热再生沥青混合料中再生剂掺量，P
o
是RAP中的沥青含量，n是RAP的掺配比例。6.根据权利要求5所述的设计方法，其特征在于，根据RAP中粗细集料的粒径进行分档设计，依据每档RAP中旧沥青的含量设计针对当前档位的再生剂掺量，总的再生剂掺量为每档RAP所需再生剂掺量的和。7.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，根据热再生沥青混合料的目标级配类型、RAP掺配比例和再生剂掺量确定新沥青用量；优选地，当热再生沥青混合料的目标级配类型为AC
‑
13时，新沥青用量的计算公式为：P
n
＝(1
‑
n)
×
4.6+n
×
(4.6
‑
P
o
)
‑
P
r
；当热再生沥青混合料的目标级配类型为AC
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜尧，田季红，
申请(专利权)人：群康上海新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：