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1、G210 乳化沥青冷再生（基层）配合比设计一、乳化沥青冷再生技术要求乳化沥青冷再生混合料设计技术要求试验项目技术要求空隙率914 劈裂试验(15 ) 劈裂强度 (MPa) 不小于0.40( 基层、底基层 ) 、0.50( 下面层 ) 干湿劈裂强度比(%) 不小于75 冻融劈裂强度比TSR （% ） 不小于70 二、确定冷再生矿料级配检测 RAP 及新矿料的级配组成， 调整各种材料用量确定冷再生配合比的级配组成为RAP : 1020mm ：05mm=70%:10%:20% 乳化沥青再生混合料矿料级配计算表材料26.519.0 9.50 4.75 2.36 0.30 0.075 原材料 及配026
2、.5mm 100% 100 97.0 64.7 40.5 25.0 8.8 3.5 04.75mm 100% 100 100 100 99.57 77.26 10.00 4.09 9.516mm 100% 100 100 100.0 95.3 3.2 1.3 1.0 9.519mm 100% 100 90.36 4.8 0.1 0.0 0.0 0.0 矿料比 例026.5mm 70.0% 70.00 67.9 45.3 28.3 17.5 6.2 2.4 04.75mm 20.0% 20.0 20.0 20.0 19.9 15.5 2.0 0.8 9.516mm 0.0% 0.0 0.0 0.
3、0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.519mm 10.0% 10.0 9.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 合成级配100.0% 100.00 96.96 65.79 48.25 32.93 8.17 3.25 规范要求级配中值100.0 95.0 70.0 50.0 35.0 12.0 5.0 规范要求级配范 围下限100 90 60 35 20 3 2 上限100 100 80 65 50 21 8 三、确定最佳含水量、最大干密度乳化沥青用量采用4%，水泥用量采用 3.0%PC.325水泥1、检测乳化沥青的残留物含量。 （此次试验中所使用的乳化沥青残留物含量为 59%）2、检
4、测 RAP 的天然含水量。（采用风干集料）3、根据乳化沥青残留物含量计算外加水量。外加水量 =总含水量 -乳化沥青的含水量乳化沥青用量 (1-乳化沥青残留物含量 ) 4、根据矿料级配比例配料，每个试件约为4500g左右。5、根据公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-2009采用重型击实仪确定最佳含水量（7.0%）和最大干密度（ 1.915） 。重型击实试验记录表1 2 3 4 5 6 乳化沥青4% （残留物含量 59% ，4%*41%=1.64% ）水泥PC.325水泥、 3% 含水量5.5% 6% 6.50% 7% 7.50% 8% 外加水3.86 4.36 4.86 5.36
5、5.86 6.36 盘重600.5 622.5 590 637 590 605.5 盘+湿样4916.5 4949.5 4936 5098.5 5057 5032.5 湿样4316 4327 4346 4461.5 4467 4427 湿密度1.9825 1.9876 1.9963 2.0494 2.0519 2.0335 盘+干样4669 4693.5 4662.5 4806.5 4753.5 4720 干样重4068.5 4071 4072.5 4169.5 4163.5 4114.5 最大干密度1.8689 1.8700 1.8707 1.9153 1.9125 1.8900 最佳含水量
6、6.08 6.29 6.72 7.00 7.29 7.60 四、确定最佳乳化沥青用量1、配料根据级配比例配料 （每个油石比采用最佳油石比上限浮动0.5%各一组，共计四组）各组试验的试件制作数量乳化沥青用量干劈裂强度湿劈裂强度冻融劈裂强度密度（蜡封法）理论密度4.5% 4 4 8 3 2 5% 4 4 8 3 2 5.5% 4 4 8 3 2 6% 4 4 8 3 2 注：劈裂强度和密度是制作小马歇尔试件，每个试件约1150g 集料（不含水泥、水和乳化沥青）理论密度每组取集料2000g 2、成型与养生采用 7%含水量，3%PC.325水泥， 乳化沥青按 4.5%、 5.0%、 5.5%、6.0%
7、的用量进行试验。干、湿裂、密度用试件第一次双面击实50 次，连同试模一起放入 60 烘箱烘干不少于40h，立即从烘箱取出双面各击实25 次后，侧放冷却 12h 后脱模。冻融劈裂一次性双面击实50 次后侧放冷却 12h 后脱模。理论最大密度 沥青用 量编号干样样+水+料桶桶加水玻璃板密度平均4.50 11 2188.5 7449 629 5708 451.00 2.436 2.394 12 2067 7338 621.5 5698.5 2.353 5.00 21 2067 7348 629 5708 2.354 2.379 22 2062 7354 621.5 5698.5 2.405 5.50
8、 31 1874.5 7255.5 629 5708 2.409 2.369 32 2075.5 7333.5 621.5 5698.5 2.328 6.00 41 2046 7334 629 5708 2.349 2.360 42 2030 7323 621.5 5698.5 2.370 检测混合料的最大理论相对密度时，乳化沥青混合料拌和后均匀摊铺，自然风干，按沥青混合料最大理论密度方法检测。3、检测试件的密度并计算空隙率测量所有试件的高度。 采用蜡封法检测各组马歇尔试件的密度和空隙率（ 914% ） 。蜡封法检测空隙率的方法与步骤如下：1）选择适宜的浸水天平或电子秤，最大称量应不小于试件质
9、量的 1.25 倍，且不大于试件质量的5 倍。2）称取干燥试件的空中质量（ma） ，根据选择的天平感量读数，准确至 0.1g、0.5g 或 5g，当为钻芯法取得的非干燥试件时，应用电风扇吹干 12h 以上至恒重作为空中质量，但不得用烘干法。3）将试件置于冰箱中， 在 45条件下冷却不少于30min。4）将石蜡熔化至其熔点以上5.50.5。5）从冰箱中取出试件立即浸入石蜡液中，至全部表面被石蜡封住后迅速取出试件， 在常温下放置 30min，称取蜡封试件的空中质量（mp） 。6）挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零。将蜡封试件放入网篮浸水约1min，读取水中质量（ mc） 。7）如
10、果试件在测定密度后还需要做其它试验时，为便于除去石蜡，可事先在干燥试件表面涂一薄层滑石粉，称取涂滑石粉后的试件质量（ ms） ，然后再蜡封测定。8）用蜡封法测定时，石蜡对水的相对密度按下列步骤实测确定：（1) 取一块铅或铁块之类的重物，称取空中质量（mg） ；（2) 测定重物的水中质量（ m g） ；（3) 待重物干燥后， 按上述试件蜡封的步骤将重物蜡封后测定其空中质量（ md）及水中质量（ m d） ；p= 式中： p在常温条件下石蜡对水的相对密度；mg重物的空中质量， g；m g重物的水中质量， g；md蜡封后重物的空中质量，g；m d蜡封后重物的水中质量，g。f= 式中： f由蜡封法测定
11、的试件毛体积相对密度；ma试件的空中质量， g；mp蜡封试件的空中质量，g；mc蜡封试件的水中质量，g。4、检测劈裂强度劈裂（干劈裂）强度检测在试件冷却后脱模，室温15静置 2h后直接检测强度。（基层、底基层不小0.40MPa ） （下面层不小于马歇尔密度（蜡封法）蜡密 度空重水中重蜡封空中重蜡封水中重密度 1010 864.2 1141.4 860.5 0.973 空中重蜡封空中重蜡封水中重密度密度平 均VV VV平 均6 11 1030.8 1063.9 532.8 2.110 2.096 10.577 11.18 12 1038.2 1060.1 534.3 2.110 10.584 1
12、3 1046.2 1074.8 535.4 2.068 12.372 5.5 21 1034.4 1075.8 547.2 2.128 2.101 10.153 10.94 22 1034.7 1067.5 537.6 2.085 11.964 23 1018.6 1051.1 530.5 2.091 11.734 5 31 1026.5 1065.9 532.6 2.083 2.088 12.457 12.26 32 1028.6 1062.2 538.6 2.103 11.608 33 1033.3 1068.1 534.8 2.077 12.715 4.5 41 1033.4 1071.
13、7 526 2.041 2.053 14.756 14.26 42 1022.1 1052.9 525.8 2.063 13.835 43 1029.7 1064.2 527.6 2.055 14.181 0.50MPa ） 。浸水劈裂（湿劈裂）强度检测在试件脱模后放入25恒温水浴23h，后放入 15恒温水浴 1h 后检测劈裂强度。湿劈裂强度与干劈裂强度的比值为干湿劈裂强度比，且不小于75% 。劈裂（干劈裂）强度乳化沥青含量 (%) 4.5 5 5.5 6.0 干劈裂 (MPa) 0.48 0.49 0.45 0.44 湿劈裂 (MPa) 0.38 0.44 0.37 0.36 干湿劈裂强度比
14、（ % ）78.84 89.17 82.94 80.53 确定最佳乳化沥青用量为5.5%（折合纯沥青 3.3%）冻融劈裂，将8 个试件（ 50 次）分成两组，各自测量高度，一组用于冻融，一组用于对比，冻融的采用理论密度仪抽真空15min后加入 10ml 水，放入-18冷冻箱冻 16h17h ，取出后放入 60水中24h，随后和对比的一组同时放入放入25恒温水浴 2h 后检测劈裂强度。进行对比后得到冻融劈裂强度比大于70%。经实测此乳化沥青冷再生混合料配合比冻融劈裂强度比为78.4% 符合规范要求。冻融劈裂强度比乳化沥青用量 % 4.5 5.0 5.5 6.0 冻融劈裂强度比 % 70.74 7
15、8.44 78.08 72.22 五、结论与建议1、结论通过现场取样、试验确定乳化沥青冷再生混合料配合比矿料比例为： RAP：9.519mm ：04.75mm =70:10:20 ，水泥（ PC.325 ）用量为矿料质量（外掺）的3%，最佳含水量为7.0%（包括外加水量和乳化沥青中的水量） ，最佳乳化沥青用量为5.5%（最佳乳化沥青用量为乳化沥青用量与矿料和水泥用量总和的比值，折合成纯沥青为3.3%） 。2、建议1）乳化沥青用量应根据乳化沥青残留物含量进行调整，宜控制纯沥青为 3.3%左右，实际用水量宜根据试验确定的最佳用水量与环境因素进行调整。2）以上结果为现场取样试验结果，由于材料不断变化，建议铺筑前应重新进行原材料筛分、 如变化较大时应根据 公路沥青路面再生技术规范 JTG F41-2008 乳化沥青冷再生混合料工程设计级配范围及目标配合比级配范围进行优化调整。3）施工时、每天检测RAP 天然含水量、乳化沥青残留物含量。根据试验确定的总含水量、乳化沥青的残留物含量、 RAP 天然含水量调整外加水的用量，确保拌合均匀不离析4）考虑到本项目是重载交通路段，水泥剂量目前暂定为3.0%，且采用的是 PC32.
