再生沥青混合料组成设计.doc

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1、第四章再生沥青混合料组成设计再生沥青混合料主要由旧沥青混合料、再生剂、新集料、新沥青按照一定比例混合而成，需要考虑新沥青的类型及用量，配合比设计与普通热拌沥青混合料有所不同。进行再生混合料组成设计时，根据再生沥青混合料的用途，首先确定再生沥青混合料的类型，其次确定再生剂、新集料、新沥青的种类和用量。本文再生沥青混合料配合比设计以AC-16为例进行，同时研究旧料掺配率和级配对再生沥青混合料性能的影响。4.1再生混合料的设计方法再生沥青混合料的设计方法目前没有统一的规范。目前常用的设计方法有两种（1）马歇尔设计方法：马歇尔设计方法是一种体积设

2、计法，是目前应用最为广泛的沥青混合料配合比设计方法。其最大特点是注意到了沥青混合料的密度、空隙率、稳定度和流值的特性，通过分析以获得沥青混合料合适的空隙率和饱和度，并求得最佳沥青用量(油石比)。目前规范结合我国多年的研究成果和生产实际，综合考虑了沥青混合料的水稳性、抗车辙能力和低温抗裂性能，以求得沥青混合料的最佳沥青用量和配合比设计。马歇尔设计方法另一特点是所需设备价格适中且便于携带。该方法的缺点是马歇尔的冲击压实不能很好地模拟实际路面压实的情况，而且马歇尔稳定度不能完全评价沥青混合料的抗剪强度。其实施过程如下，（1）选择好原料。（2）确

3、定混合料类型，调整好级配曲线。（3）由经验初选油石比，试打后测试体积指标，然后选择油石比(或沥青用量)的范围，通常以步长为0.3或0.5进行5个油石比的马歇尔试件制作。（4）测试马歇尔试件的相关体积指标。测试试件的毛体积相对密度和预估沥青含量下混合料的最大相对密度或计算理论密度，然后计算试件空隙率VV、矿料间隙率VMA和有效沥青饱和度VFA。(5)测试马歇尔试件的稳定度和流值。(6)油石比的确定。以马歇尔试件的密度、空隙率、饱和度、稳定度和流值绘制与油石比相关的曲线图，确定满足设计要求的最佳沥青用量OAC。(7)配合比设计检验。根据设计要

4、求，在最佳沥青用量下进行相应的试验检测，包括高温性能(车辙试验)、水稳定性试验(浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验)、低温性能试验(低温弯曲试验)等。(8)若使用性能满足设计要求，则以上述混合料参数进行配合比设计，否则，调整级配和沥青用量重新进行设计。利用马歇尔试验方法对再生沥青混合料进行设计时，与普通沥青混合料设计的差别主要在于沥青用量的计算和矿料的调配以及密度等指标的计算。（2）Superpave设计方法[25]：Superpave设计法是美国为期5年(1987年～1992年)，耗资1500万美元的SHRP计划的研究项目成果。Superpa

5、ve全套技术包含以下5个方面：①胶结料与集料规范；②混合料体积设计；③混合料施工；④混合料性能预测；⑤相关的软件、试验方法及设备等。这些体系一起组成完整的Superpave技术，孤立地应用其中部分技术很难达到Superpave整体应用所应有的效果。Superpave体积设计方法的主要特点有以下几个方面；①通过限制空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度来实现沥青胶结料、集料和空隙三要素间合理的体积比例。②以0.45次方幂最大密度线为基础给出了包含控制点和限制区在内的级配控制图，提出了“级配控制点”，“S”形级配曲线新的概念。③开发了沥青混合料成型的

6、旋转压实设备；Superpave设计方法是沥青混合料设计体系的变革，较之马歇尔设计方法，采用旋转压实仪SGC对试件的成型更贴切路面压实的实际情况。采用Superpave混合料体积设计方法来确定再生沥青混合料的最佳沥青用量，基本上与普通热拌沥青混合料相同。首先预估几种沥青用量间隔为0.5%，然后利用SGC进行压实成型得出不同油量下混合料的体积特性，绘制出混合料的体积特性参数与油量的关系曲线，选取空隙率为4%时对应的沥青用量为最佳沥青用量，同时要求该最佳沥青用量下其他体积参数（矿料间隙率、饱和度等）也满足Superpave混合料规范要求。其中

7、碾压次数与普通热拌混合料也相同。再生沥青混合料设计与普通沥青混合料设计的不同之处也在于沥青用量及密度等指标的计算上。鉴于马歇尔试验方法已经比较成熟，因而仍广泛采用马歇尔试验方法来进行再生沥青混合料的设计研究。考虑到再生沥青混合料使用了一定数量的废旧沥青路面材料，而使得其在混合料的组成设计方法上，有别于普通沥青混合料4.2再生混合料的设计流程、任务及要求（1）再生混合料配合比设计流程再生混合料的配合比设计流程见图4.1所示。（2）再生混合料配合比设计的主要任务①确定旧沥青混合料的掺配比例；②确定新沥青材料及再生剂用量；③选择砂石集料，确定新

8、旧集料的配合比例；④确定再生混合料的最佳油石比；⑤根据路用性能要求，检验再生混合料的物理力学性质。（3）再生混合料配合比设计的基本要求再生混合料的配合比设计并不是单纯的技术问题，它涉及诸多因素