再生沥青混凝土路面配合比设计.doc

再生沥青混凝土路面配合比设计 【摘? 要】本文将从沥青混凝土再生基本原理着手，从试验分析中来探讨再生沥青混凝土的配合比设计方法，进而实现对再生沥青混凝土的实践应用目标。 　　【关键词】沥青；再生；混凝土；配合比；设计 　　引言： 　　公路建筑材料日益增长的需求拉动了市场价格的同时，也增加了公路工程建设成本，而对于改建或维修中产生的大量固体废弃物来说，利用循环技术来重新加以应用已经成为当前“绿色公路”建设的主要目标。 　　1．公路沥青混凝土存在问题 　　高等级公路一般里程较长，且多数都采用沥青混凝土路面，反复进行大中修带来两个亟待解决的问题： 　　1.1新的工程建设需要大量的沥青、砂石等施工材料，而沥青混凝土面层的材料成本占到总成本的一半以上，无疑增加了总的施工成本。 　　1.2对原有路面进行挖除等工作会产生大量的旧沥青混凝土、水泥混凝土等废物，不仅需要消耗大量的人力、物力、财力，处置不妥还会污染周围的生态环境。 　　2．再生技术简介 　　沥青的再生技术是采用再生专用设备对废旧的沥青路面材料(RAP)进行回收处理，掺入一定比例的新集料、新沥青、再生剂等从而形成满足路用性能的再生沥青路面的技术。依据再生过程中采用施工温度的不同，再生技术可以分为热再生技术和冷再生技术。 　　3．再生沥青混凝土配比研究 　　再生沥青混凝土配比设计主要有目标配比设计、生产配比设计、生产配比检验等三个步骤。目标配比设计包括骨料级配、估算再生沥青标号、确定最佳油石比、马歇尔实验、车辙实验、冻融劈裂实验等;生产配比设计是从各个热料仓中取样并筛分，进行级配实验，调整沥青与矿料的比例，使其尽可能接近S曲线;生产配比检验包括级配检验、马歇尔检验、车辙检验、路面芯样压实度检验、渗水性检验等。本文主要针对厂拌热再生对沥青混合料的配比设计进行分析研究。 　　4．工程概况 　　某改建工程采用二级公路标准，设计速度70公里/小时，路面宽12米。原老路为3cmAC-13C细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土AC-16C沥青砼路面，现改造方案为铣刨沥青路面，对局部病害进行处理。改造路面结构为：22cm 水泥稳定碎石(其中2cm为调平层)+透层+乳化沥青下封层+6cmAC-16C中粒式沥青混凝土+黏层+4cmAC-13C细粒式沥青混凝土。沥青采用70号A级沥青。本项目在下面层（AC-16C中粒式沥青混凝土）中使用热再生沥青混凝土路面设计，其中新购10-15mm碎石、5-10mm碎石、3-5mm碎石、0-3mm碎石四种集料及矿粉。 　　5．目标配合比设计试验 　　5.1初选骨料级配 　　为了简化配合比设计，可以将旧沥青路面回收料中的集料看成是一种骨料加入新集料中，通过进一步调整再生料的级配曲线，从而确定回收料在再生料中的掺加比例。依据规范的设计要求，在选择混合料结构时，根据集料的筛分结果选出粗、中、细三个级配(级配1、级配2、级配3)，按以往经验再根据工程实际情况选择油石比，分别制作马歇尔试件，得出试件的体积指标，选择一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。经试验，本次设计选择级配2为设计级配，具体结果为：10-15mm(1#)：回收料中的矿料：5-10mm(2#)：3-5mm碎石(3#)：0-3m碎石(4#)：矿粉=24：30：14：7：24：1，该配比较接近规范级配范围中值。 　　5.2确定最佳油石比 　　经试验得知回收料中的沥青含量为4.5%左右，按设计矿料比例配料，计算出各种矿料的质量及五种不同油石的沥青用量，进行马歇尔稳定度试验，计算出各种技术指标，试验结果为：试件毛体积相对密度没有出现峰值，设定目标空隙率为4.5%所对应的油石比为4.85%，即OAC1=4.85%，各项指标均符合要求的范围为4.71%-5.08%，其中值为4.90%，即为OAC2。OAC1与OAC2的平均值为4.88%，根据设计经验和当地的气候条件取油石比4.9%为最佳油石比。 　　5.3水稳定性检验 　　根据最佳油石比，制作6个标准马歇尔试件进行浸水0.5小时、48小时马歇尔试验，计算出残留稳定度为89.7%，大于规范要求的不小于80%的要求。因此，再生沥青混凝土除了达到节能环保的目的外，其水稳定性完全满足工程需要。 　　5.4冻融劈裂实验 　　冻融劈裂试验用来评价沥青混凝土的水稳定性，即沥青混凝土在受到水害时抵抗破坏的能力。沥青路面的水害指渗透到沥青路面孔隙中的水，在车辆荷载的反复作用及受温差的影响，逐渐浸入沥青与集料的结合面，导致沥青与集料结合力降低或是沥青从集料表面剥落的现象。遭受严重水害后，沥青路面的使用性能会严重下降，同时会引发其他的路面病害。对于热再生沥青混合料来说，除了新沥青与新集料的结合面之外，由于在拌合过程中，沥青路面回收料表面残留的老化沥青，在再生沥青混凝土中，还存在着