[发明专利]一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是一种公路及城市道路的铺装方法。

背景技术

道路工程翻修、改建会产生大量的路面铣刨料，如何将这些材料再利用，是全人类共同面临的废物资源化问题。回收铣刨料再生利用为解决这一难题开辟了先河。目前铣刨料的再生方式主要为厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生。厂拌冷再生是利用沥青面层和基层旧料作为铣刨料，混合新集料后，以乳化沥青、泡沫沥青作为稳定剂，经加工厂拌制，运输至施工现场进行摊铺、碾压。厂拌冷再生的混合料性质稳定、具有较好的实用效果。

目前，国内外对于乳化沥青冷再生沥青混合料的配制大多采用修正的马歇尔实验法。其具体操作步骤为：

首先根据级配范围确定矿料目标级配，对合成矿料进行击实试验，确定最佳含水量。该方法试验操作步骤繁琐，且仅适用于土工试验，对乳化沥青拌和的混合料不适宜，击实时混合料容易破碎难以密实，所测含水量不准确。

在确定最佳乳化沥青用量时采用马歇尔击实成型法，以预估的乳化沥青用量为中值，按照一定梯度变化形成5个乳化沥青用量，保持最佳含水率不变。拌和均匀的混合料装入试模，放到马歇尔击实仪上，双面各50次击实。将试样连同试模一起侧放在60℃的鼓风烘箱中养生至恒重，养生时间一般不少于40h。将试模从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实25次后侧放在地面上，室温下冷却至少12h，然后脱模。采用蜡封法测定试件的毛体积相对密度。在成型马歇尔试件的同时，将混合料进行抽真空并振动，实测再生混合料的最大理论相对密度 G_wt，求出试件空隙率，测试劈裂强度和浸水劈裂强度或者是马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度，并结合工程经验，综合确定最佳乳化沥青用量。

马歇尔击实成型实验中采用的冲击振动和实践中的工程施工相悖行，缺乏理论依据，而且进行二次击实操作繁琐。空隙率指标中采用的实测法确定最大理论相对密度时存在下述缺点， a. 最大理论密度测量时，干混合料结团结块，体积测量不准确。b. 封蜡法测压实试件的毛体积相对密度，试件表面的凹陷等均以蜡封未计入空隙，而空隙率计算应为混合料间所有空隙均须计入，因而空隙率指标易存在误差，结果不准确。  

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，以有效功理论确定总液体最佳用量及最佳用水量，将工程施工与理论计算很好的结合起来，满足工程需要的准确性，大大提升了配制效率。

本发明所述技术问题是以下述技术方案实现的：

一种准确的乳化沥青冷再生混合料的制备方法，它包括如下步骤： 

（1）矿质集料准备

矿质集料包括铣刨料、新集料、填料和乳化沥青，

采用室内标准组合方孔筛将铣刨料、新集料进行筛分，获得铣刨料和新集料的级配；检测各种矿质集料的毛体积密度；

（2）预估乳化沥青用量

确定各种规格集料的质量百分比，根据各种规格集料的级配，完成矿质混合料的合成级配，其中铣刨料占混合料重量的50%-70%； 

用计算公式预估乳化沥青的用量：

EA乳化沥青的掺配比例，B通过4.75mm筛孔集料质量百分值，

C=100-B是4.75mm筛孔的筛余集料质量百分值，A为乳化沥青蒸发残留百分值；

（3）通过预拌和、预压实试验预估总液体用量

依照步骤2确定的质量百分比称取各种规格矿质集料；总液体用量为乳化沥青和水的合计质量，其数值范围为6%~8%，用自动拌和机将混合料干料拌和0.5min -1min，后加水拌和0.5min-1min，后加入乳化沥青拌和1min；用旋转压实仪进行压实试验，旋转压实仪的压实参数设定为压头压应力为600 kPa或660kPa、旋转压实次数30-40次，压实成型后试件高度115mm5mm，以混合料试件成型后底部有微量水分渗出为限定界，即为预估总液体用量； 

（4）确定总液体最佳用量

预估总液体用量减去乳化沥青预估用量，所得值为拌合用水量的预估值；保持乳化沥青预估值不变，以用水量预估值为中值，以0.5%为梯度，分别拌和5-7组不同用水量的混合料，进行旋转压实试验，采用有效功理论计算公式，通过总液体用量—有效功拟合曲线，确定总液体最佳用量；

压头压应力设定为660kpa时，有效功均值公式：，

压头压应力设定为600kpa时，有效功均值公式：，

其中，

—有效功均值J；—加权位移均值mm;