DB36T 988-2017 公路瀝青路面泡沫瀝青冷再生施工技術規(guī)范

P66DB36/T988—2017公路瀝青路面泡沫瀝青冷再生施工技術規(guī)范I前言 12標準性引用文件 13術語和定義 14材料要求 25冷再生施工 46施工質量管理 附錄A(標準性附錄)瀝青發(fā)泡性試驗方法 附錄B(標準性附錄)泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計方法 條文說明 吉安市公路管理局、維特根(中國)機械有限公司、江西科友交通工程有限公司。1公路瀝青路面泡沫瀝青冷再生施工技術標準1范圍本標準適用于各等級公路瀝青路面的大(中)修、改(擴)建工程中采用泡沫瀝青作為再生結合料件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。JTGE20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程采用專用設備(如銑刨機或就地冷再生機)將舊瀝青路面銑刨、破碎所獲得的舊路面材料。瀝青路面冷再生asphaltpavementcoldrecycling采用專用機械設備對舊瀝青路面或者回收瀝青路面材料(RAP)進行處理，摻加一定比例的集料(必要時)、再生結合料、活性填料(必要時)等形成路面結構層的技術。泡沫瀝青廠拌冷再生centralplantcol將回收瀝青路面材料(RAP)運至拌和廠(場、站),經(jīng)破碎、篩分，以一定的比例與集料、再生結合料(泡沫瀝青)、活性填料(如水泥)以及水，在常溫下拌和、攤鋪、碾壓，形成路面結構層的瀝2泡沫瀝青就地冷再生coldin-placerecyclingwithfoamedbitumen采用專用的就地冷再生設備，對瀝青路面進行現(xiàn)場銑刨、破碎，添加一定比例的集料(必要時)、再生結合料(泡沫瀝青)、活性填料(如水泥)以及水，在常溫下進行拌和、攤鋪和碾壓，形成路面結構層的瀝青路面再生技術。泡沫瀝青膨脹率maximumexpansionratiooffoamedbitumen泡沫瀝青發(fā)泡狀態(tài)下的最大體積與未發(fā)泡時瀝青體積的比值。泡沫瀝青半衰期halflifeoffoamedbitumen泡沫瀝青從最大體積衰減到最大體積的50%所用的時間。泡沫瀝青冷再生混合料coldrecyclingmixturewithfoamedbitumen采用泡沫瀝青作為再生結合料，添加一定比例的水泥、集料與回收瀝青路面材料(RAP),在常溫下均勻拌和后形成的一種混合料。冷再生混合料級配gradationofcoldrecyclingmixture冷再生混合料中回收瀝青路面材料(RAP)與新?lián)郊系暮铣杉壟?。馬歇爾試件在浸水24h后的劈裂試驗強度與未浸水的15℃條件下的劈裂試驗強度之比。通過擊實試驗所確定的泡沫瀝青冷再生混合料干密度峰值。最大干密度時泡沫瀝青冷再生混合料中水與烘干后固體(包括回收瀝青路面材料(RAP)、添加的集料和水泥)的質量百分比，表明泡沫瀝青冷再生混合料在此含水率下能達到最佳的壓實效果。4材料要求4.1.1回收瀝青路面材料的級配應滿足泡沫瀝青冷再生混合料的級配要求，若不能滿足級配要求，則應保持級配穩(wěn)定，通過添加集料調(diào)整級配，使其組成級配滿足級配的要求。4.1.2回收瀝青路面材料應干燥，且不應含有泥塊、黏土顆粒或其他雜質。34.2道路石油瀝青泡沫瀝青冷再生中用于生產(chǎn)泡沫瀝青的基質瀝青，宜采用70號或90號的道路石油瀝青，其技術指標應滿足表1的要求。表1道路石油瀝青技術指標指標單位技術要求試驗方法針入度(25℃、100g、5s)0.1mm80～100T0604軟化點(TRAn)℃T0606延度(15℃、5cm/min)T0605含蠟量(蒸餾法)%T0615閃點℃T0611溶解度%T0607密度(15℃)g/cm3實測T0603RTFOT后殘留物質量變化%T0610殘留針入度比(25℃)%T0604殘留延度(10℃)T06054.3泡沫瀝青4.3.1瀝青發(fā)泡影響因素較多，很難依據(jù)瀝青標號和等級來判斷瀝青的發(fā)泡效果，因此，施工前必須進行瀝青發(fā)泡試驗。泡沫瀝青的指標應滿足表2要求。表2泡沫瀝青技術要求技術要求試驗方法膨脹率本標準附錄A半衰期(s)注：發(fā)泡試驗設備應采用試驗室專用瀝青發(fā)泡裝置，無此設備需外委送檢。4.3.2瀝青發(fā)泡最佳用水量和最佳發(fā)泡溫度通過發(fā)泡試驗確定，最佳發(fā)泡用水量一般在1.5%～4.0%之間，最佳發(fā)泡溫度一般在150℃~180℃之間。4.3.3泡沫瀝青冷再生混合料中，泡沫瀝青添加量折合成純?yōu)r青后占混合料其余部分干質量的百分比一般為2.0%～3.5%,實際添加量以泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計結果為準。4.4水泥4DB36/T988—20174.4.1水泥作為活性填料用于泡沫瀝青冷再生時，可以采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，火山灰硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間應在3h以上，終凝時間應大于6h而小于10h,禁止使用快硬水泥、早強水泥。水泥應疏松干燥、無聚團結塊、受潮變質。水泥強度等級可為32.5或42.5。4.4.2水泥的劑量一般為1.0%～1.8%,具體用量以泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計結果為準。4.5新?lián)郊?.5.1瀝青路面泡沫瀝青冷再生中摻入集料的目的是改善混合料級配，使其滿足本標準附錄B表6中規(guī)定的級配范圍要求。集料的摻配比例應根據(jù)級配設計(見附錄B)確定。4.5.2集料堆放、運輸途中，必須進行覆蓋。4.5.3材料堆放場地應進行硬化處理，同時做好排水設施。各種材料應分開堆放，避免受潮、互相交叉混料和污染。冷再生拌和用水和養(yǎng)護用水一般采用可飲用水。使用非飲用水，應經(jīng)試驗驗證，不影響產(chǎn)品和工程質量時方可使用。5冷再生施工5.1一般規(guī)定5.1.1泡沫瀝青冷再生方法適用于各等級公路回收瀝青路面材料(RAP)的循環(huán)再利用。冷再生結構層可根據(jù)其性能和工程情況，用于高速公路和一、二級公路瀝青路面的下面層及基層、底基層，還可用于三、四級公路的中、上面層。當用于三、四級公路的上面層時，應采用稀漿封層、碎石封層或微表處等做上封層。5.1.2泡沫瀝青冷再生每層的壓實厚度不宜大于20cm,且廠拌冷再生層的壓實厚度不宜小于8cm,就地冷再生層的壓實厚度不宜小于12cm。5.1.3泡沫瀝青冷再生施工期的日最低氣溫應在10℃以上。5.1.4泡沫瀝青冷再生施工時如遇下雨，應立即停止施工，并采取必要的遮蓋措施，避免剛施工完的再生層遭雨淋。5.2廠拌冷再生施工工藝5.2.1施工流程泡沫瀝青廠拌冷再生施工工藝流程宜按照圖1所示的順序進行。5.2.2舊瀝青路面材料的回收和堆放5.2.2.1采用冷銑刨的方式回收舊瀝青路面材料，應事先確定銑刨速度、深度等銑刨參數(shù)，并在施工中保持銑刨參數(shù)的穩(wěn)定，嚴格控制材料變異。5.2.2.2不同的舊瀝青路面材料應分別回收，分開堆放，不得混雜。5.2.2.3回收瀝青路面材料應避免長時間的堆放，料倉中的回收瀝青路面材料應及時使用。5.2.2.4回收瀝青路面材料需做好防雨措施，避免使用時含水量過大。5冷再生層養(yǎng)生冷再生層養(yǎng)生泡沫瀝青混合料碾壓泡沫瀝青混合料攤鋪泡沫瀝青混合料運輸泡沫瀝青混合料拌制銑刨料運輸至拌合場地銑刨面清掃、病害處理原瀝青路面銑刨交通管制5.2.3.4施工前需將再生的路面清掃干凈，避免有雜質混入混合料中，影響泡沫瀝青冷再生混合5.2.3.5再生施工前，應在道路的兩側放置一系列的標樁(桿)作為基線，用來恢復道路的中心線，施工前應進行混合料配合比設計(見附錄B),以設計配合比在廠拌冷再生設備上進行試拌，取樣采用2～3種壓實方案進行施工，選定最為合理的碾壓方案(包括碾壓順序、碾壓速度和遍數(shù)等),干濕劈裂強度是表征泡沫瀝青冷再生層強度是否達到要求的關鍵指標。取拌制好的泡沫瀝青混合6試驗段施工總結內(nèi)容還應包括：各種施工機械(包括廠拌再生設備、運輸車、壓路機及攤鋪機)的5.2.7混合料的攤鋪75.2.8.2初壓完成后，應用一臺12t以上的雙鋼輪振動壓路機以弱振(低幅高頻)進行復壓。直線和不5.2.9接縫的處理且行車速度不應超過30km/h,并嚴禁車輛在冷再生層上掉頭、急剎車。施工過程中，通過控制發(fā)泡溫度和發(fā)泡用水量以滿足泡沫瀝青技術要求(見表2)。如發(fā)現(xiàn)混合料5.3.1施工流程5.3.2.1施工準備應符合本標準第5.2.3條中的相關規(guī)定。8養(yǎng)生養(yǎng)生壓路機復壓與終壓成型平地機整形壓路機初壓冷再生機銑刨與拌和冷再生機組就位撒布水泥攤鋪新?lián)郊鲜┕で皽蕚浜徒M織深層病害處理交通管制的水泥，根據(jù)再生深度、配合比設計(見附錄B)確定的冷再生混合料最大干密度和水泥劑量等，計算少再生50m,取中間段材料進行篩分試驗，以篩分試驗結果接近配合比設計級配的組合作為再生機施工95.3.3.5試驗段施工檢測報告5.3.4銑刨拌和5.3.4.1冷再生機推動水罐車以及瀝青罐車在再生路段行進，平均速度一般為5m/min～8m/min(可參5.3.4.3應在每次下刀前在再生寬度的邊緣處(再生機前進方向的右側邊緣)設置引導線以協(xié)助操作5.3.4.4再生深度檢查以相鄰再生層結構頂面或舊路面為準，應在再5.3.4.6帶熨平板的再生機，應經(jīng)常檢查熨平板后攤鋪的再生混合料厚度。5.3.5.1再生層的碾壓應符合本標準第5.2.8條中的規(guī)定。5.3.6接縫的處理5.3.6.2再生層縱向接縫的搭接寬度應不小于15cm。5.3.7養(yǎng)生應符合本標準第5.2.10條中的規(guī)定。5.3.8施工質量控制要點施工質量控制要點應符合本標準第5.2.11條中的規(guī)定5.3.8.1含水量的控制5.3.8.2再生機拌和均勻性控制每100m挖坑檢查再生料的離析情況，發(fā)現(xiàn)不均勻應調(diào)整再生機行走速度、轉子速度和破碎梁開度，保證集料的均勻性。6施工質量管理6.1泡沫瀝青冷再生施工前，原材料的質量控制和檢查項目、頻率應滿足表3的要求。表3泡沫瀝青冷再生施工前原材料檢查檢查項目要求值檢查頻率泡沫瀝青膨脹率每批來料1次半衰期s針入度、軟化點、延度符合設計要求水泥強度、凝結時間符合設計要求每批來料1次集料強度、壓碎值、針片狀含量符合設計要求每批來料1次注：正常施工時可不測水泥的相關指標，只需產(chǎn)品檢驗合格報告或出廠合格證即可。6.2泡沫瀝青冷再生施工過程的質量控制項目、頻率和質量標準應符合表4要求。表4泡沫瀝青冷再生施工過程質量控制檢查項目、頻度和要求檢查項目質量要求檢驗頻率檢驗方法壓實度(%)符合設計要求每車道每公里檢查3點基于重型擊實標準最大干密度T092115℃劈裂強度(MPa)符合設計要求每個工作日1次T0716干濕劈裂強度比(%)符合設計要求T0716車轍動穩(wěn)定度(次/mm)符合設計要求根據(jù)需要時T0719含水率(%)最佳含水量±1發(fā)現(xiàn)異常時隨時檢測T0801泡沫瀝青用量(%)設計值±0.2發(fā)現(xiàn)異常時隨時檢測總量控制水泥用量(%)設計值±0.3發(fā)現(xiàn)異常時隨時檢測總量控制混合料級配符合設計要求發(fā)現(xiàn)異常時隨時檢測T03026.3施工過程的外形尺寸檢查項目、頻度等應滿足表5的要求。檢查項目質量要求檢驗頻率檢驗方法高速公路或一級公路其他等級公路平整度(mm)8每200延米2處，每處連續(xù)10尺T0931縱斷面高程(mm)每20延米1點T0911厚度(mm)設計厚度的-5%設計厚度的-8%每2000m21次實際開挖或插入測量不小于設計寬度、邊緣線整齊、順適每40延米1處T0911橫坡度(%)每100延米3處T0911表面平整密實，無浮石、“彈簧”現(xiàn)象，無明顯壓路機輪跡現(xiàn)象A.1一般規(guī)定A.1.2瀝青發(fā)泡試驗宜在常溫(25℃左右)條件進行試驗。目前室內(nèi)試驗通常使用瀝青發(fā)泡試驗裝置(如圖3和圖4所示),噴射泡沫瀝青的速率大約100g/s。圖3試驗室用瀝青發(fā)泡裝置1圖4試驗室用瀝青發(fā)泡裝置2A.2.2.1鋼桶直徑為275mm,容積為20升。A.2.2.3秒表精度不低于0.1s。A.3.1通過試驗機泵送循環(huán)的瀝青應加熱至需要的溫度(例如從150℃開始),并在開始試驗前至少維A.3.2標定瀝青的噴射流量，并設置計時器，使每次瀝青的噴射量為500g。A.3.3設定水流量控制計，達到需要的加入量(通常從瀝青質量的1%開始)。A.3.4將泡沫瀝青噴射至鋼桶里，并在噴射結束后，瀝青體積膨脹達A.3.6使用秒表測量瀝青泡沫衰落至最大體積一半所持續(xù)的時間(精確到0.1s),作為泡沫瀝青的半衰A.3.9繪制膨脹率、半衰期隨發(fā)泡用水量的變化曲線圖，確定容許膨脹率對應的用水A.3.10重復以上步驟，對其它發(fā)泡溫度(通常為160℃、170℃和180℃)進行檢驗。B.1取樣篩孔尺寸(mm)各篩孔的質量通過百分率(%)粗粒式中粒式細粒式一一按照《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTGE51-2009)中T0804-1994方法確定混合料的最大干密度(含水泥，不含泡沫瀝青)和最佳含水率。B.5泡沫瀝青冷再生混合料的準備(1)計算所要拌和的材料的數(shù)量，并放置到合適的拌鍋內(nèi)；(2)按照公式(B-1)計算試樣干質量；(3)按照公式(B-2)計算水泥用量。(4)按照公式(B-3)計算確定需要加入試樣中的含水量，按照公式(B-4)確定試樣中所需的加水質量。....(B.4)(5)將試樣材料、水泥、水在拌缸內(nèi)一起拌和至均勻，拌和時間一般不少于1分鐘；(6)按照公式(B-5)確定泡沫瀝青用量；(7)按照公式(B-6)確定泡沫瀝青試驗機的噴入時間；Factor——在拌鍋內(nèi)損失瀝青的補償系數(shù)。一般通過試驗實測來確定補償系數(shù)，也可根據(jù)拌鍋的類型取經(jīng)驗值，例如對于Hobart拌鍋，該系數(shù)通常取1.25;對于強制式拌鍋，該系數(shù)通常取1.0。(8)將機械式拌鍋與發(fā)泡設備對接在一起，以便泡沫瀝青可直接噴入拌鍋中；(9)開啟拌鍋，在向拌鍋內(nèi)噴射泡沫瀝青之前至少拌和30秒，并在噴射泡沫瀝青后持續(xù)拌和30(10)將拌制好的泡沫瀝青穩(wěn)定材料轉移至容器內(nèi)并立即密封，以防止水分損失；(11)按照下述步驟立即成型試件，至少制作三種不同泡沫瀝青用量(例如2.0%、2.5%和3.0%)的試件。B.6制作馬歇爾試件B.6.1將拌和均勻的混合料裝入試模，按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20-2011)中T0702-2001方法，使用馬歇爾擊實儀成型試件；B.6.2將試件連同試模一起側放在60℃的鼓風烘箱中養(yǎng)生至恒重，養(yǎng)生時間一般不少于40h。B.6.3將試模從烘箱中取出，試樣直接側放至冷卻12h后脫模。B.6.4制作至少四種不同泡沫瀝青用量(通常為1.5%、2.0%、2.5%和3.0%)的試件。B.7.1將各組油石比試件進行15℃劈裂試驗和浸水24h劈裂試驗。浸水24h劈裂試驗的試驗方法為B.7.2劈裂強度試驗應按照JTGE20-2011中T07試驗項目技術要求劈裂試驗劈裂強度(MPa)≥0.40(基層、底基層)≥0.50(下面層)干濕劈裂強度比(%)凍融劈裂強度比TSR(%)3術語和定義3.1用于泡沫瀝青冷再生的回收瀝青路面材料主要為瀝青混合料回收料。3.3瀝青發(fā)泡的原理：在150℃以上高溫的瀝青中加入少量水，水受熱后產(chǎn)生水蒸汽，從而使瀝青迅速膨脹，形成大量的瀝青泡沫，此時瀝青的物理性能暫時發(fā)生變化，其粘度顯著降低，在常溫下很容易與冷濕集料攪拌均勻。水和壓縮空氣發(fā)泡室噴嘴泡沫瀝青4材料要求熱瀝青4.3.1目前評價瀝青發(fā)泡效果的主要技術指標是膨脹率和半衰期。膨脹率越大，施工和易性越好，泡沫瀝青冷再生混合料中的泡沫瀝青分散越均勻。為了使泡沫瀝青與集料充分接觸，形成良好的裹覆作用，膨脹率要足夠大。半衰期實際是描述泡沫瀝青的穩(wěn)定性，半衰期越長，泡沫不容易衰減，可以與集料有較長時間的接觸，獲得越長的有效拌和時間，從而提高再生混合料的質量。因此，需要選擇膨脹率較大且半衰期較長的發(fā)泡條件來制作發(fā)泡瀝青。性曲線如圖6所示。DB36/T988—2017發(fā)泡水用量(%)圖6瀝青發(fā)泡特性曲線4.4.2水泥對于提高泡沫瀝青冷再生混合料的早期強度、水穩(wěn)定性等具有積極作用，但水泥劑量不宜過大，本標準建議不超過1.8%。5冷再生施工5.1一般規(guī)定粗集料間的粘接力不足，會導致表面在行車荷載及水的作用下產(chǎn)生松散或者集料剝落現(xiàn)象，使路面發(fā)生早期損壞，因此，應先做好上封層處理。當需要增加單層壓實厚度時，應相應增加壓路機的噸位，同時進行壓實工藝設計，確保再生層全厚內(nèi)的壓實度能夠滿足設計要求。也可以選擇雙層甚至多層再生，對于廠拌冷再生，可以將需要再生的材料分兩次或多次進行分層攤鋪和碾壓；或者采用就地冷再生結合廠拌冷再生的方案進行，即先把一定厚度的泡沫瀝青冷再生混合料最大粒徑較大，且材料的級配變異性也相對較大，冷再生層厚度過薄，混合料容易離析，且難以形成結構強度，因此廠拌冷再生層厚度不宜小于8cm;就地冷再生時由于還需保證足夠的瀝青流量，因此其厚度不宜小于12cm。5.1.3泡沫瀝青冷再生施工氣溫高可以保證瀝青發(fā)泡效果，泡沫瀝青更容易和更均勻分散到集料中，所形成的瀝青膠漿粘結性更好，從而更容易裹覆集料，再生混合料強度也更高。因此，為了獲得較高的再生混合料性能，不宜在溫度過低時施工。5.1.4泡沫瀝青冷再生施工時如遇下雨，會造成再生混合料的含水量不可控，影響壓實效果和隨后的再生層強度，因此要立即停止施工。泡沫瀝青廠拌冷再生層在養(yǎng)生初期對雨水比較敏感，雨水會使其成型緩慢甚至造成破壞，因此對已施工完的再生層應采取遮蓋措施。綜合考慮氣溫和雨水的影響，并結合江西省的氣候特點，建議在每年的7～10月進行泡沫瀝青冷再5.2廠拌冷再生施工工藝5.2.2舊瀝青路面材料的回收和堆放5.2.2.1舊瀝青路面材料在銑刨回收前，應選取200～300m作為銑刨試驗段，開始銑刨并正常運行50m后，以4～6m/min、6～8m/min、大于8m/min等三種不同速度按再生深度對舊路面進行銑刨。在不同速度銑刨后的舊料中選取具有代表性的材料送往試驗室進行篩分，選擇級配最接近理想級配的銑刨速度，作為施工時的速度。保持銑刨參數(shù)的穩(wěn)定，主要是為了控制銑刨料的變異性，也是為了保證生產(chǎn)泡沫瀝青冷再生混合料時級配的穩(wěn)定性。當銑刨料由于變異性過大，不能滿足級配要求時，可以采取二次破碎的辦法，使其達到要求。影響銑刨料級配的因素雖然很多，但是據(jù)相關研究表明，銑刨速度是主要決定因素，因此一旦確定應嚴格執(zhí)行。5.2.2.4回收瀝青路面材料容易吸附水分，造成冷再生時混合料水分超過最佳含水率或含水率變異性過大，因此其堆放需要采取防水措施。5.2.4鋪筑試驗段5.2.4.3在混合料進行復壓的過程中，每碾壓一遍用灌砂法檢測一次壓實度，能夠在規(guī)定時間內(nèi)滿足壓實度要求，即為合理的碾壓方案。5.2.5混合料的拌和5.2.5.5拌和時用水量較小時，泡沫瀝青在混合料中不能均勻分散，會出現(xiàn)條狀瀝青團，這會使混合料粘結力變差，且均勻性不好。缺乏水分和發(fā)泡瀝青的分散不均勻，使得混合料無法被有效壓實，從而造成空隙大，強度低。對于泡沫瀝青冷再生混合料，足夠的拌和用水量是決定材料最終性能的關鍵因素