[发明专利]一种确定冷再生混合料最佳乳化沥青用量OEC的方法

说明书

技术领域

本发明属于道路材料再生领域，具体涉及道路工程领域的冷再生沥青混合料最佳乳化沥青用量OEC的确定方法。

背景技术

对于冷再生沥青混合料的乳化沥青最佳用量确定方法，目前主要按照规范《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)实施。简单描述如下：第一步，确定最佳含水率OWC，方法为：根据经验值，设定乳化沥青试验用量定为3％，阶梯变化含水率，对各组不同含水率冷再生混合料进行击实试验，测试各组试件干密度，根据含水率与干密度之间的关系曲线，确定最大干密度时，对应的含水率称为最佳含水率OWC；第二步，基于最佳含水率OWC，设定含水率为最佳含水率OWC，以经验所得的乳化沥青用量为中值，形成5组阶梯变化乳化沥青掺量的冷再生混合料，按照如下步骤制备试件：

1.向拌合机内加入足够的拌合均匀含回收沥青路面材料(RAP)的混合料集料；

2.按照计算得到的加水量加水，拌合均匀，拌合时间一般为1min；

3.按照计算的乳化沥青量加入乳化沥青，拌合均匀，拌合时间一般为1min；

4.将拌合均匀的混合料装入试模，放到马歇尔击实仪上，双面各击实100次；

5.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；

6.养生结束后，将试样立即双面各击实50次，然后侧放在室温下冷却至少12h；

7.蜡封法测试试件的毛体积相对密度γf，真空法实测各组再生混合料的最大理论相对密度γt，将各组油石比试件进行空隙率VV计算、15℃劈裂试验、冻融劈裂TSR试验、60℃无侧限抗压强度试验(需要另外制样)；

8.根据上述试验结果，结合工程经验，确定最佳乳化沥青用量OEC，并按照现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG 052)T 0719试验方法验证具有最佳乳化沥青用量OEC的冷再生混合料的动稳定度。

上述规范的优点是：在确定乳化沥青最佳用量OEC的过程中，保持含水率为最佳含水率OWC不变，变换形成5个乳化沥青用量，各组冷再生混合料除了有效沥青含量不同外，其余各组分比例完成相同，通过该种方式研究沥青含量单一因素对混合料性能的影响规律，进而获得乳化沥青最佳用量OEC。但是该方法也存在不足：确定最佳OEC的过程中，虽然含水率为OWC不变，随着乳化沥青掺量的变大，但环境温度下为液态的乳化沥青和外掺水之和是逐渐增大的，拌和过程中随着乳化沥青和外掺水之和的增大，混合料与拌合锅器壁的粘附程度完全不同，表现为乳化沥青和外掺水之和较大的冷再生混合料，其粘附在拌合锅器壁中的浆料最多，试验误差就越大，影响最佳乳化沥青用量OEC的确定。

针对规范规定的确定乳化沥青最佳用量OEC的方法，研发人员进行了改进。专利CN102765902A公开一种乳化沥青冷再生混合料的配制方法，在该方法中，通过循环验证方式确定乳化沥青最佳用量，与规范JTG 052规定的方法相比，该方法更加合理，能够满足实际工程需要。专利CN104402316B公开了一种乳化沥青冷再生混合料的配合比设计方法，能够在配合比设计过程中，有效提高乳化沥青冷再生混合料各项性能，在前期配合比设计阶段即可优选出性能满足要求的方案，大大降低试验路铺筑阶段出现各种路面病害的风险。

但上述乳化沥青最佳用量OEC确定方式都存在乳化沥青、集料和其它组分拌合过程中不可避免的误差。误差一：在拌合过程中，乳化沥青和外掺水都是以流动状态存在，加入后能够自由的流动，且不可避免会部分粘附在拌合锅内，造成一定程度的误差，常规有效的做法为可以通过事先对拌合锅进行湿润处理，降低该种误差，但当乳化沥青掺量较高时，误差仍较大；误差二：在含水率为最佳含水率OWC的条件下，按比例变换用量，随着乳化沥青掺入比例的增加，混合料的乳化沥青和外掺水之和呈递增的状态，由于呈现流动状态的乳化沥青和外掺水之和不同，势必造成混合料在拌合过程中因粘附造成的乳化沥青和水的损失不同，一般情况是，乳化沥青和外掺水的总量越高，粘附的越多；试验中可以观察到，乳化沥青和外掺水之和较大时，或者远超经验可知的最佳含水率和最佳乳化沥青用量下的二者之和时，混合料表观状态显示为水量过多，拌合锅内器壁粘附情况加剧，拌和过程中乳化沥青和外掺水损失较大，试验试件中的实际乳化沥青掺量和含水率与实际值存在较大误差，直接影响最佳乳化沥青用量的最终确定，试验表明，该种误差会造成最佳乳化沥青用量OEC值偏高，既不利于工程施工，又造成工程造价提高。

发明内容