乳化沥青厂拌冷再生施工技术指南.docx
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乳化沥青厂拌冷再生施工技术指南
Q/HD
企业标准
Q/HDHiRM01－2013
高性能半柔性路面再生
技术指南
目次
1总则
1.0.1为提高旧路面材料循环利用水平，解决路面反射裂缝、车辙等早期病害问题，提升路面改造结构使用性能，延长路面使用寿命，全面贯彻“资源节约型、环境友好型”公路交通发展政策，制定本指南。
1.0.2本指南适用于各级公路沥青路面大中修、改建和新建工程，以及水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程（“白加黑”）。
一般地，各级公路沥青路面中、下面和水泥混凝土路面“白加黑”联结层优先选用厂拌冷再生工艺，二级及以下公路沥青路面全深式再生优先选用就地冷再生工艺。
1.0.3本指南规定了高性能半柔性路面再生技术的结构组合设计、材料要求、混合料设计及要求、施工工艺与质量管理。
1.0.4高性能半柔性路面再生技术应用，除应符合本指南的规定外，尚须符合国家和行业现行有关标准的规定。
2术语与符号
2.1术语
2.1.1回收沥青路面材料reclaimedasphaltpavement（RAP）
采用铣刨、开挖、破碎等方式从沥青路面上获得的旧路面材料。
2.1.2回收水泥混凝土路面材料reclaimedcementpavement（RCP）
采用挖除、破碎等方式从水泥混凝土路面上获得的旧路面材料。
2.1.3回收路面材料级配gradationofrecyclingpavement
将烘干至恒重（置于60℃的烘箱中干燥）并冷却至室温的回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）进行筛分试验测得的级配。
2.1.4再生胶结料HiRMrecyclingbinder
由特种乳化沥青（如微膨胀乳化沥青、高弹性乳化沥青等）和水硬性胶结料（如水泥、粉煤灰、水化胶粉等）组成的双胶结料。
2.1.5再生混合料HiRMrecyclingmixture
由回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）、新集料、再生胶结料、水拌制的混合料。
2.1.6冷再生混合料级配gradationofcoldrecycledmixture
由回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）级配与新矿料级配合成的级配。
2.1.7最佳含水量optimumwatercontent
再生混合料中的水（包括特种乳化沥青的水、外加水、新矿料和RAP或RCP中的水）占干燥固体（包括水硬胶结料、特种乳化沥青固含量、新矿料、RAP或RCP）的质量百分比。
2.1.8回收路面材料掺配比percentageofrecyclingpavementinrecycledmixture
回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）占再生混合料中矿料总质量的百分比。
2.1.9再生面层HiRMrecyclingsurface
利用再生混合料铺筑形成的沥青路面面层，一般用于各级公路沥青路面中、下面层或旧沥青路面病害处治后加铺层。
2.1.10再生联结层HiRMrecyclingbond-layer
利用再生混合料铺筑形成的水泥混凝土路面联结层，一般用于水泥混凝土路面碎石化加铺或直接加铺工程（“白加黑”）起过渡作用的联结层。
2.1.11厂拌冷再生HiRMcentralplantcoldrecycling
将回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）运至拌和厂（场、站），经筛分后以一定比例与新矿料、再生胶结料、水进行常温拌制，常温铺筑形成路面结构层的一种冷再生技术。
2.1.12就地冷再生HiRMcoldin-placerecycling
采用专用的就地冷再生设备，对沥青路面进行现场冷铣刨、破碎和筛分（必要时），掺入一定数量的新矿料、再生胶结料、水进行常温拌和、摊铺、压实等工序，一次性实现旧沥青路面材料循环利用的一种冷再生技术，包括面层与基层全深式就地冷再生、面层就地冷再生和基层就地冷再生。
2.1.13旧水泥混凝土路面碎石化cementpavementrubblization
采用专用设备对旧水泥混凝土路面板块破碎成粒径较小的碎石状。
2.1.14旧水泥混凝土路面“白加黑”oldconcretepavementoverlay
将旧水泥混凝土路面病害处治后直接加铺或碎石化后加铺沥青混凝土面层，组成新的复合式路面结构。
2.2符号
HiRM——高性能道路养护材料
RAP——回收沥青路面材料
RCP——回收水泥混凝土路面材料
CPR——旧水泥混凝土路面碎石化
HiRM-CR——厂拌冷再生
HiRM-CIR——就地冷再生
OWC——最佳含水量
OEC——最佳特种乳化沥青含量
MS——马歇尔稳定度
DS——车辙动稳定度
ε——低温弯曲应变
TSR——冻融劈裂强度比
3结构组合设计
3.1适用条件
3.1.1再生混合料可用于铺筑沥青路面大中修、改建和新建工程中的沥青中、下面层，以及水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程（“白加黑”）中的联结层。
3.1.2再生混合料用于铺筑沥青路面大修和改建工程中的沥青中、下面层时，需对旧沥青路面按《公路技术状况评定标准》（JTGH20）中结构性评价指标进行评定，并参照当地沥青路面大修或改建工程的技术标准确定，对于沥青路面补强加铺要求当量回弹模量不小于150MPa。
3.1.3再生混合料用于铺筑水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程（“白加黑”）中的联结层，需对旧水泥混凝土路面按《公路技术状况评定标准》（JTGH20）进行评定，确定旧水泥混凝土路面的处理方案。
3.2结构组合设计
3.2.1对最大公称粒径为20mm的海母（HiRM-20）厂拌冷再生沥青中、下面层铺筑厚度宜为8～10cm，对最大公称粒径为25mm的海母（HiRM-25）厂拌冷再生沥青中、下面层铺筑厚度宜为8～12cm；对最大公称粒径为20mm和25mm的海母（HiRM-20和25）就地冷再生沥青下面层铺筑厚度宜为15～25cm。
3.2.2进行设再生面层或再生联结层的路面结构组合设计时，应进行路面结构的力学分析和计算。
没有经验时，可选择推荐的路面结构组合，再进行力学验算分析，检验是否满足设再生面层或再生联结层的路面结构承载力要求。
3.2.3在进行路面结构组合设计时，再生面层或再生联结层的20℃抗压回弹模量可取1200～1800MPa（弯沉计算），15℃抗压回弹模量可取1500～2000MPa（弯拉应力验算）。
3.3推荐结构组合
3.3.1再生面层用于沥青路面大中修和改建工程中的中、下面层，推荐设再生面层的路面结构组合，如表3.3.1所示。
表3.3.1设再生面层的路面结构组合（大中修和改建工程）
累计标准轴次（万次/车道）
自上而下的结构层（混合料类型/厚度范围）
1
2
3
4
<1200
（中、轻交通）
AC或SMA
/3～5cm
HiRM-20或25
/8～10cm
旧沥青路面
或下承层
1200～2500
（重交通）
AC或SMA
/3～5cm
AC、ATB或SUP
/5～7cm（或不设）
HiRM-20或25
/8～12cm
旧沥青路面
或下承层
≥2500
（特重及以上交通）
AC或SMA
/4～6cm
改性沥青AC、ATB或SUP
/6～8cm
HiRM-20或25
/10～12cm
旧沥青路面
或下承层
注：
对于中、轻交通情况，可在再生下面层上直接铺筑1～2cm微表处。
3.3.2再生面层用于旧沥青路面就地再生中的下面层，推荐设再生面层的路面结构组合，如表3.3.2所示。
表3.3.2设再生面层的路面结构组合（就地再生）
累计标准轴次（万次/车道）
自上而下的结构层（混合料类型/厚度范围）
1
2
3
4
<1200
（中、轻交通）
AC或SMA
/3～5cm
就地深层冷再生HiRM-20或25
/15～25cm
原底基层
1200～2500
（重交通）
AC或SMA
/3～5cm
AC、ATB或SUP
/5～7cm（或不设）
就地深层冷再生HiRM-20或25
/15～25cm
原底基层
≥2500
（特重及以上交通）
AC或SMA
/4～6cm
改性沥青AC、ATB或SUP
/6～8cm
就地深层冷再生HiRM-20或25
/15～25cm
原底基层
注：
考虑到冷再生机及压实设备的有效工作深度，就地深层冷再生厚度一般不宜大于22cm。
3.3.3再生面层用于沥青路面新建工程中的面层结构，推荐设再生面层的路面结构组合，如表3.3.3所示。
表3.3.3设再生面层的路面结构组合（新建工程）
累计标准轴次（万次/车道）
自上而下的结构层（混合料类型/厚度范围）
1
2
3
4
<1200
（中、轻交通）
AC或SMA
/3～5cm
HiRM-20或25
/8～10cm
基层
1200～2500
（重交通）
AC或SMA
/3～5cm
AC、ATB或SUP
/5～7cm（或不设）
HiRM-20或25
/8～12cm
基层
≥2500
（特重及以上交通）
AC或SMA
/4～6cm
改性沥青AC、ATB或SUP
/6～8cm
HiRM-20或25
/10～12cm
基层
注：
对于中、轻交通情况，可在再生下面层上直接铺筑1～2cm微表处。
3.3.4再生联结层用于旧水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程（“白加黑”）的联结层结构，推荐设再生联结层的路面结构组合，如表3.3.4所示。
表3.3.4设再生联结层的路面结构组合（“白加黑”加铺）
累计标准轴次（万次/车道）
自上而下的结构层（混合料类型/厚度范围）
1
2
3
4
<1200
（中、轻交通）
AC或SMA
/3～5cm
HiRM-20或25
/8～10cm
旧水泥路面
1200～2500
（重交通）
AC或SMA
/3～5cm
AC、ATB或SUP
/5～7cm（或不设）
HiRM-20或25
/8～12cm
旧水泥路面
≥2500
（特重及以上交通）
AC或SMA
/4～6cm
改性沥青AC、ATB或SUP
/6～8cm
HiRM-20或25
/10～12cm
旧水泥路面
3.3.5除再生面层或再生联结层外，其他面层沥青混合料类型的选择，可根据实际情况加以调整；
3.3.6设再生面层或再生联结层的路面结构组合各层厚度的选择可根据力学计算分析，结合工程经验进行确定；
3.3.7如果基层破损比较严重，应先进行有效地处治，并取合适的抗压回弹模量进行力学计算分析，以检验路面结构是否满足设计要求。
4材料要求
4.1一般规定
4.1.1处理后回收旧沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）应干燥、洁净，含泥量不得大于1%，不含土，旧路面材料颗粒尺寸应不大于31.5mm。
4.1.2再生混合料用的各种材料运至现场后，应进行登记并签发材料签收单，供应商应提供的检测报告或商检报告。
4.1.3对进场的各种材料必须进行取样和质量检验，经评定合格后方可使用。
4.1.4集料粒径规格以方孔筛为准，不同料源、品质、规格的集料不得混杂堆放，严格控制材料的变异性。
4.2再生胶结料
4.2.1再生胶结料中的特种乳化沥青质量应满足表4.2.1要求。
表4.2.1特种乳化沥青检测指标及技术要求
指标
单位
质量要求
试验方法
破乳速度
h
4～8
T0658
粒子电荷
-
阳离子（+）
T0653
25℃赛波特粘度
s
10～100
T0623
恩格拉粘度
s
3～30
T0622
水泥拌和试验筛上残留物不大于
%
2
T0657
筛上剩余量（1.18mm筛）不大于
%
0.1
T0652
与粗集料的粘附性，裹覆面积不小于
-
2/3
T0654
蒸发残留物
残留物含量不小于
%
60
T0651
针入度（100，25℃，5s）
0.1㎜
50～100
T0604
延度（15℃）不小于
㎝
100
T0605
软化点不小于
℃
48
T0606
溶解度不小于
%
97.5
T0607
常温储存稳定性
1d不大于
%
1
T0655
5d不大于
%
5
4.2.2再生胶结料中的水硬性胶结料可采用水泥、粉煤灰、水化胶粉等。
当采用水泥时，则优先采用32.5级或42.5级道路硅酸盐水泥，在没有道路硅酸盐水泥的情况下，可采用32.5级或42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
其质量应满足表4.2.2要求。
表4.2.2水泥检测指标及技术要求
指标
单位
质量要求
试验方法
细度（80μm筛余）不大于
%
15
T0502
初凝时间不小于
h
3
T0505
终凝时间不小于
h
6
4.2.3再生胶结料应在常温下使用，温度不宜高于60℃。
4.3回收旧路面材料
4.3.1回收旧沥青路面材料（RAP）应满足《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41）中冷再生对RAP的质量要求。
4.3.2回收旧水泥混凝土路面材料（RCP）应满足《公路水泥混凝土路面再生技术规范》（JTGF42）中再生利用对RCP的质量要求。
4.4粗集料
4.4.1再生混合料用粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。
4.4.2粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，宜采用反击式破碎机轧制而成，严格控制细长扁平颗粒含量。
单一粗集料质量不能满足要求，但混合料性能满足要求的，可以使用。
粗集料质量应符合表4.4.2的规定。
表4.4.2粗集料质量技术要求
项目
单位
高速公路、一级公路
其他等级公路
试验方法
石料压碎值不大于
%
28
30
T0316
洛杉矶磨耗损失不大于
%
30
35
T0317
表观相对密度不小于
-
2.5
2.45
T0304
吸水率不大于
%
3.0
3.0
T0304
坚固性不大于
%
12
-
T0314
与沥青的黏附性不小于
-
4级
4级
T0616
针片状颗粒含量不大于
其中粒径大于9.5mm不大于
其中粒径小于9.5mm不大于
%
15
12
18
20
-
-
T0312
水洗法<0.075mm颗粒含量
%
1
1
T0310
软石含量不大于
%
5
5
T0320
4.4.3粗集料的粒径规格应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的规定。
4.4.4采石场在生产过程中必须清除覆盖层及泥土夹层，生产碎石的原石不得含有土块、杂物，集料成品不得堆放在泥土地上。
4.5细集料
4.5.1再生混合料用细集料包括天然砂、机制砂、石屑。
细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。
4.5.2细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。
细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示，其质量应符合表4.5.2的规定。
表4.5.2细集料质量技术要求
项目
单位
高速公路、一级公路
其他等级公路
试验方法
表观相对密度不小于
-
2.50
2.45
T0328
砂当量不小于
%
60
50
T0334
棱角性不小于
S
34
30
T0345
亚甲蓝值不小于
g/kg
2.5
-
T0349
4.5.3对砂当量与小于0.075mm部分的含量要加以严格控制，要求0～3mm和0～5mm细集料的0.075mm筛孔通过率分别控制不大于15%和10%。
4.6填料
4.6.1再生混合料用填料应干燥、洁净，能自由地从粉仓中流出。
其质量应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）中的填料技术要求，如表4.6.1的规定。
表4.6.1填料质量技术要求
项目
单位
高速公路、一级公路
其他等级公路
试验方法
含水量不大于
%
1
1
T0103烘干法
粒度范围<0.6mm
<0.15mm
<0.075mm
%
%
%
100
90-100
75-100
100
90-100
75-100
T0351
外观
-
无团粒结块
目测
亲水系数
%
<1
T0353
塑性指数
%
<4
T0118或T0119
4.7水
4.7.1饮用水可直接作为再生混合料拌和用水。
对水质有疑问时，应检验下列指标，合格者方可使用。
1硫酸盐含量（按SO42-）小于2.7mg/cm3；
2含盐量不得超过5mg/cm3；
3PH不得小于4.0。
4.7.2再生混合料拌和用水不得含有油污、泥和其他有害杂质。
5混合料设计及要求
5.1一般规定
5.1.1再生混合料配合比设计宜采用击实法、修正马歇尔法和路用性能检验的综合设计方法。
5.1.2厂拌冷再生混合料配合比设计取料时，应从处理后的回收沥青路面材料（RAP）或回收水泥混凝土路面材料（RCP）拌和场料堆取样；就地冷再生混合料的配合比设计时，应采用现场取样。
如使用其他取样方式取样，还应使用上述取样方法进行设计检验。
5.2工程设计级配范围
5.2.1再生混合料矿料级配范围可采用我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTJF40）中的粗型和细型密级配矿料级配范围，如表5.2.1所示。
表5.2.1再生混合料的矿料级配范围
级配
类型
通过以下筛孔（mm）的质量百分率（%）
31.5
26.5
19.0
16.0
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
HiRM-20
-
100
90-100
78-92
62-80
50-72
26-56
16-44
12-33
8-24
5-17
4-13
3-7
HiRM-25
100
90-100
75-90
65-83
57-76
45-65
24-52
16-42
12-33
8-24
5-17
4-13
3-7
5.2.2再生混合料工程设计级配范围应在本指南规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、交通特点、材料品种等因素，通过对工程条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后确定。
经确定的工程设计级配范围是配合比设计的依据，不得随意变更。
5.2.3再生混合料矿料级配设计应满足以下要求：
1矿料级配曲线应设计成骨架-密实型（“S”型），一般地，选取矿料级配范围中值上方、接近中值和中值下方三条曲线进行级配设计，根据再生混合料路用性能检验结果进行优选。
对于不能很好的满足设计级配要求的旧路面材料和新集料，可采用分档调整。
2矿料级配设计时应检验旧路面材料的级配、沥青含量、沥青老化状况等指标，根据试验结果添加不同规格与适当比例的新集料。
5.3混合料配合比设计及要求
5.3.1厂拌和就地冷再生混合料应按表5.3.2-1对回收旧沥青路面材料（RAP）进行评价；就地深层冷再生应按表5.3.2-2对回收旧沥青路面材料（RAP）进行评价。
表5.3.2-1厂拌和就地冷再生RAP检测指标及技术要求
材料
检测指标
技术要求
试验方法
RAP
含水量
实测
《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41）中附录A
RAP级配
实测
沥青含量
实测
砂当量（%）
＞60/50
RAP中沥青
针入度
实测
抽提，《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20）
60℃黏度
实测
软化点
实测
15℃延度
实测
RAP中的粗集料
针片状颗粒含量、压碎值
实测
抽提，《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
RAP中的细集料
棱角性
实测
表5.3.2-2就地深层冷再生RAP检测指标及技术要求
材料
检测指标
技术要求
试验方法
RAP
含水量
实测
《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41）中附录A
RAP级配
实测
沥青含量
实测
塑性指数
实测
《公路土工试验规程》（JTGE40）
5.3.2再生混合料配合比设计流程如图5.3.2所示。
图5.3.2再生混合料配合比设计流程图
5.3.3再生混合料拌制的投料顺序为：
旧路面材料、新矿料与水硬胶结料干拌均匀后，加入设计所需要的用水量，继续将矿料拌制成湿润状态，然后加入特种乳化沥青，在3min内拌和直至混合料拌和均匀。
5.3.4最佳含水量（OWC）确定应按以下方法：
1采用特种乳化沥青和水泥作为再生混合料的粘结剂时，其润滑剂是裂化前的特种乳化沥青和水的混合液。
根据工程经验初拟特种乳化沥青用量和水泥（如特种乳化沥青用量4%，水泥用量2%），试验过程中保持特种乳化沥青用量不变，从而确定再生混合料中的最佳含水量。
2按照《公路工程无机结合稳定材料试验规程》（JTGE51）中的重型击实试验（T0804-94）方法（丙法）进行，通过选取5个不同含水量的击实试验获得再生混合料干密度随含水量变化曲线，可求得最大干密度时的含水量，即为再生混合料的最佳含水量（OWC）。
5.3.5水硬胶结料类型及用量确定应按以下方法：
1结合工程经验选取水硬胶结料类型，按照第5.3.4节方法确定的（HiRM）再生混合料的最佳含水量和最大干密度，进行无侧限抗压强度（7d）试验，根据其试验结果确定再生混合料的水硬胶结料用量。
2再生混合料无侧限抗压强度试验成型的试件需养生7d，试件养生方法为先连同试模自然养生24h，再放入60℃烘箱中养生40h，后取出放在25℃室温条件下冷却8h和养生5d。
5.3.6最佳特种乳化沥青用量（OEC）确定应按以下方法：
1以预估的特种乳化沥青用量为中值，按照一定的间隔变化形成5个特种乳化沥青用量，保持最佳含水量（OWC）不变，制备马歇尔试件。
（1）向拌和机内加入足够的旧路面材料、新集料、水硬性胶结料，干拌均匀，干拌时间为一般为30s。
（2）按照计算得到的外添用水量加水，拌和均匀，拌和时间为一般为60s。
（3）按照预估的用量加入特种乳化沥青，拌和均匀，拌和时间一般为90s。
（4）将拌和均匀的再生混合料装入试模，放到马歇尔击实仪上，试件双面各击实75次。
（5）击实成型的马歇尔试件需养生3d，试件养生方法为先连同试模自然养生24h，再放入60℃烘箱中养生40h，后取出放在25℃室温下冷却8h。
2按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJE20）中的T0711真空法实测各组再生混合料的最大理论相对密度γt。
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