2011/9/14 18:19:11
图 1 “龙旋风TM 乳化沥青冷再生”混合料设计流程
2.3、专业的乳化沥青冷再生设备
“龙旋风TM 乳化沥青冷再生”混合料的生产采用专业的乳化沥青冷再生拌和
设备,主要由筛分系统和拌和系统组成。
(1)筛分系统
筛分系统震动筛设置了10mm 和32mm 两道筛网,将铣刨料分成9.5mm 以
下细集料部分、9.5mm~31.5mm 粗集料部分和31.5mm 以上超粒径部分。对超粒
径颗粒配备了专门的破碎装置进行破碎,破碎后通过闭合回路再送至震动筛进行
二次筛分。
(2) 拌和系统
“龙旋风TM 乳化沥青冷再生”混合料拌和系统采用连续式稳定土设备的基本
架构,但增加1 个拌和锅,实现无机类原材料与有机类原材料拌和的分离。与此
同时,其配料控制达到和超过热拌和楼水平。所有冷仓和外加剂添加单元均单独
控制,实时质量流量控制,集料的控制精度为±2%,水泥/矿粉的控制精度为
±0.3%,乳化沥青和水的控制精度为±0.2%;系统能够自动运行、协同控制、超
限报警并动作、极限停机,最大限度减少人为干预;方便标定和过程控制;乳化
沥青拌和锅具有足够的有效拌和长度,且能够根据情况调整拌和长度,保证乳化
沥青冷再生混合料的均匀裹覆。
2.4、系统的施工工艺控制
乳化沥青冷再生的施工工艺与热拌沥青混合料(HMA)存在较大的差异性,
从后场的拌和至现场的摊铺、碾压均存在较多的不同之处。HMA 工艺的控制因
素是沥青与集料的加热温度,而拌制乳化沥青再生混合料的重要控制因素是沥青
乳液的类型、集料的含水量以及拌和时间等。
“龙旋风TM 乳化沥青冷再生体系”是在总结大量工程经验的基础上,结合化
学和材料学的特点,从施工过程中能量守恒的角度出发,重点从原材料的破碎、
筛分、拌和到乳化沥青再生混合料的运输、摊铺与碾压等环节进行分析、归纳总
结,最终提出厂拌冷再生沥青混合料系统的施工工艺,总结施工各环节的质量控
制要点,以确保修筑出高质量冷再生沥青路面。
三、“龙旋风TM 乳化沥青冷再生成套技术在西宝高速的应用情况
1、施工结构层方案介绍
按照交通量西宝高速属特重交通,为适应重载车辆比例较大的特点,新建沥
青面层与半刚性基层之间增加柔性过渡层,改善行车荷载在路面结构内部的应力
分布,减少半刚性基层裂缝对上部沥青路面的影响。乳化沥青冷再生柔性层主要
集中在BM-04 合同段,全段18.97 公里及管段内所有立交匝道的结构层方案如
下:
表2 西宝高速改扩建BM-04 合同段路面主要结构方案
层位 主线 硬路肩 匝道
上面层 4cm SMA-13 4cm SMA-13 4cm SMA-13
中面层 6cm AC-20C 18cm 乳化沥青
冷再生
6cm AC-20C
下面层 12cm ATB-30 15cm 乳化沥青冷再生
基层 约60cm 水稳碎石 40cm水稳碎石40~54cm 水稳碎石
2、乳化沥青配方及混合料配合比设计
在西宝冷再生项目开始之前的一个月的时间内,上海龙孚和MWV 的技术团
队综合考虑旧料、新料(如果需要)、活性填料性质、气候及施工条件,采用了
4 种乳化沥青配方,对每个配方,按照0.5%的变化量确定5 个乳化沥青用量,在
各乳化沥青用量下与合成级配的矿料分别进行试拌,观察混合料的工作性、拌和
均匀性、与集料裹覆状态及混合料的浆态。最终初选出两种配方,与集料拌和后
集料表面颜色均接近乳化沥青本身颜色,且裹附均匀全面,基本无花白料,和易
性好,有少量浆体,但浆体不流淌、不聚集,粗细料不分离,则混合料达到理想
拌和状态。
根据初步选定的2 种乳化沥青配方,在其推荐液体组合下,成型试件,在
25℃条件下进行养生,养生结束后立即进行混合料早期强度试验(粘结力试验、
磨耗试验和钻芯试验)。粘结力试验(配合钻芯)和磨耗试验分别测试混合料表
面和内部的粘聚力早期形成状况。表面的粘聚力形成状况,表征最早交通开放时
间。内部粘聚力状况,表征混合料整体性的初步形成和化学凝聚作用的基本完成。
最终确定了一种拌和状态和早期强度均较好的乳化沥青配方。
在混合料配合比设计阶段,选取 5 乳化沥青用量,间隔0.5%,在每个乳化
沥青用量对应的液体组合下,拌制乳化沥青冷再生混合料,按照《公路沥青路面
再生技术规范》JTG F41-2008 中规定的方法,确定最佳乳化沥青用量为3.5%,
其最佳含水量和最佳乳化沥青用量组合下混合料的性能见表3。
表3 乳化沥青冷再生混合料技术要求
试验项目 技术要求 实测值
早期强度
粘结力(g/cm2) 不小于 185 214.2
磨耗损失率(%) 不大于2.0 1.2
芯样完整度(%) 不小于80 95.3
劈裂试验(15℃)
劈裂强度(MPa) 不小于0.55 0.85
干湿劈裂强度比(%) 不小于 85 88.9
马歇尔稳定度试验
40℃马歇尔稳定度(kN) 不小于6.5 9.97
浸水马歇尔残留稳定度(%) 不小于 80 90.0
冻融劈裂强度比TSR(%) 不小于 70 88.7
60℃车辙动稳定度(次/mm) 不小于 2000 4125
备注:以上技术要求均为上海龙孚材料技术有限公司企业标准,其中早期强度为上海龙孚和
MWV 的技术团队自主研发的试验方法。
3、施工质量控制
乳化沥青冷再生混合料的施工质量主要从原材料的破碎、筛分、拌和到乳化
沥青再生混合料的运输、摊铺与碾压等环节进行控制,以确保修筑出高质量冷再
生沥青路面。
3.1 筛分系统和拌和系统
图 2 龙旋风TM 乳化沥青冷再生设备筛分系统
图 3
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