瀝青路面水泥-乳化瀝青再生半柔性高強混合料——應(yīng)用技術(shù)指南

1、半柔性水泥-乳化瀝青高強混合料應(yīng)用技術(shù)指南（試用版）2008-03-28、八前言80 年代后期，隨著高速公路、城市快速主干道的 出現(xiàn)，重車荷載 的軸重和行車 速度從量變發(fā)展到質(zhì)變，傳統(tǒng)的半剛性基層的強度雖較 柔性基層有 所提高，但雨后由瀝青面層滲入基層的水在高速重輪的作 用下形成 動水壓力，使三渣基層發(fā)生翻漿松散，致瀝青面層損壞，而 采用水 穩(wěn)性較三渣好的水泥穩(wěn)定碎石基層易產(chǎn)生收縮裂縫，反射至瀝 青面層 后仍易導(dǎo)致瀝青面層損壞。為了改變這種現(xiàn)象，引進(jìn)了水泥 乳化 瀝青半柔性混合料新型的基層和中下面層的材料。水泥乳化瀝青 半柔性混合料最初是由法國、荷蘭發(fā)明的，在90 年代初期，他們將二種膠結(jié)料同

2、時將集料粘結(jié) 在一起，一種是完 全剛性的水泥， 一種是完全柔性的乳化瀝青，這種混合料兼有半剛性 和柔性的優(yōu)點 ，它與柔性材料相比其溫度敏感性低，后期強度高；與 剛性材料相比 ，它不產(chǎn)生收縮裂縫；早強、工期短。實施這種混合料 的關(guān)鍵技術(shù) 是應(yīng)用一種微膨脹專用的乳化瀝青，它遇到水泥后，不會 像一般乳化 瀝青那樣立即破乳，而能保持一段時間，能與水泥 和骨料充分混合 ，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后再破乳并與水泥一起形成半 柔性膠結(jié)料，且 初始強度形成快，后期強度仍與時俱增。這種混合料的生 產(chǎn)工藝可以進(jìn)行工廠冷拌制，也可進(jìn)行現(xiàn)場冷 再生，即應(yīng)用冷 再生機械在現(xiàn)場完成開挖銑铇、破碎、加料、拌和、 攤鋪、初壓等一 系

3、列施工環(huán)節(jié)，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，此外在現(xiàn)有水 泥路面上加鋪這種混合料和瀝青面層，形成從剛性-半柔性-柔性的 新型白加黑 路面結(jié)構(gòu)，還具有應(yīng)力吸收層的作用，較傳統(tǒng)的白加黑結(jié)構(gòu)從剛性-柔性更有利于避免和減緩反射裂縫的出現(xiàn)近年來，法、荷 蘭、瑞士、日本、波蘭、東南亞等國家已大量 應(yīng)用。國內(nèi)廣東 、河北等高等級公路也已推廣應(yīng)用。為了克服上海 半剛性基層的弊 端，在上海公路推廣應(yīng)用時，規(guī)范施工工藝特制定 本指南，希在進(jìn) 一步擴大使用中，總結(jié)提高，以便上升為地方行業(yè) 規(guī)程。目錄1. 總則 12. 原材料的技術(shù)要 求 22.01 礦料 22.02 微膨脹專用乳化瀝青 42.03 水泥 42.04 水 52.

4、 水泥 -乳化瀝青半柔性混合料配合比設(shè)計 63.01 混合料級配 63.02 混合料目標(biāo)配合比設(shè)計 73.03 混合料在路面結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用 94. 生 產(chǎn) 105. 施 工 105.01 水泥 - 乳化瀝青半柔性混合料的攤鋪 105.02 水泥 - 乳化瀝青半柔性混合料的碾壓 125.03 交叉口、廠區(qū)接口、縱橫施工縫的處理 125. 養(yǎng)生和開放交通 136. 質(zhì)量驗收 137. 攤鋪面層 141. 總則1.01 水泥乳化瀝青半柔性高強混 合料是由水泥、水、微膨脹專用 乳化瀝青和集料 組成的介于水泥穩(wěn)定和瀝青砼之間的新型道路建筑材料，為了規(guī)范 這種材料的施工工藝，保證施工質(zhì)量，充分發(fā)揮其 優(yōu)良性

5、能，特制 定本指南。1.02 適用范圍本指南適用于各 級公路加固改建和新建工程中的基層和中下面 層，其他城市道 路也可參照執(zhí)行。1.03 基本要求 1、應(yīng)用水泥乳化瀝青半柔性混合料施工前，應(yīng)結(jié)合工期、交通組織、現(xiàn)場的 周邊環(huán)境情況編寫詳細(xì)的施工作業(yè)計劃與施工組織 設(shè)計。2、施工過程中，應(yīng) 貫徹安全生產(chǎn)、文明施工方針，嚴(yán)格執(zhí)行安 全操作規(guī)程，確 保安全生產(chǎn)。3、施工過程中應(yīng)有 質(zhì)量監(jiān)理。并做好工程質(zhì)量的檢驗和驗收工 作。4、瀝青路面實驗檢 測的實驗室應(yīng)通過認(rèn)證，取得相應(yīng)的資質(zhì)， 試驗人員持證上 崗，儀器設(shè)備必須檢定合格。1.04 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)水泥乳化瀝青 半柔性混合料的施工除執(zhí)行本指南外，還應(yīng)符 合

6、國家、交通部 及本市相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2. 原材料的技術(shù)要求2.01礦料廠拌新混合料的礦料應(yīng)符合瀝青混凝土施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40-2004 ）規(guī)定的礦料技術(shù)要求。對于再生路面結(jié) 構(gòu)的礦料不作具體規(guī)定，但經(jīng)過再生試拌（或 摻入必要的新料）的混合料須滿足混合料的技術(shù)指標(biāo)要求。廠拌新混合料中礦料的技術(shù)要求如下：（1）粗集料粗集料應(yīng)采用石 質(zhì)堅硬、清潔，不含風(fēng)化顆粒、近立方體顆粒 的碎石。宜采用 反擊式破碎機軋制而成，嚴(yán)格控制細(xì)長扁平顆粒含粗集料根據(jù)使用 的公路等級以及使用的層位，仍可參照熱拌瀝 青混合料的要求 （表1）執(zhí)行。表1水泥-乳化瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求指標(biāo)高速公路、一級公路其它等級

7、公路試驗方法石料的壓碎值，%< 28< 30T0316洛杉磯磨耗值，%< 30< 35T0317表觀相對密度> 2.50> 2.45T0304吸水率，%< 3.0< 3.0T0304堅固性，%< 12T0314與瀝青的粘附性T0616不小于4不小于4T0663針片狀顆粒含量，%其中粒徑大于9.5mm，%其中粒徑小于9.5mm，%< 18< 15< 20< 20T0312v 0.075mm 顆粒含量（水洗法）-%< 1< 1T0310軟石含量，%< 5< 5T0320（2）細(xì)集料應(yīng)采用堅硬、潔

8、凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)?shù)念w粒級配。對砂當(dāng)量以 及小于0.075mm部分的含量要加以嚴(yán)格控制，建議將小于0.075mm部分控制在12.5 %以下。具體技術(shù)要求可參照表2、表3要求。表2水泥-乳化瀝青混合料用細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求項目高速公路、一級公路其它等級公路試驗方法表觀相對密度> 2.50> 2.45T0328堅固性（ 0.3mm部分），%> 12T0340含泥量，%< 3< 5T0333砂當(dāng)量，%> 60> 50T0334亞甲藍(lán)值，g/kg< 25T0346棱角性（流動時間），s> 30T0345表3水泥-乳化瀝青混合料用石屑或機

9、制砂規(guī)格規(guī)格公稱粒徑（mm）水洗法通過各篩孔的質(zhì)量百分率（%)9.54.752.361.180.60.30.150.075S150510090 10060 9040 7520 55740220010S160310080 10050 8025 60845025015（3）填料填料應(yīng)當(dāng)采用石 灰?guī)r礦粉，礦粉必須干燥、清潔表4水泥-乳化瀝青面層礦粉質(zhì)量技術(shù)要求項目高速公路、一級公路其它等級公路試驗方法表觀相對密度> 2.50> 2.45T0352含水量，%T0103烘干法粒度范圍v 0.6mm100100外觀v 0.15mmv 0.075mm90 10075 100無團(tuán)粒結(jié)塊90 100

10、70 100T0351T0353T0354熱安定性實測記錄T0355親水系數(shù)塑性指數(shù)2.02微膨脹專用乳化瀝青微膨脹專用乳化 瀝青主要技術(shù)性能如下:膨脹專用乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)項目質(zhì)量指標(biāo)破乳速度不小于6h粒子電荷試驗方法T0658T0653可由廠方提供監(jiān)理方復(fù)測篩上剩余量（一 1.18mm 篩）， 一不 大于0.1T0652恩氏黏度E25230T0622與粗粒式、細(xì)粒式集料拌合試驗均勻T0659水泥拌和試驗篩上剩余 于不大T0657蒸發(fā)殘留物性質(zhì)蒸發(fā)殘留物，針入度（25，100g）/10mm不小于5645 150T0651T0604延度（15 C） ,cm 不小于40T0605溶解度（三氯乙烯）

11、，不小于97.5T06071d% 5d不大于T0655不大于T06552.03 水泥水泥可采用常規(guī) 水泥，優(yōu)先采用道路硅酸鹽水泥，在沒有道路 硅酸鹽水泥的情 況下，可采用 425 硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。 2.04 水飲用水可直接作 為混凝土攪拌和養(yǎng)生用水。對水質(zhì)有疑問時， 應(yīng)檢驗下列指標(biāo) ，合格者方可使用。1) 硫酸鹽含 量(按 SO 42-計)小于 0.0027mg/mm32) 含鹽量不 得超過 0.005mg/mm 。3) PH 不得小于 4.0不得含有油污、 泥和其他有害雜質(zhì)3. 水泥-乳化 瀝青半柔性 混合料配合比設(shè)計3.01混合料級配（1）級配標(biāo)準(zhǔn)水泥-乳化半柔性混合料級配可采

12、用我國公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中的AC-20C、AC-25C或ATB-30。三種級配如表6所列。當(dāng)使用再生集料時，需要根據(jù)再生集料級配狀況以及粒徑大小選擇合 適的級配。表6水泥-乳化瀝青混合料級配級配通過以下篩孔（mm ）的質(zhì)量百分率（%）類型37.531.526.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075907862502616128251413AC-20C100100928072564433473790756557452416128251413AC-25C1001009083766552423347379070534439312015108532

13、ATB3010010090726660514032251814106（2）級配設(shè)計建議瀝青混合料的礦料級配應(yīng)應(yīng)滿足公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40 2004 ）的要求?；旌狭霞壟涞倪x擇可根據(jù)結(jié)構(gòu)層的要求，以及原材料 的具體情況作出選擇，對于再生的瀝青面層材料，面 層骨料相對于 基層骨料稍細(xì)，一般可以選擇 AC-20C、AC-25C，對于再生的基層混合料和破碎的水泥混凝土板，一般采用公稱粒徑 稍大的級配，一般可選擇AC-25C、ATB-30。級配設(shè)計需按照 級配曲線中值進(jìn)行設(shè)計，級配曲線應(yīng)連續(xù)光滑。在具體設(shè)計中，需根據(jù)所用集料的級配狀況，如再生集料的級配特點，級配設(shè)計范 圍，混合料的性能

14、進(jìn)行級配調(diào)整。為了配制出連續(xù) 光滑的級配曲線，根據(jù)集料的實際級配狀況， 對于不能很好得 滿足設(shè)計級配要求的集料，建議采用多檔集料進(jìn)行 組配。特別是細(xì) 集料，往往采用一檔難于達(dá)到級配設(shè)計要求，可采 用多檔集料。對于再生集料， 需要通過添加新集料的辦法改善混合料的級配 狀況。例如采用 再生的瀝青混合料為集料，集料中細(xì)集料的含量往 往不能滿足要求 ，首先需要了解原混合料的級配狀況，瀝青含量、 瀝青老化狀況等 指標(biāo)。根據(jù)級配的實際狀況，向再生集料中添加適 當(dāng)比例的細(xì)集料 。3.02 混合料目標(biāo)配合比設(shè)計水泥 -乳化瀝青半柔性混合料的設(shè)計內(nèi)容包括專用乳化瀝青用量的確定，液體用 量的確定（或用水量的確定

15、），水泥用量的確定（ 1 ） 水泥 -乳化瀝青半柔性混合料配合比設(shè)計水泥 -乳化瀝青半柔性混合料，既具有瀝青穩(wěn)定類性質(zhì)，又具有 水泥穩(wěn)定類的性 質(zhì)，但乳化瀝青為混合料主要的膠結(jié)料，因此在評 價性能時，應(yīng)當(dāng) 以瀝青穩(wěn)定類材料的設(shè)計、試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)為主， 同時兼顧水泥穩(wěn) 定類材料的設(shè)計、試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計方法采用 修正的馬歇爾方 法，即在試驗過程中按照馬歇爾試件成型，按照馬 歇爾實驗方法和 半剛性材料試驗方法分別進(jìn)行指標(biāo)驗證。半柔性混合料評 價標(biāo)準(zhǔn)通過馬歇爾穩(wěn)定度、劈裂強度、水穩(wěn)定 性、無側(cè)限抗壓 強度各指標(biāo)進(jìn)行綜合評定。最后通過實驗確定最佳乳化瀝青用量、 用水量和水泥用量。a. 微膨脹專用乳化

16、瀝青用量微膨脹專用乳化瀝青作為混合料主要的膠結(jié)料，設(shè)計時應(yīng)作為主要的變量討論。要求成型養(yǎng)生后的混合料滿足表 7各指標(biāo)的要求：表7水泥-乳化瀝青再生混合料試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)測試指標(biāo)目標(biāo)值試件尺寸 101.6mm x 63.5mm擊實次數(shù)（雙面）75養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)40 C， 72h劈裂強度/kPa干燥（72h，25 °C）> 200浸水（72h，25 C）> 150劈裂強度比/%> 75馬歇爾穩(wěn)定度/kN> 4 ( 72h)無側(cè)限抗壓強度（7 天)/MPa> 1.4無側(cè)限抗壓強度養(yǎng)生7天，第一天不脫模在40 C烘箱中養(yǎng)生24h，脫模后在室溫 25 C條件下養(yǎng)生 6天。在

17、確定乳化瀝青用量時，主要通過馬歇爾穩(wěn)定度和劈裂強度兩 項指標(biāo)進(jìn)行控制，乳化瀝青用量一般在 26%。b. 用水量用水量以及液體用量對混合料的流動性和施工和易性有著顯著影響。用水量小，混合料拌合困難，難于壓實，也不利于乳化瀝青在集料表面上的 分散；用水量過多，易產(chǎn)生粗細(xì)集料的離析，以及乳液的跑漿。用 水量通常采用經(jīng)驗法確定，即試拌觀察確定，一般用水量為集料總 重量的25%，具體需根據(jù)拌合試驗的試拌情況而c.水泥用量添加水泥利于調(diào) 節(jié)乳化瀝青的破乳以及凝結(jié)速度，對乳化瀝青 混合料的強度起 到了早強作用，利于快速開放交通。確定水泥用量時 ，主要通過無側(cè)限抗壓強度（表7）這一指標(biāo)3%，進(jìn)行控制。但也 不

18、宜一味強調(diào)抗壓強度，當(dāng)水泥用量較多時，超過 易引發(fā)混合料的收縮裂縫等問題。當(dāng)水泥用量較少時，低于1% ，水泥將不能起到 有效的加筋作用。根據(jù)以往工程經(jīng)驗，水泥用量一般為23%，通常采用2%的經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)。（ 2） 水泥 -乳化瀝青半柔性混合料性能的檢驗當(dāng)完成水泥 -乳化瀝青再生混合料以上各指標(biāo)的設(shè)計后，還需要 對混合料做水穩(wěn) 性的檢驗，參照表 7 的相應(yīng)要求執(zhí)行。（ 3） 混合料目標(biāo)配合 比的確定不論是在混合料 的初步設(shè)計階段，還是性能檢驗階段，如果混 合料的各項指標(biāo) 不能滿足表 7 相應(yīng)指標(biāo)的要求，就 需要重新進(jìn)行設(shè) 計。通過混合料的初 步設(shè)計和性能檢驗，最終確定水泥 -乳化瀝青半 柔性混合料目

19、標(biāo) 配合比，以作為生產(chǎn)配合比的依據(jù)。3.03 混合料在路面結(jié)構(gòu)中的應(yīng) 用根據(jù)水泥 -乳化瀝青半柔性混合料材料的性質(zhì)特點，一般用于結(jié)構(gòu)層的基層、中 、下面層，而不直接用于面層。在層與層之間需要 噴灑粘層油。對于存在病害的 瀝青路面，可以直接進(jìn)行現(xiàn)場再生。將其用于-乳水泥混凝土路面 加鋪層的過渡層，但在水泥混凝土板上攤鋪水泥化瀝青半柔性混在其上噴灑粘層合料之前，需要修復(fù)水泥混凝土板的各種病害，并 油，以防止碾壓時混合料的推移。4. 生 產(chǎn)4.01 水泥 -乳化瀝青半柔性混合料的生產(chǎn)分為廠拌和就地拌制兩種式。廠拌對于新 集料和再生集料均適用。就地拌制主要針對再生料。 不論哪一種生產(chǎn) 方式，都應(yīng)根據(jù)材

20、料的實際狀況按照水泥 -乳化瀝青 半柔性混合料確 定的目標(biāo)配合比進(jìn)行調(diào)整，使之滿足表 7 的標(biāo)準(zhǔn)。 4.02 對于生產(chǎn)不 含再生料或者使用少量再生料的水泥-乳化瀝青半柔性混合料，采用 廠拌的方法較為適宜。其生產(chǎn)設(shè)備，可以采用瀝青 混合料拌合樓或 者半剛性材料的連續(xù)式拌合機設(shè)備，均為常溫生產(chǎn)。4.03 對于生產(chǎn)以 再生料為主的水泥 -乳化瀝青半柔性混合料，采用現(xiàn) 場拌合的方法較 為適宜。可采用德國維特根公司生產(chǎn)的就地冷再生機進(jìn)行生產(chǎn)。該 設(shè)備能夠一氣完成邊破碎、邊拌合、邊攤鋪、邊整 平的工作。具有 快速機械化施工的優(yōu)點。4.04 對于砼路面 的再生，需先進(jìn)行砼路面的破碎和整平后，再用 就地冷再生

21、機進(jìn)行 生產(chǎn)。5. 施 工瀝青路面施工必 須根據(jù)工地現(xiàn)場情況編制施工組織設(shè)計，并保 證合理的施工工 期。5.01 水泥 - 乳化瀝青半柔性混合料的攤鋪1 廠拌混合料的攤鋪水泥 -乳化瀝青半柔性混合料的攤鋪采用瀝青攤鋪機進(jìn)行攤鋪。(1)水泥-乳化瀝青半柔性混合料的攤鋪氣溫不得低于5C,如 果在攤鋪中遇雨 應(yīng)停止攤鋪，防止乳液流失。禁止在雨天的天氣下 施工。建議在天 氣晴朗，溫度適宜的條件下攤鋪；（ 2 ）攤鋪機必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停 頓，以提高平整度、減少混合料的離析。攤鋪速度宜控制在25m/min的范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混合料出現(xiàn)明顯的離析、波浪、拖痕時，應(yīng) 分析原

22、因，予以消除；（ 3）攤鋪機應(yīng)采用自動找平方式，用鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方 式；（ 4）瀝青混合料集料的最大粒徑與攤鋪層厚度相平匹配。單層厚度不宜小于集料公稱尺寸 2 3 倍，以減少離析，便于 壓實。如發(fā)現(xiàn)有超大粒經(jīng)的粗集料，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行人工清除。（5）瀝青混合料的松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)混合料類型試鋪試壓確定。攤鋪過程中應(yīng)隨 時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，并按公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī) 范的方法由使用的混合料總量與面積校驗平均厚 度。一般松鋪系 數(shù)在 1.2 1.3 。2 就地拌合攤鋪對于瀝青路面， 可以采用維特根就地冷再生機進(jìn)行就地破碎，就地拌合，就地 攤鋪。就地冷再生設(shè)備需要根據(jù)再生深度的要求選 擇不同的設(shè)

23、備， 最大再生深度可達(dá) 30cm 。對于已經(jīng)破碎的 集料，例如現(xiàn)場破碎的水泥混凝土路面，在使 用就地冷再生設(shè) 備拌合攤鋪前，需要將破碎的石料先用平地機、壓 路機整平碾壓后 ，才能進(jìn)行再生機、乳化瀝青罐車、灑水車等機械作業(yè)5.02水泥-乳化瀝青半柔性混合料的碾壓水泥-乳化瀝青半柔性混合料的碾壓遍數(shù)應(yīng)通過試驗段確定。既 要滿足壓實度， 又不能造成過壓推移現(xiàn)象，一般參照下表進(jìn)行。表8水泥-乳化瀝青半柔性混合料的碾壓參數(shù)攤鋪厚度/cm初壓復(fù)壓L!終壓壓路機遍數(shù)壓路機遍數(shù)壓路機遍數(shù)10輕型振動20t輪胎壓2315中型23振動靜1振24路機或鋼2322重型強振動輪壓路機23由于乳化瀝青混 合料的初期強度較低，為防止產(chǎn)生推擠，碾壓時，必須注意控 制壓路機行進(jìn)的速度。一般采用 1.51.7km/h的行 進(jìn)速度進(jìn)行控制；碾壓分三階段進(jìn) 行，第一階段初壓不加振動，以防止乳液被的流失。碾壓由邊 緣向中間，并注意錯軸寬度且不漏壓；第二階段，采用高頻率低振 幅模式碾壓；第三