乳化沥青冷再生试验方法改进及性能研究-论文.pdf

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1、第31卷第2期华东交通大学学报Vo1．3lNo．22014年4月JournalofEastChinaJiaotongUniversityApr．．20l4文章编号：1005．0523(2014)02．0037．07乳化沥青冷再生试验方法改进及性能研究苏志翔，李淑明，吴小虎(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：对《公路沥青路面再生技术规范}(JTGF41—2008)中乳化沥青冷再生混合料试验规程中的最佳含水率OWC的确定方法以及试件成型的养生温度等进行改进，以完善和简化规范要求的试验方法，并通过室内试验对改进后的试验方法进行验证和对比研究。研究表明，使用最佳流体含量

2、OFC作为乳化冷再生混合料外加水的控制指标优于规范要求的最佳含水量OWC指标；提高试验养生温度至110℃，可以获得与规范60~C养生温度相似的结果，并能够缩短试验所需时间，提高工作效率；乳化沥青冷再生混合料具有较好的水稳定性能及高温稳定性能，能满足或高于热拌沥青混合料的技术要求。关键词：乳化沥青；冷再生；最佳含水量；最佳流体含量；养生温度；水稳定性；高温稳定性中图分类号：U414文献标志码：A我国《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41—2008)中规定了乳化沥青冷再生混合料的配合比设计方法，明确了乳化沥青冷再生混合料配合比设计时的矿料级配、最佳含水率OWC的确定方法以及最佳乳化沥青用量O

3、EC的确定方法等n。但是，通过试验发现，规范中规定的一些试验方法有时并不能得到预期的试验结果或者试验过程比较繁杂。例如，通过较多的试验实践发现，对于规范要求的确定乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量的试验方法，采用土工试验方法有时并不能得到很好的峰值曲线，难以确定击实的最佳含水量；对于确定最佳乳化沥青用量，规范要求的试件的击实次数和养生方法为：双面击实各5O次后60℃烘箱养生40h，然后取出双面击实各25次，常温冷却l2h后脱模进行干湿劈裂试验⋯，整个过程需要持续5天，耗时较长。因此，本文对规范中要求的最佳含水量的确定方法以及试验养护温度等进行改进，并通过室内试验和对比研究对改进后的试验方法进行

4、验证，以完善和简化规范要求的试验方法。1试验材料1．1乳化沥青选用中石化生产的东海牌乳化沥青进行试验，乳液中纯沥青含量为65％，性能指标如表1。1．2集料集料采用新鲜石灰岩和RAP旧料，两者的筛分结果如表2和表3。集料的各项指标分别满足文献[1]和[9]要求。2试验方案与结果分析2．1矿料级配设计根据国内外经验，乳化沥青冷再生混合料宜采用连续密集配，国内规范要求的乳化沥青冷再生混合料设计级配范围比较宽泛，并且与热拌沥青混合料的级配相差不大。。因此，综合考虑[1]要求的乳化沥青收稿日期：2013-11-2l作者简介：苏志翔(199O一)，男，硕士研究生，主要研究方向为道路工程材料；李淑明(19

5、75一)，女，副教授，博士，主要研究方向为道路工程材料。38华东交通大学学报冷再生中粒式混合料工程级配范围和[9]要求的中粒式AC一20型混合料级配范围，设计乳化沥青冷再生混合料的矿料级配。试验中，尽量提高RAP旧料的使用比例，控制其使用量在50％以上。乳化沥青冷再生混合料矿料级配设计如表4、表5和图1所示。表1乳化沥青性能指标Tab．iPerformanceofemulsifiedasphalt粒径范围／ram通过下列筛孔(mm)的质量百分率，％26．5191613．29．54．752．361．180．60．30．150．075表4各粒径范围的矿料用量Tab．4Thepercentageo

6、feachaggregate第1期苏志翔，等：乳化沥青冷再生试验方法改进及性能研究39霄图1乳化沥青冷再生矿料级配曲线Fig．1Mineralaggregategradationcurves乳化沥青冷再生混合料需要通过掺加水泥来增强混合料的强度，本试验中将20％的矿粉用水泥代替，因此，各矿料的用量调整如下表6，RAP旧料的总用量为60％，新集料的总用量为34％，矿粉用量4．8％，水泥用量1．2％。表6各种矿料的用量Tab．6Thepercentageofeachaggregate2．2最佳含水率OWC及最佳流体用量OFC根据文献[1]要求，参照现行《公路土工试验规程》(JTGE40)T013

7、1的方法，对合成矿料进行击实试验，确定最佳含水率，乳化沥青的用量可定为4％，变化含水率进行击实试验，获得最大干密度时，其混合料的含水率即为最佳含水率OWC⋯。试验得到干密度与平均含水率的关系曲线如图2。g0●、一黼图2确定最佳含水量Fig．2DeterminationofOWC从试验过程和试验结果的关系曲线得到如下结论：1)随着含水率的增加，干密度先增加后平稳保持不变，随着含水率的继续增加干密度又会出现增大的