DB51∕T 3091-2023 沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术指南(四川省).pdf
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1、 ICS 93.080.20 CCS P 66 DB51/T 30912023 沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术指南 2023-06-19 发布 2023-08-01 实施 四川省市场监督管理局 发 布 DB51/T 30912023 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.2 5 总则.2 6 结构设计.2 7 材料要求.3 8 冷再生混合料配合比设计.5 9 施工.7 10 施工质量管理和检查验收.9 附录 A(资料性)冷再生混合料设计参数及推荐结构.12 附录 B(规范性)乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计方法(马歇尔法).13 附录 C
2、(资料性)乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计方法(旋转压实法).17 DB51/T 30912023 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由四川省交通运输厅提出、归口并解释。本文件起草单位:四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,成都交通投资集团有限公司。本文件主要起草人:张晓华,张蓉,张凌波,尹强,舒斌,易守春,周水文,孟良,张毅,罗丝雨,罗方军,张光勇。本文件为首次发布。DB51/T 30912023 1 沥青路面乳化沥青厂拌冷再
3、生技术指南 1 范围 本文件规定了沥青路面乳化沥青厂拌冷再生的结构设计、材料要求、配合比设计、施工和施工质量管理等技术要求。本文件适用于四川省各等级道路沥青路面建设和养护工程中乳化沥青厂拌冷再生技术的应用。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 5749 生活饮用水卫生标准 JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E42 公路工程集料试验规程 JTG F40 公路沥青路面
4、施工技术规范 JTG 3430 公路土工试验规程 JTG 3450 公路路基路面现场测试规程 JTG 5220 公路养护工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG 5421 公路沥青路面养护设计规范 JTG/T 5521 公路沥青路面再生技术规范 DB51/T 2602 高速公路沥青路面设计与施工技术指南 DB51/T 2603 高速公路沥青路面养护设计指南 DB51/T 2795 沥青路面厂拌热再生技术指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 沥青混合料回收料 reclaimed asphalt pavement(RAP)采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料
5、。3.2 乳化沥青厂拌冷再生 cold central plant recycling by emulsified asphalt 在拌和厂将RAP破碎、筛分预处理后,以一定的比例与新矿料、乳化沥青、水泥、水等在常温下拌和为混合料,然后铺筑形成沥青路面的技术。3.3 RAP干筛筛分级配 reclaimed asphalt pavement dry mesh gradation 将风干或在 40恒温烘干至恒重的 RAP 进行干法筛分试验得到的级配。3.4 最佳含水率 optimum water content(OWC)DB51/T 30912023 2 固定乳化沥青用量,在混合料的最佳液体含量条
6、件下,混合料中水的质量与烘干的RAP、新集料、矿粉(如有)及水泥总质量的百分比。3.5 最佳乳化沥青用量 optimum emulsion content(OEC)乳化沥青冷再生混合料的体积参数、路用性能等达到综合最佳状态时,混合料中乳化沥青的质量与烘干的 RAP、新集料、矿粉(如有)、水泥等组成的矿料质量的百分比。3.6 水泥含量 cement content 水泥占烘干的 RAP、新集料、矿粉(如有)、水泥等组成的矿料质量的百分比。4 符号 下列符号适用于本文件。TSR冻融劈裂强度比;Rw/d干湿劈裂强度比;f试件的毛体积相对密度;sa矿料合成的表观相对密度;sb矿料合成的毛体积相对密度;
7、se合成矿料的有效相对密度;t最大理论相对密度。5 总则 5.1 应根据道路等级、路面使用性能要求和所需承担的交通荷载,结合当地气候、材料、建养条件和工程实践经验等,进行结构组合设计、材料设计和厚度设计。5.2 冷再生混合料施工时气温应不低于 10,严禁在雨天施工。应进行自然养生,在养生初期 24h 内如遇雨宜进行覆盖,养生结束后应及时铺筑上面的路面结构层。5.3 施工前应对基面进行检查,下承层质量不符合要求的不得铺筑厂拌冷再生沥青混合料。5.4 乳化沥青厂拌冷再生技术除应符合本文件的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准、规范的规定。6 结构设计 6.1 一般规定 6.1.1 应调查分析实施
8、乳化沥青厂拌冷再生的工程项目,充分论证乳化沥青厂拌冷再生技术的适用性和施工的可操作性。6.1.2 应结合乳化沥青冷再生混合料性能特点,重视路面结构组合设计,满足路面使用性能。6.2 再生结构组合设计 6.2.1 结构组合设计时应符合 JTG D50、JTG 5421 及 JTG/T 5521 的有关规定,高速公路尚应符合 DB51/T2602 及 DB51/T2603 的有关要求,充分考虑四川省各分区的气温、降雨量等因素合理确定各结构层的技术要求。6.2.2 乳化沥青厂拌冷再生可按表 1 的规定使用,用于轻交通荷载等级的上面层时,应采DB51/T 30912023 3 用稀浆封层、微表处等做上
9、封层。表 1 乳化沥青厂拌冷再生适用层位 交通荷载等级 再生层的结构层位a 表面层 中面层 下面层 基层 特重及极重/重/中/轻b a“/”表示不适合,“”表示适合;b 公路等级为四级及以上时,宜加铺沥青层。6.2.3 单层乳化沥青厂拌冷再生压实厚度不宜小于 80mm,也不宜大于 150mm,碾压需要注意层位底部混合料的压实。6.2.4 厂拌冷再生层上路面结构层为沥青层时应设置下封层。6.3 再生路面结构验算 6.3.1 冷再生沥青路面结构设计应符合 JTG D50、JTG 5421 及 JTG/T 5521 的有关规定。6.3.2 乳化沥青冷再生层材料设计参数宜采用项目实际使用材料的实测值。
10、动态模量宜按JTG E20-2011 中 T0738 实测,试验时试件养生条件参照附录 C,试验温度选用 20,用作基层时冷再生混合料加载频率采用 5Hz,用作面层时冷再生混合料加载频率采用 10Hz。条件不具备时,可参照附录 A 选取。6.3.3 有条件时宜分析再生路面结构内的温度场,最热月七天平均最高温度下冷再生层温度宜小于 40。7 材料要求 7.1 一般规定 7.1.1 使用的原材料运至现场后应进行质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。7.1.2 不同料源、品种、规格的新集料应分开堆放、标识清楚,不得混杂堆放。7.1.3 RAP 不应混入非沥
11、青类材料,不同来源和规格的 RAP 应分开堆放,使用前应进行破碎、筛分等预处理,破碎采用对辊式破碎机或专用锤式破碎机械,筛分分级后存放在干燥和遮阴区域,不得淋雨和暴晒,未经预处理的 RAP 不得直接用于乳化沥青冷再生混合料。7.2 道路石油沥青 7.2.1 冷再生用乳化沥青的基质沥青宜选择道路石油沥青 70 号 A 级或者 90 号 A 级,在 1-4 区宜采用 70 号沥青,在 2-3 或 2-2 区宜采用 90 号沥青,其技术要求应符合现行 JTG F40 的规定。7.2.2 道路石油沥青宜具有较高的酸值,针对选用的乳化剂,道路石油沥青应具有良好的被乳化效果。7.3 乳化沥青 7.3.1
12、冷再生用乳化沥青应采用慢裂拌和型阳离子乳化沥青。DB51/T 30912023 4 7.3.2 冷再生用乳化沥青性能应满足表 2 的质量要求。表 2 冷再生用乳化沥青技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验方法 破乳速度-慢裂 T0658 粒子电荷-阳离子(+)T0653 筛上残留物(1.18mm 筛)%0.1 T0652 与水泥拌和试验筛上残留物(1.18mm 筛)%2 T0657 黏度a 恩格拉黏度计法 E25-230 T0622 25赛波特黏度 Vs s 7100 T0623 蒸发残留物 残留物含量%60 T0651 溶解度%97.5 T0607 针入度(25)0.1mm 50130 T
13、0604 软化点 45 T0606 延度(15)cm 40 T0605 与粗集料的黏附性,裹覆面积-4/5 T0654 与粗、细粒式集料拌和试验-均匀 T0659 常温储存稳定性 1d%1 T0655 5d%5 a 恩格拉黏度和赛波特黏度指标任选其一检测,有争议时以赛波特黏度为准。7.3.3 乳化沥青应常温储存,储存时应保持适当搅拌,搅拌转速不宜超过每分钟 30 转,储存期以不离析、不冻结、不结团、不破乳为度。7.3.4 乳化沥青使用时的温度不宜高于 60。7.4 集料及矿粉 粗、细集料,以及矿粉质量应符合现行 JTG F40 的有关规定。7.5 水泥 7.5.1 可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅
14、酸盐水泥等,水泥强度等级宜为 32.5 或 42.5,水泥应疏松、干燥、无结团、未受潮变质,不应使用快硬水泥、早强水泥。7.5.2 水泥的初凝时间应在 3h 以上,终凝时间应大于 6h 且小于 10h,技术指标应符合相应国家和行业标准的有关要求。7.6 水 7.6.1 符合 GB5749 的饮用水可直接用于生产乳化沥青及冷再生混合料。7.6.2 非饮用水用于生产乳化沥青及冷再生混合料时,不应含有油污、泥土和其他有害杂质,且应经试验验证不影响产品性能和工程质量。7.7 RAP 7.7.1 RAP 回收、预处理应符合 JTG/T 5521 及 DB51/T 2795 的有关规定。7.7.2 应根据
15、旧沥青混合料和目标再生沥青混合料的最大公称粒径合理选择筛网尺寸,最小筛网的孔径不应超过 10mm。用作基层时,将破碎后的 RAP 筛分宜不少于 2 档(分界筛孔依次可为最大粒径、10mm),用作面层时,宜不少于 3 档(分界筛孔依次可为最大粒径、DB51/T 30912023 5 10mm、5mm)。7.7.3 RAP 技术指标应符合表 3 的要求。表 3 乳化沥青厂拌冷再生 RAP 技术指标 材料 检测项目 单位 技术要求 试验方法 RAP 最大颗粒粒径 mm 设计级配允许的最大粒径/干筛筛分级配-实测 T0302 抽提筛分级配-实测 T0725 含水量%3 T0305 4.75mm 以下的
16、 RAP 砂当量%50 T0334 RAP 中的沥青 沥青含量%实测 T0722 25针入度 0.1mm 实测 T0604 软化点 实测 T0605 15延度 cm 实测 T0606 8 冷再生混合料配合比设计 8.1 一般规定 8.1.1 在对料源充分调查基础上,选用符合要求的材料。8.1.2 冷再生混合料设计采用马歇尔配合比设计方法,也可采用旋转压实法,如采用其他方法设计时,应按本文件规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验。8.2 级配 8.2.1 以 RAP 干筛筛分级配为基础,掺加不同比例的新集料等形成的乳化沥青冷再生混合料的级配范围应满足表 4 的要求。表 4 乳化沥青冷再生混合料设
17、计级配范围 筛孔(mm)各筛孔的通过率(%)粗粒式 中粒式 细粒式 31.5 100 26.5 80100 100 19 7090 90100 100 13.2 5575-90100 9.5 4565 5075 6080 4.75 2555 3055 4575 2.36 1545 2045 2555 0.3 320 321 625 0.075 17 28 29 8.2.2 RAP 筛分试验采用风干、或参照 JTG E42-2005 中 T0302 材料加热温度调整为 40恒温干燥,采用干筛法。8.2.3 在进行级配设计时,如有条件,尚宜考虑 RAP 抽提筛分级配掺配的冷再生混合料级配范围。8.
18、2.4 根据目标级配和 RAP 级配,可在乳化沥青冷再生混合料中添加一定比例的粗集料或矿粉。DB51/T 30912023 6 8.2.5 冷再生混合料用作柔性基层时,宜采用粗粒式级配或中粒式级配;用于中、下面层时,宜采用中粒式级配;用于轻交通荷载等级道路的上面层时,可采用细粒式级配。8.3 混合料 8.3.1 乳化沥青冷再生混合料设计指标应符合表 5 的要求。表 5 乳化沥青冷再生混合料设计指标 试验项目 单位 技术要求 马歇尔试件尺寸 中、细粒式a mm 101.663.5 粗粒式 152.495.3 马歇尔试件双面击实次数 中、细粒式a 次 50+25 粗粒式 75+37 空隙率 面层%
19、711 基层 813 15劈裂强度b 层位及试件类型-重及以上交通等级 其他交通等级 面层 标准马歇尔 MPa 0.8 0.7 大型马歇尔或旋转压实c 0.6 0.5 基层 标准马歇尔 0.7 0.6 大型马歇尔或旋转压实c 0.5 0.4 干湿劈裂强度比%85 a 中粒式可采用大型马歇尔试件,此时技术要求同大型马歇尔;b 劈裂试验方法见附录 B;c 旋转压实参数参见附录 C。8.3.2 乳化沥青冷再生混合料在配合比设计阶段,应检验冻融劈裂强度比、肯塔堡飞散损失和动稳定度指标,用于重及以上交通荷载等级道路下面层时,还宜检验低温弯曲指标。混合料性能应符合表 6 的要求,否则应更换材料或者重新进行
20、混合料设计。8.3.3 乳化沥青冷再生混合料在配合比设计的同时,宜进行混合料延迟施工性能衰减和抗磨耗性能试验,指标满足表 7 的技术要求。表 6 乳化沥青冷再生混合料性能检验指标要求 试验项目 单位 技术要求 重及以上交通荷载等级 其他交通荷载等级 冻融劈裂强度比%75 70 20肯塔堡飞散损失%20 25 60动稳定度 面层 次/mm 3200 2800 基层 1500 1000-10低温弯曲应变 面层 1500-注:冻融劈裂强度比、肯塔堡飞散损失、动稳定度、低温弯曲试验方法见附录 B。DB51/T 30912023 7 表 7 乳化沥青冷再生混合料延迟施工性能衰减及抗磨耗性能要求 试验项目
21、 单位 技术要求 混合料延迟施工性能衰减(4h)残留劈裂强度比%80 空隙率变化值%2 抗磨耗试验%2 注:混合料延迟施工性能衰减和抗磨耗试验方法见附录 B。8.3.4 在混合料中,乳化沥青蒸发残留物占混合料其余部分干质量的百分比宜不小于 1.8%。水泥含量不宜超过 1.0%,且不应超过 1.5%。8.3.5 乳化沥青冷再生混合料配合比设计包括铣刨料分析、混合料配合比(新加集料、填料、水、乳化沥青用量)设计和混合料性能验证等内容。乳化沥青冷再生配合比设计流程如图 1 所示。图 1 乳化沥青冷再生混合料配合比设计流程图 9 施工 9.1 一般规定 9.1.1 施工前的材料、机械、施工方案、试验路
22、等应进行相应的施工准备。9.1.2 冷再生混合料生产和施工工艺复杂,应按照要求将所有资源配置到位,各个施工环节相匹配。9.2 设备要求 9.2.1 应配置 RAP 破碎筛分装置、拌和设备、运输车辆、摊铺机械、碾压设备,以及辅助DB51/T 30912023 8 设备。9.2.2 乳化沥青厂拌冷再生拌和设备应配有配料装置、水泥罐、矿粉罐(如需要)、乳化沥青罐、水罐等,冷料仓应具有破拱装置,乳化沥青罐应具有搅拌及内循环功能。9.2.3 所有材料均应能精确计量配料,粗、细集料,RAP 的配料精度宜不低于 1.5%,水泥、矿粉、水的计量精度宜不低于 1.0%,乳化沥青的计量精度宜不低于 0.5%。9.
23、2.4 搅拌机长度、叶片布局、水管和沥青管路接入拌缸的顺序等应设计合理,拌和设备拌和混合料时,宜使水和乳化沥青分批次加入,且宜采用不少于二次拌和的生产工艺,使乳化沥青冷再生混合料充分搅拌均匀。9.2.5 RAP 的预处理能力应与拌和设备的生产能力、摊铺能力相匹配。9.3 铺筑试验路 9.3.1 正式施工前应铺筑试验段,长度不宜小于 200m。9.3.2 通过试验段应完成下列工作:a)检验再生设备是否满足施工需要;b)验证乳化沥青冷再生混合料配合比设计;c)试拌确定拌和机的上料速度,摊铺参数,压路机类型和数量,碾压顺序、速度和遍数等施工参数;d)检测压实度、空隙率等指标;e)检验质量控制方案的可
24、行性。9.4 拌和 9.4.1 冷再生混合料应拌和均匀、无花白料、无液体流淌、无结块成团现象,和易性良好。9.4.2 冷再生各种材料拌和顺序为:先将 RAP、新集料、矿粉、水泥干拌混匀,再与水拌和,最后与乳化沥青拌和,拌和应保证冷再生混合料的裹覆均匀性。9.4.3 生产结束后,拌合机停机前,应用水冲洗拌缸,同时放空 RAP 料仓避免高温天气时RAP 粘结成块堵塞料仓。9.5 运输 9.5.1 运料车装料时宜前后移动位置,平衡装料,减少混合料离析。9.5.2 拌和好的冷再生混合料应尽快运至施工现场并完成摊铺和压实,装满混合料的汽车,不得随意中途停留,必须保证直接将混合料送到现场,及时摊铺。冷再生
25、混合料应在乳化沥青破乳前和水泥凝结前运抵施工现场并完成摊铺。9.5.3 运料车每次使用前、后应清扫干净,可在车厢板上喷涂隔离剂防止冷再生混合料粘结,隔离剂禁止使用柴油等有机溶剂。运料车应用帆布覆盖防止运输材料污染、雨淋、提前硬结,运料车在即将卸料时方可揭开,不可提前撤除覆盖布以致混合料长时间暴露于空气中。9.5.4 卸料时,运料车在后轴轮胎与摊铺机接触前 10cm-30cm 处停车,严防撞击摊铺机。此时运料车应挂空挡等候摊铺机推动前行。9.6 摊铺 9.6.1 冷再生混合料宜采用履带式摊铺机,熨平板不需要加热。9.6.2 摊铺机在施工过程中,起步速度要慢,平稳匀速前进,不得随意变换速度或者中途
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