一种泡沫沥青就地冷再生混合料及其级配方法和应用组成比例

本发明专利技术提供了一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水；本发明专利技术根据冷再生结构层厚度和旧路面铣刨厚度确定了新集料掺量，同时本发明专利技术对新集料中的泡沫沥青、粗集料、细集料、水泥和水的级配进行了控制，使得本发明专利技术提供的泡沫沥青就地冷再生混合料具有优良的路用性能。同时，本发明专利技术还提供了由所述级配方法得到的泡沫沥青就地冷再生混合料以及泡沫沥青就地冷再生混合料在旧路维修改造中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫沥青就地冷再生混合料及其级配方法和应用
本专利技术涉及交通土建工程应用
，具体涉及一种泡沫沥青就地冷再生混合料及其级配方法和应用。
技术介绍
就地冷再生是指利用沥青再生设备将旧沥青路面材料就地打碎，并加入新集料后拌和压实，以旧路面材料为主料的修筑道路技术。就地冷再生混合料指的是包括旧路面铣刨料和新集料的混合料，泡沫沥青就地冷再生混合料指的是包括泡沫沥青的就地冷再生混合料。目前，工程实践中就地冷再生混合料的设计方法主要是：先确定就地冷再生混合料的密度，再根据这个密度确定新集料掺量，然后根据《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中集料之间级配关系确定得出就地冷再生混合料。但是上述方法中新集料掺量凭借经验确定，从而导致在具体应用时，需要根据现场试验段路面的铣刨厚度和实际压实厚度对新集料掺量进行多次调整，过程不仅复杂，也影响工程进度。另外，采用上述方法得到的就地冷再生混合料存在新集料之间级配设计不合理，得到的就地冷再生混合料路用性能参差不齐，难以得到具有优良路用性能的就地冷再生混合料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，无需反复调整新集料掺量，得到的泡沫沥青就地冷再生混合料具有优良的路用性能。本专利技术提供了一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水，其特征在于，以质量份计，所述泡沫沥青为2～4份；所述旧路面铣刨料和集料的总份数为100份，所述水泥为0.1～1.5份，所述水为4.5～5.5份；所述集料的的种类和用量根据式I中a的取值确定：a＝(Y-1)/Y×100式I；当a≥35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为(a-20)份，所述细集料为20份；当20＜a<35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为20份，所述细集料为(a-20)份；当a≤20时，所述集料为粗集料，所述粗集料为a份；所述式I中a为新集料掺量界限系数；所述式I中Y为新集料掺杂系数；所述新集料掺杂系数为冷再生结构层厚度与旧路面铣刨厚度的比值的0.875倍。优选的，所述泡沫沥青就地冷再生混合料还包括0.1～3质量份的矿粉。优选的，所述矿粉中粒径小于0.075mm粉料的质量百分含量为75％～100％。优选的，所述粗集料的粒径为15mm～30mm。优选的，所述细集料的粒径＜2.36mm。优选的，所述水泥的强度等级为32.5或42.5。优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。本专利技术提供了上述技术方案所述级配方法得到的泡沫沥青就地冷再生混合料，包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水。本专利技术还提供了上述技术方案所述级配方法得到的泡沫沥青就地冷再生混合料作为铺路用料在旧路维修改造中的应用。本专利技术直接根据旧路面铣刨厚度和冷再生结构层厚度确定新集料掺杂量，避免了现有技术中通过经验确定新集料掺量时，由于旧路面铣刨厚度和冷再生结构层厚度不同，从而需要不断调整新集料掺量的问题。另外，本专利技术根据旧路面铣刨厚度和冷再生结构层厚度确认新集料的构成，将所述泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水的用量严格控制，有利于使泡沫沥青就地冷再生混合料形成骨架结构，当就地冷再生混合料中包括细集料时，所述细集料填充在骨架结构中，使本专利技术提供的泡沫沥青就地冷再生混合料具有优良的路用性能。如本申请实施例所示，本专利技术提供的泡沫沥青就地冷再生混合料具有优良的路用性能，本专利技术所提供的泡沫沥青就地冷再生混合料的马歇尔稳定度为14.79～16.72kN，15℃干劈裂强度为0.68～0.78MPa，残留稳定度为84.2％～92.3％，冻融劈裂强度比为72.3％～76.5％、动稳定度为3321.9～4423.2次/mm。具体实施方式本专利技术提供了一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水，以质量份计，所述泡沫沥青为2～4份，所述旧路面铣刨料和集料的总份数为100份，所述水泥为1.5份，所述水为4.5～5.5份；所述集料的的种类和用量根据式I中a的取值确定：a＝(Y-1)/Y×100式I；当a≥35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为(a-20)份，所述细集料为20份；当20＜a<35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为20份，所述细集料为(a-20)份；当a≤20时，所述集料为粗集料，所述粗集料为a份；所述式I中a为新集料掺量界限系数；所述式I中Y为新集料掺杂系数；所述新集料掺杂系数为冷再生结构层厚度与旧路面铣刨厚度的比值的0.875倍。在本专利技术中，以质量份计，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括2～4份泡沫沥青，优选为2.5～3.5份，进一步优选为3.0份。在本专利技术中，所述泡沫沥青的膨胀率优选≥10％，进一步优选≥15％。在本专利技术中，所述泡沫沥青的半衰期优选≥8s，进一步优选≥10s。在本专利技术中，所述泡沫沥青优选满足《DB13/T2513-2017公路沥青路面泡沫沥青冷再生技术指南》的技术标准。在本专利技术中，所述泡沫沥青的制备方法优选由基质沥青经发泡得到。在本专利技术中，基质沥青的发泡方式优选包括以下步骤：将所述基质沥青和水混合，在加热条件下进行发泡。在本专利技术中，所述加热的温度优选为140～160℃，进一步优选为145～155℃，更优选为150～152℃。在本专利技术中，所述基质沥青和水的质量比优选为100:1.5～2.5，进一步优选为100:2.8～2.3，更优选为100:2～2.1。在本专利技术中，所述基质沥青优选为70#基质沥青或90#基质沥青。本专利技术优选通过上述发泡制备得到膨胀率和半衰期满足上述要求的泡沫沥青。在本专利技术中，所述泡沫沥青起到将各组分原料粘结成整体，增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力，并使路面具有稳定性。在本专利技术中，以所述泡沫沥青的质量份为基准，所述旧路面铣刨料和集料总份数为100份，所述集料的质量份根据式I中a的取值确定：a＝(Y-1)/Y×100式I；当a≥35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为(a-20)份，所述细集料为20份；当20＜a<35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为20份，所述细集料为(a-20)份；当a≤20时，所述集料为粗集料，所述粗集料为a份；所述式I中a为新集料掺量界限系数；所述式I中Y为新集料掺杂系数；所述新集料掺杂系数为冷再生结构层厚度与旧路面铣刨厚度的比值的0.875倍。在本专利技术中，所述旧路面铣刨厚度优选为10～15cm；所述冷再生结构层厚度优选为15～20cm。在本专利技术中，所述冷再生结构层厚度即为目标铺设路面的厚度。在本专利技术中，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括旧路面铣刨料。在本专利技术中，所述旧路面铣刨料为待修复路面经铣刨后得到的废弃料。本专利技术对所述待修复路面的铣刨方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。在本专利技术中，所述就地冷再生混合料包括粗集料。在本专利技术中，所述粗集料的粒径优选为15mm～30mm，进一步优选为18～28mm，更优选为20～25mm；所述粗集料的表观相对密度优选≥2.6，进一步优选≥3.0。在本专利技术中，所述粗集料中针片状粗集料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水，其特征在于，以质量份计，所述泡沫沥青为2～4份；所述旧路面铣刨料和集料的总份数为100份，所述水泥为0.1～1.5份，所述水为4.5～5.5份；所述集料的种类和用量根据式I中a的取值确定：a＝(Y‑1)/Y×100   式I；当a≥35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为(a‑20)份，所述细集料为20份；当20＜a

【技术特征摘要】
1.一种泡沫沥青就地冷再生混合料的级配方法，所述泡沫沥青就地冷再生混合料包括泡沫沥青、旧路面铣刨料、集料、水泥和水，其特征在于，以质量份计，所述泡沫沥青为2～4份；所述旧路面铣刨料和集料的总份数为100份，所述水泥为0.1～1.5份，所述水为4.5～5.5份；所述集料的种类和用量根据式I中a的取值确定：a＝(Y-1)/Y×100式I；当a≥35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为(a-20)份，所述细集料为20份；当20＜a<35时，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料为20份，所述细集料为(a-20)份；当a≤20时，所述集料为粗集料，所述粗集料为a份；所述式I中a为新集料掺量界限系数；所述式I中Y为新集料掺杂系数；所述新集料掺杂系数为冷再生结构层厚度与旧路面铣刨厚度的比值的0.875倍。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋应军，林宏伟，易勇，陈浙江，胡永林，李寿伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61