浅谈乳化沥青冷再生混合料的质量控制
2010-11-09唐峰平
唐峰平,王 聪
(苏州市路达工程监理咨询有限公司,江苏苏州215002)
0 引言
乳化沥青冷再生混合料是将旧沥青面层铣刨料和水泥、乳化沥青、水以及矿粉等按照一定的配比经厂拌或者现场再生后形成的混合料。摊铺及压实成型后的结构层可作为底基层或基层应用于路面结构层次中,在沪宁高速公路扩建工程中作为柔性基层的下基层。
1 原材料
乳化沥青冷再生的原材料主要有乳化沥青、水泥、矿粉、水及原沥青面层铣刨料(RAP)。
1.1 乳化沥青
乳化沥青冷再生沥青混合料下基层采用的是优质的乳化沥青。在施工中对其技术要求见表1所列。
表1 乳化沥青技术要求表
1.2 水泥
采用散装32.5级普通硅酸盐水泥。在水泥进场入罐时,要了解其出炉天数。刚出炉的水泥要停放7 d,且安定性合格后才能使用。夏季高温作业时,散装水泥入罐温度不能高于50℃。高于这个温度且必须使用时,应采取降温措施。对水泥的技术要求:水泥各龄期强度、安定性等应达到规范要求;初凝时间3 h以上、终凝时间不小于6 h。
1.3 矿粉
采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁。对矿粉的技术要求见表2所列。
表2 乳化沥青用矿粉的质量技术要求表
1.4 水
采用可饮用水。
1.5 沥青面层铣刨料(RAP)
乳化沥青冷再生沥青混合料基层用的铣刨料为沪宁高速公路原沥青路面面层的铣刨料,要求铣刨料粒径规格基本一致,没有较大的团块且含水量控制在3%以下。
2 乳化沥青冷再生沥青混合料配合比
(1)乳化沥青冷再生混合料配合比设计包括:原材料分析、配合比(乳化沥青、水及水泥用量)设计和配合比检验三项内容。
(2)采用抽提法,对铣刨料进行抽提,分析得出铣刨料级配及沥青含量。
(3)采用随机取样法,取得足够量的铣刨料,并低温烘干确定含水量。
(4)乳化沥青用量的确定及配合比的设计检验。
根据《沪宁高速公路扩建工程柔性基层乳化沥青冷再生基层施工指导意见》要求:乳化沥青∶水=1∶1 及沥青铣刨料粗集料(≥4.75 mm)∶细集料<4.75 mm=85%∶15%,水泥、矿粉掺量分别为2%、5%。按不同的乳化沥青用量(3%、3.3%、3.6%、3.9%、4.2%)保持含水量不变进行马氏击实试验,制作劈裂试件。每种比例制作6个试件,其中3个试件经过3 d风干后浸水24 h,另3个试件放置室内风干。通过劈裂试验得到试件的劈裂强度均在0.16 MPa~0.20 MPa之间,不能满足要求。此次试验还证明沥青含量对劈裂强度影响不大。因此确定乳化沥青用量为3.8%、水3.8%。同时建议调整粗细集料比例。后根据江苏省建筑科学研究院提供的意见,针对原细集料偏少,建议:
(1)沥青铣刨料粗集料80%,细集料20%;
(2)沥青铣刨料粗集料70%,细集料30%;
(3)沥青铣刨料粗集料70%,细集料20%+10%面层用4号料。
注:乳化沥青、矿粉、水泥掺量不变。
经试验后,三种比例的劈裂强度均在0.37 MPa左右,符合要求。由于铣刨料粗细集料比为50∶50左右,为了使铣刨料充实利用降低工程造价,另试配了三种比例:
(1)沥青铣刨料粗集料45%,细集料55%;
(2)沥青铣刨料粗集料50%,细集料50%;
(3)沥青铣刨料粗集料45%,细集料45%+10%面层用4号料。
注:乳化沥青、矿粉、水泥掺量不变,养护方法不变。经试验劈裂强度均能满足要求,详见表3所列。
综合评定特选粗集料∶细集料∶水泥∶矿粉∶乳化沥青∶水=43.2∶43.2∶1.7∶4.3∶3.8∶3.8 的配合比,指导工程施工。
表3 乳化沥青冷再生混合料配合比结果表
3 压实度
通常路面的基层、底基层,路基的压实度是采用标准击实试验的最大干密度、最佳含水量控制的。由于乳化沥青冷再生混合料中沥青面层铣刨料的规格及施工时的均匀性较差,为了更准确地控制实际施工的工程质量,不能用标准击实试验取最大干密度、最佳含水量的方法。经研究决定采用:以长度不小于300 m的试验段,由施工单位、监理单位、路面技术服务单位,及江苏省有关单位共同根据《公路工程路基、路面现场检测试验规程》的要求进行随机取芯。芯样总数不少于16个,用水中重法测定并计算其密度,然后按95%的保证率计算密度代表值,以此密度代表值控制压实度(乳化沥青冷再生混合料基层实测密度大于试验段密度的代表值)。
4 结语
旧沥青混凝土的再生技术是今后道路建设的一个重要的发展方向,不仅可以充分利用原沥青面层的铣刨料(RAP),通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量满足要求新的混合料,又节约大量的原材料,降低工程造价,同时有利于处理废料、保护环境。
[1]吕伟民,严家及.沥青路面再生技术[M].北京:人民交通出版社,1989.