DB33∕T 2112-2018 公路沥青路面厂拌热再生技术规范.pdf
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1、ICS 93.080 P66 DB33 浙江省地方标准 DB33/T 21122018 公路沥青路面厂拌热再生技术规范 Technology specification of asphalt pavement hot recycling in plant 2018 - 04 - 12 发布 2018 - 05 - 12 实施 浙江省质量技术监督局 发 布 DB33/T 21122018 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定语 . 1 4 原沥青路面调查与分析 . 2 5 路面结构层设计 . 3 6 材料 . 4 7 配合比设计 . 6 8 施
2、工 . 10 附录 A(规范性附录) 原路面探坑调查与 RAP 取样分析 . 17 附录 B(规范性附录) 原沥青路面 RAP 回收铣刨机铣刨速度试验 . 21 附录 C(规范性附录) RAP 掺量和热再生沥青混合料的适用范围 . 23 附录 D(规范性附录) 厂拌热再生沥青混合料拌和设备的要求 . 25 附录 E(资料性附录) 厂拌热再生沥青混合料在浙江省某省道的应用 . 26 DB33/T 21122018 II 前 言 本标准依据GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由浙江省交通运输厅提出并归口。 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这些专利的责任。
3、 本标准起草单位:浙江省嘉兴市公路管理局,嘉兴市高新交通技术测评研究院,上海理工大学。 本标准主要起草人: 方建义、拾方治、陈鸿、刘端阳、曹铭辉、陈州彤、曹建明、朱建德、李秀君、沈佳、杨永伟、朱春东、付欣、高德明、李飞泉、林育萍、张志却、陆华、赵劼昶、沈国权、熊建祥。 DB33/T 21122018 1 公路沥青路面厂拌热再生技术规范 1 范围 本规范规定了公路沥青路面厂拌热再生原路面调查与分析、路面结构层设计、材料、配合比设计、施工和质量检验等的技术要求。 本规范适用于公路沥青路面厂拌热再生的设计、施工与质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用
4、文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准 GB 16297 大气污染物排放标准 GB/T 25641 道路施工与养护机械设备-沥青混合料厂拌热再生设备 JTG D50-2017 公路沥青路面设计规范 JTG E20-2011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E42-2005 公路工程集料试验规程 JTG E60 公路路基路面现场测试规程 JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 JTG F41-2008 公路沥青路面再生技术规范 JTG F80/1-2004 公
5、路工程质量检验评定标准 JTG H20-2015 公路技术状况评定标准 JTG/T D33 公路排水设计规范 DB33/T 896 高等级公路沥青路面设计规范 3 术语和定语 JTG F40-2004 、JTG F41-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 回收沥青路面材料 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路面材料。 JTG F41-2008,术语2.1.1。 3.2 RAP等级 grade of RAP 通过对RAP中沥青针入度的检测结果,按照针入度等级将RAP划分若干个质量等级。 DB33/T
6、21122018 2 3.3 厂拌热再生 central plant hot recycling 将回收沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。 JTG F41-2008,术语2.1.3。 3.4 热再生沥青混合料级配 gradation of recycled mixture 热再生沥青混合料中RAP中的矿料与新矿料的合成级配。 4 原沥青路面调查与分析 4.1 一般规定 4.1.1 应对拟实施厂拌热再生的原沥青路面进行全面的调查和技术状况评定,并对其厂拌热再生的适应性和施工操作性进行充
7、分论证。 4.1.2 对拟使用原沥青路面材料进行厂拌热再生利用的,按照附录 A 的要求对原沥青路面进行取样和分析。 4.2 原路面历史信息调查 4.2.1 收集原沥青路面交通资料、路面结构、材料组成和各结构层材料配合比设计、竣工验收等资料。 4.2.2 收集原沥青路面营运期间的维修段落、维修工艺、维修材料等维修养护资料。 4.2.3 调查原沥青路面现状,包括路面损坏状况指数 PCI、路面行驶质量指数 RQI、路面车辙深度指数RDI、路面抗滑性能 SRI 和路面结构强度指数 PSSI 等技术资料。 4.3 原路面状况调查与评价 4.3.1 根据 JTG H20 规定的方法、频率和指标要求对原路面
8、技术状况进行调查和综合评定。 4.3.2 根据原路面状况调查结果,按照路面技术状况相同或者接近的标准划分路段,子路段面积不宜大于 500002m,且不宜小于 50002m。 4.3.3 按照附录 A 的规定对原沥青路面进行探坑调查。 4.4 RAP 评价 4.4.1 铣刨后的 RAP 应按照本规范 6.3.2 规定进行检测,明确 RAP 各种成分及含量。 4.4.2 根据 RAP 中老化沥青的针入度,按照本规范 6.3.3 的规定划分 RAP 等级。 4.5 交通量调查 4.5.1 交通量调查和分析应符合 JTG D50 中相关规定。 4.5.2 应根据路面设计使用年限,按照 JTG D50-
9、2017 附录 A 确定的当量设计轴载累计作用次数,为再生路面结构的设计厚度提供依据。 4.5.3 计算预估施工期间的高峰小时交通量,为施工组织方案的制定提供依据。 DB33/T 21122018 3 5 路面结构层设计 5.1 一般规定 5.1.1 厂拌热再生沥青混凝土用于沥青路面结构层时,其路面结构组合设计应符合 JTG D50 的规定。 5.1.2 厂拌热再生沥青路面结构组合设计时应按照 DB 33/T 896-2013 附录 A 气候分区的规定,充分考虑浙江各分区的气温、降雨量及地质特点合理确定各结构层的技术要求。 5.1.3 厂拌热再生沥青混凝土不宜用作高速公路、一级公路沥青路面的表
10、面层;作为沥青路面中下面层时,其上覆沥青层不宜为开级配沥青混凝土,并在再生层上增设应力吸收防水粘结层。 5.1.4 热再生沥青混凝土层宜采用密级配沥青混合料, 不宜采用开级配沥青混合料, 并按照 JTG/T D33的规定,加强再生路面结构的排水设计。 5.1.5 厂拌热再生沥青混凝土路面含有多层厂拌热再生沥青混凝土时,上层热再生沥青混凝土中 RAP等级不应低于下层热再生沥青混凝土。 5.2 设计方法 5.2.1 厂拌热再生沥青混凝土路面应按 JTG D50-2017 中 7.4 条规定进行路面结构验算, 路面使用性能设计指标应符合 JTG D50-2017 中 3.0.6 和 3.0.7 条规
11、定,不符合时调整路面结构方案,重新验算直至符合为止。 5.2.2 厂拌热再生沥青混凝土层疲劳开裂验算和永久变形量验算均按照新拌沥青混凝土层执行。 5.2.3 根据公路等级、交通等级、环境特征、结构层位以及路用性能等因素确定厂拌热再生沥青混合料的类型。 5.3 设计参数 5.3.1 厂拌热再生沥青混合料动态压缩模量应根据 JTG D50-2017 第 5.1.4.的规定,依据相应的水平确定。其中水平三,可按照表 1 给出的范围,确定厂拌热再生混凝土动态压缩模量。RAP 掺量为 40%时,设计参数取上限;RAP 掺量在 040%之间的设计参数,线性内插确定。 表1 20条件下厂拌热再生沥青混合料动
12、态压缩模量取值范围(MPa)a 级配类型 沥青种类b 50 号 70 号 90 号 AC-13 850012500 800012000 750011500 AC-16 、AC-20 950014000 900013500 850013000 AC-25 900013500 850012500 800012000 ATB-25c 750011500 700011000 650011000 a 沥青粘度大、级配好或空隙率小时取高值,反之取低值; b 沥青种类是指 RAP 中沥青与新沥青、再生剂混合后再生沥青所处的标号; c ATB-25 为 5Hz 条件下动态压缩模量,其他再生沥青混合料为 10H
13、z 条件下的动态压缩模量。 5.3.2 新拌沥青混合料、水泥稳定碎石等材料设计参数的取值,按照 JTG D50 执行。 5.4 设计厚度 5.4.1 热再生沥青混凝土层的厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配,一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的 2.5 倍。 DB33/T 21122018 4 5.4.2 热再生沥青混凝土压实最小厚度与适宜厚度可按照 JTG D50 中同级配类型新拌沥青混合料进行选择,用作表面层时最小厚度不宜小于 5cm。 6 材料 6.1 一般规定 6.1.1 厂拌热再生沥青混合料使用的各种材料运至现场后应进行质量检验,经评定合格后方可使用。 6.1.2 根据工程要求
14、、公路等级、使用层位、气候条件、交通情况、RAP 等级以及成功经验,合理选择厂拌热再生沥青混合料所需的各种材料。 6.2 新料 6.2.1 沥青 添加的沥青应符合JTG F40中相关技术要求。沥青标号和指标的选定宜根据公路等级、气候条件、交通条件、RAP应用要求、路面类型及结构层的层位及受力特点、施工方法等,结合当地的使用经验综合确定。 6.2.2 新集料和矿粉 新添加的粗集料、细集料和矿粉应符合JTG F40的相关技术要求。 6.2.3 再生剂 再生剂的质量宜满足表2的要求。 表2 再生剂质量要求 检测项目 RA-1 RA-5 RA-25 RA-75 RA-250 试验方法 60黏度(cSt
15、) 50175 176900 9014500 45011250 1250137500 T0619 闪点() 220 T0633 饱和分含量(%) 30 T0618 薄膜烘箱试验前后黏度比a 3 T0619 薄膜烘箱试验前后质量变化, 不大于 (%) 4 4 3 3 3 T0609 或T0610 15密度 实测记录 T0603 a 薄膜烘箱试验前后黏度比=试样薄膜烘箱试验后黏度/试样薄膜烘箱试验前黏度。 6.3 RAP 6.3.1 RAP 的回收 RAP应按以下要求进行回收: DB33/T 21122018 5 a) 应根据原路面调查及 RAP 材料评价结果(沥青含量、老化程度和集料级配分布情况
16、)确定铣刨段落和厚度,分段、分层回收; b) 正式铣刨前,按照附录 B 进行铣刨试验。通过比较不同铣刨速度的 RAP 级配,确定合适的铣刨速度。 6.3.2 RAP 的检测 RAP的检测和评定应满足以下要求: a) RAP 的检测指标按照表 3 执行; 表3 RAP 检测项目 材料 检测项目 试验方法 RAP 含水量(%) 本规范附录A 含泥量(%) RAP矿料级配 沥青含量(%) 砂当量(%) RAP中的沥青 针入度(0.1mm)(25,100g,5s) 抽提法,JTG E20 黏度(Pas)(60) 软化点TR&B() 延度(cm)(15) RAP中的粗集料 针片状颗粒含量(%) 抽提法,
17、JTG E42 压碎值(%) RAP中的细集料 棱角性(s) b) 按照 JTG F40 的有关要求评定 RAP 中集料和沥青; c) RAP 集料不符合 JTG F40 相关技术要求时,但新旧集料混合后的集料质量符合 JTG F40 要求的,可以使用。 6.3.3 RAP 等级划分 根据表4的检测结果,对RAP进行等级分类。 表4 RAP 等级标准 材料 检测项目 RAP分类定级标准 试验方法 一等 二等 三等 四等 RAP 中沥青 针入度(0.1mm)(25,100g,5s) 40 30;40 20;30 20 抽提法,JTG E20 6.3.4 RAP 的预处理与堆放 回收的RAP应按照
18、以下方法进行预处理和堆放: a) 一个料堆的 RAP 应充分混合,避免粗细离析,同时筛除和破碎超粒径 RAP,保证 RAP 最大粒径小于再生沥青混合料的最大公称粒径; b) 根据 RAP 应用的层位,按照附录 C 进行分档; c) RAP 堆场应经过硬化处理且排水通畅,场地应具备防雨、防风和防晒等措施; DB33/T 21122018 6 d) 不同来源、不同规格的 RAP 应分类堆放,不得混杂; e) RAP 堆放时间不宜超过 6 个月,堆放高度不宜超过 3m。 7 配合比设计 7.1 一般规定 7.1.1 厂拌热再生沥青混合料的配合比设计应满足工程项目性能使用要求,并综合考虑经济、技术和施
19、工的要求。 7.1.2 厂拌热再生沥青混合料配合比设计包括三个阶段,即目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证。 7.1.3 厂拌热再生沥青混合料宜采用马歇尔设计方法进行配合比设计。如采用其他设计方法设计,应按照马歇尔设计方法进行检验,满足要求时方可使用。 7.1.4 应严格控制 RAP 的掺配率、加热温度和沥青用量,以保证厂拌热再生沥青混合料具有良好水稳定性、低温抗裂性和高温稳定性。 7.2 目标配合比设计 7.2.1 目标配合比设计流程 目标配合比设计应按照图1所示的流程进行。 7.2.2 矿料级配范围 根据厂拌热再生沥青混合料的类型,其级配应符合JTG F40规定的相应热拌沥青混合
20、料级配范围要求。 7.2.3 RAP 掺量确定 RAP掺量的确定应按照以下方法进行: a) 如工程所在地没有成熟经验,应按照附录 C 的规定,确定不同等级 RAP 的最大掺量; b) RAP 具体掺量需根据路用性能、公路等级、结构层位,RAP 等级、交通荷载、区域环境特点等信息,并充分参考当地工程经验、沥青拌和厂的生产能力的实际情况综合确定; c) RAP 掺量范围不宜超过 40%;当 RAP 掺量超过 40%时,需要通过室内试验,以及试验路综合验证评定,合格后方可使用。 7.2.4 新沥青标号确定和再生剂的选择 根据RAP的性质和掺配比例,按照表5选择新沥青等级和是否使用再生剂。 表5 新沥
21、青等级选择 新沥青等级和再生剂选择 RAP 等级和掺量 一等 二等 三等 采用 RAP 中原沥青路面沥青标号 30 20 10 新沥青针入度比 RAP 中原沥青路面沥青标号增加 10(0.1mm) ;或添加再生剂 3040 2030 1015 添加再生剂, 运用新旧沥青混合调和法则确定。 40 30 15 DB33/T 21122018 7 图1 厂拌热再生沥青混合料目标配合比设计流程图 7.2.5 调和法则确定新沥青和再生剂 新沥青和再生剂按照以下方法确定: a) 根据新旧沥青混合调和法则确定新沥青标号、用量和再生剂用量; oldnewmixlglg)1(lglglglg . (1) 式中:
22、 mix混合后沥青的60黏度(Pas); 新沥青的比例, bnbPP; nbP热再生沥青混合料的新沥青用量(%); 合格 调和法则确定新沥青和再生剂用量 沥青用量估算 根据结构层设计确定热再生沥青混合料的类型 依据规范确定热拌沥青混合料级配 确定工程设计级配范围 材料取样、 试验 RAP 掺量确定 RAP 分级 沥青标号确定和再生剂选择 矿料合成级配设计 确定最佳沥青用量 配合比设计验证, 确定配合比设计是否合理 完成配合比设计,提交材料品种,RAP 等级、RAP 矿料级配、矿料级配,目标配合比,最佳沥青用量等 RAP 新料 工程信息和当地经验 不合格 DB33/T 21122018 8 bP
23、热再生沥青混合料的总沥青用量(%); new混合前新沥青60黏度(Pas); old混合前旧沥青60黏度(Pas)。 b) 根据黏度 确定新沥青标号和新沥青用量;根据 JTG F41-2008 附录 B 的规定,确定是否使用再生剂及再生剂品种和用量; c) 根据新旧沥青掺配比例和再生剂掺量,进行新旧沥青掺配试验,验证热再生沥青标号(调和沥青)是否达到目标标号,否则应重新选择沥青或者改变掺配比例。 7.2.6 材料取样、试验 根据本规范6.3.2规定,实测RAP的技术性能;根据本规范6.2和JTG F40的规定,实测新料的技术性能。 7.2.7 沥青用量估算 按照以下方法估算沥青用量: a) 估
24、算总沥青用量 按照如下方法估算总沥青用量: 1) 当 RAP 掺量超过 20%时,可以根据 JTG F41 所给出的公式估算总沥青用量; 2) 当 RAP 掺量不超过 20%时, 密级配热再生沥青混合料的总沥青用量等于同级配类型全新料拌制的沥青混合料沥青用量。 b) 估算新沥青用量 按照JTG F41所给出计算公式,估算新沥青用量。 7.2.8 矿料合成级配设计 按照以下方法进行矿料合成级配设计: a) 按照附录 A 的要求,确定 RAP 的级配组成; b) 根据 RAP 的老化程度、RAP 矿料级配变异情况及工程实际、沥青混合料类型与使用层位、拌和设备类型与加热干燥能力、新集料性质等,确定新
25、集料与 RAP 掺配比例; c) 将预处理后的 RAP 粗细两档矿料分别作为再生混合料中一种矿料与新集料进行合成级配设计。 7.2.9 确定最佳新沥青用量 按照以下方法确定新沥青用量: a) 以估算的新沥青用量为中值,以 0.5 为间隔成型 5 组马歇尔试件,按照 JTG F40 的马歇尔方法确定最佳新沥青用量。 b) 对石油沥青的 RAP 再生沥青混合料,采用真空法测定最大理论密度;对含有 SBS 改性沥青的RAP,热再生沥青混合料宜采用燃烧炉法回收矿料,测定新旧矿料相关密度,计算得到最大理论密度。 c) 马歇尔试件制备过程的温度按以下要求进行控制: 1) 当 RAP 掺量大于等于 10%时
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