一种乳化沥青冷再生混合料运输稳定性的测试方法
【专利摘要】本发明涉及“一种乳化沥青冷再生混合料运输稳定性的测试方法”，通过测定每间隔S时间制备的相同质量的试件1、2、3、4……的毛体积密度ρn；和未成型的余料的理论最大相对密度ρmt，计算试件空隙率Vn，并绘制试件空隙率随成型时间变化曲线，从曲线上读取试件空隙率<86％的成型时间最大值，为乳化沥青冷再生混合料可工作时间SW。本测试方法，试验数据准确可靠，可定量判断乳化沥青冷再生混合料可工作时间，即其具有较好流动性及和易性的时间，从而避免因运距过长导致乳化沥青冷再生混合料破乳，使混合料难以卸车或难以压实，使所铺筑的乳化沥青冷再生层质量无法满足要求。本方法较简单，设备要求不高，操作过程容易，利于试验方法推广。
【专利说明】一种乳化沥青冷再生混合料运输稳定性的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明是一种用于乳化浙青冷再生混合料运输稳定性测试方法，尤其是一种较易 解决确定乳化浙青冷再生混合料可工作时间的方法，属于公路路面性能测试的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 浙青路面的设计使用年限一般为8到15年，从现在算起，每年将有约10%的浙青 路面进入养护或重建周期，每年由此产生的旧浙青混合料将达到上百万吨。若能把这些废 旧浙青路面材料回收后进行再生循环利用，每年将节约至少数亿元的材料费用支出，而且 随着基础设施的不断建设，这个数据还在以每年约15 %的速度不断增长。
[0003] 乳化浙青冷再生技术是将原有路面的旧面层进行铣刨、破碎、筛分后，通过对回收 旧路材料进行分析，加入一定量的乳化浙青，并根据原有路面材料的特点和工程实际需要， 可以加入一定数量的新集料后进行充分拌和，将再生后的混合料摊铺在具有符合规范要求 强度和平整度的道路基层上，进行碾压，使其达到浙青路面性能要求的混合料结构层施工 工艺。
[0004] 乳化浙青冷再生技术可以消耗大量旧料，可以减少回收旧料的堆放，减少由于旧 料堆放造成的环境污染及占用土地；乳化浙青冷再生技术可以节约大量的砂石料等不可再 生资源，减少因石料开采对环境的破坏，有助于矿山生态恢复和环境保护，有利于循环经济 发展；乳化浙青冷再生混合料在常温下生产、施工，减少因加热所消耗的能源，减少二氧化 碳排放，减少浙青烟等有毒气体排放，符合目前节能减排、低碳环保的发展趋势。
[0005] 乳化浙青与RAP料拌和时，由于乳化浙青颗粒表面的电荷与石料表面的电荷发生 了中和反应，浙青颗粒的电荷没有完全消失，还没有牢固地结合成具有强度的浙青膜。这就 是石料（包括回收料）和乳化浙青刚刚拌和成冷再生混合料时的状态。这种状态存在的时 间长短，与集料的性质有关，更重要的是乳化浙青的类型和破乳速度，设计者可以通过调节 乳化浙青的配方来调节这一过程的长短。当乳化浙青破乳时，浙青颗粒进一步结合，部分浙 青已经完全连接成浙青膜，此时，乳化浙青冷再生混合料流动性变差，逐渐形成强度，即乳 化浙青破乳速度过快则容易造成混合料强度形成过早而丧失流动性，导致无法卸车及难以 压实。
[0006] 运输稳定性指乳化浙青冷再生混合料在长距离运输后仍具有较好的工作性及和 易性（可压实性），即乳化浙青冷再生混合料在卸料、摊铺、压实的过程中具有较好的流动 性。目前，尚没有评价乳化浙青冷再生混合料运输稳定性的测试方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种乳化浙青冷再生混合料运输稳定性的测试方法，可以定 量确定乳化浙青冷再生混合料可运输时间（包括运输时间、施工现场等待时间及碾压时 间，其中施工现场等待时间及碾压时间较短），即定量确定乳化浙青冷再生混合料具有较好 的流动性及和易性的时间，该方法简单易行，解决了当前无定量评价乳化浙青冷再生混合 料运输稳定性试验方法的问题。
[0008] -种乳化浙青冷再生混合料运输稳定性的测试方法，包括如下步骤：
[0009] (1)按照目标配合比设计结果拌制乳化浙青冷再生混合料A，取部分A料制成成型 试件1，计时开始为零，余下A料塑料袋密封待用，
[0010] (2)每间隔S时间，采用相同的方法，制备相同质量的试件2、3、4......，
[0011] (3)至制作完成N个试件时的总成型时间大于实际工程运输时间或试件高度大幅 增加时停止，
[0012] (4)将所成型试件1、2、3、4……及未成型的余下A料放入通风烘箱中养生，
[0013] (5)将养生后试件1、2、3、4……取出，待冷却至室温后通过水中重法分别测定其毛 体积密度P n;将养生后的余下A料取出并测试其理论最大相对密度P，
[0014] (6)计算试件空隙率Vn，Vn = (1- P n/ P mt) X 100,并绘制试件空隙率随成型时间 变化曲线，根据《公路浙青路面再生技术规范》要求，乳化浙青冷再生混合料空隙率范围为 9?14%，因此从曲线上读取试件空隙率〈86%的成型时间最大值，为乳化浙青冷再生混合 料可工作时间S w，所述n为1、2、3、4……。
[0015] 所述混合料A为40-50kg，部分A料为0? 8-1. 5kg，S时间为20-40min。
[0016] 所述混合料A为45kg，部分A料为1kg，S时间为30分钟。
[0017] 所述试件采用旋转压实法，旋转次数为20次，采用端面直径为IOOmm的试模。
[0018] 所述养生为在60°C通风烘箱中静置48h。
[0019] 其中每间隔S时间，均做三组平行试验。
[0020] 所述方法还包括稳定性评价步骤，所述评价步骤为当SW>X时，该乳化浙青冷再生 混合料合格。
[0021] 本发明具体步骤如下：
[0022] (1)按照目标配合比设计结果拌制乳化浙青冷再生混合料45kg左右，取Ikg拌制 好的混合料成型旋转压实试件，采用端面直径为IOOmm的试模，旋转次数为20次，将其余混 合料用塑料袋密封待用。
[0023] (2)每间隔0. 5h，取Ikg密封的乳化浙青混合料成型旋转压实试件，采用端面直径 为IOOmm的试模，旋转次数为20次，每个时间点应至少进行三次平行试验，成型时间大于实 际工程运输时间或试件高度大幅增加时，停止成型。
[0024] (3)将所成型试件及未成型的松散乳化浙青冷再生混合料放入60°C通风烘箱中 养生48小时。
[0025] (4)将养生后的乳化浙青冷再生混合料试件取出，待冷却至室温后通过水中重法 测定其毛体积密度P n ;将养生后的松散乳化浙青冷再生混合料取出并测试其理论最大相 对密度P。
[0026] (5)计算乳化浙青冷再生混合料试件空隙率Vn，Vn = (1- P n/ P mt) X 100,并绘制 试件空隙率随成型时间变化曲线。根据《公路浙青路面再生技术规范》要求，乳化浙青冷再 生混合料空隙率范围为9?14%，因此从曲线上读取试件空隙率〈86%的成型时间最大值， 为乳化浙青冷再生混合料可工作时间S w。
[0027] 初期由于乳化浙青没有破乳，乳化浙青冷再生混合料具有较好的流动性及可压实 性，因此空隙率随成型时间增加无明显变化；随着成型时间逐渐增加，乳化浙青逐渐破乳， 混合料形成强度而难以压实，空隙率随成型时间增加大幅上升；当总成型时间大于可工作 时间，乳化浙青冷再生混合料空隙率难以达到正�？障堵史段冢尚突旌狭闲阅艽蠓� 下降。应保证乳化浙青冷再生混合料从生产到施工碾压所需的时间小于该可工作时间，否 则乳化浙青冷再生混合料将在运输过程中破乳形成强度，从而导致难以卸车或难以压实， 所铺筑乳化浙青冷再生层质量无法满足要求。本发明提供的试验方法可以有效确定乳化浙 青冷再生混合料可工作时间，从而判断其运输稳定性。
[0028] 有益效果：本发明提供的乳化浙青冷再生混合料运输稳定性的测试方法，试验数 据准确可靠，可定量判断乳化浙青冷再生混合料可工作时间，即其具有较好流动性及和易 性的时间，从而避免因运距过长导致乳化浙青冷再生混合料破乳，使混合料难以卸车或难 以压实，使所铺筑的乳化浙青冷再生层质量无法满足要求。本方法也可用于乳化浙青配方 调整。试验方法较简单，设备要求不高，操作过程容易，利于试验方法推广。
[0029] 发明人已将该试验方法试用于北京京开高速辅路大修工程、平谷华西路工程等工 程的运输稳定性评价中，目前相应路段路面使用情况良好，说明本发明试验方法是合理的、 可靠的、实用的。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1不同乳化浙青冷再生混合料空隙率随成型时间变化曲线图。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1
[0032] (1)按照目标配合比设计结果拌制乳化浙青冷再生混合料45kg左右，取Ikg拌制 好的混合料成型旋转压实试件，采用端面直径为IOOmm的试模，旋转次数为20次，将其余混 合料用塑料袋密封待用。
[0033] (2)每间隔0. 5h，取Ikg密封的乳化浙青混合料成型旋转压实试件，采用端面直径 为IOOmm的试模，旋转次数为20次，每个时间点应至少进行三次平行试验。成型时间大于 实际工程运输时间或试件高度大幅增加时，停止成型。
[0034] (3)将所成型试件及未成型的松散乳化浙青冷再生混合料放入60°C通风烘箱中 养生48小时。
[0035] (4)将养生后的乳化浙青冷再生混合料试件取出，待冷却至室温后通过水中重法 测定其毛体积密度P 1 ;将养生后的松散乳化浙青冷再生混合料取出并测试其理论最大相 对密度Pmt。
[0036] (5)计算乳化浙青冷再生混合料试件空隙率V，V= (1-P/P1J X 100,并绘制 试件空隙率随成型时间变化曲线。根据《公路浙青路面再生技术规范》要求，乳化浙青冷再 生混合料空隙率范围为9?14%，因此从曲线上读取试件空隙率〈86%的成型时间最大值 (以0. 5h为间隔），为乳化浙青冷再生混合料可工作时间。
[0037] 不同乳化浙青冷再生混合料空隙率随成型时间变化曲线如图1所示，试验结果及 判定如表1所示。
[0038] 表1运输稳定性试验结果
[0039]
【权利要求】
1. 一种乳化浙青冷再生混合料运输稳定性的测试方法，包括如下步骤： (1)按照目标配合比设计结果拌制乳化浙青冷再生混合料A，取部分A料制成成型试件 1，计时开始为零，余下A料塑料袋密封待用， ⑵每间隔S时间，采用相同的方法，制备相同质量的试件2、3、4......， (3) 至制作完成N个试件时总成型时间大于实际工程运输时间或试件高度大幅增加时 停止， (4) 将所成型试件1、2、3、4……及未成型的余料放入通风烘箱中养生， (5) 将养生后试件1、2、3、4……取出，待冷却至室温后通过水中重法分别测定其毛体积 密度Pn;将养生后未成型的余料取出并测试其理论最大相对密度Pmt， (6) 计算试件空隙率Vn，Vn = (1- P n/ P mt) X 100,并绘制试件空隙率随成型时间变化 曲线，根据《公路浙青路面再生技术规范》要求，乳化浙青冷再生混合料空隙率范围为9? 14%，因此从曲线上读取试件空隙率〈86%的成型时间最大值，为乳化浙青冷再生混合料可 工作时间Sw，所述n为1、2、3、4……。
2. 根据权利要求1所述的测试方法，所述混合料A为40-50kg，部分A料为0. 8-1. 5kg， S 时间为 20-40min。
3. 根据权利要求2所述的测试方法，所述混合料A为45kg，部分A料为lkg，S时间为 30min〇
4. 根据权利要求1所述的测试方法，所述试件采用旋转压实法制得，旋转次数为20次， 采用端面直径为100mm的试模。
5. 根据权利要求1所述的测试方法，所述养生为在60°C通风烘箱中静置48h。
6. 根据权利要求1所述的测试方法，其中每间隔S时间，均做三组平行试验。
7. 根据权利要求1所述的测试方法，还包括稳定性评价步骤，所述评价步骤为当SW>X 时，该乳化浙青冷再生混合料合格。
【文档编号】G01N33/42GK104374898SQ201410409537
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】柳浩 , 杨丽英, 董雨明, 王建国, 王真, 李振, 李恩光, 王宝新 申请人:北京市政路桥建材集团有限公司, 北京正达坤顺技术检测有限公司
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