[發明專利]一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法

有效

• 申請號: 201710570475.8
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107337380B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 黃曉明;湯鈞堯;黃若昀;趙潤民;陳明虹
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;G01N3/08;G01N3/32;G01N9/36;G01N33/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(a)回收分析銑刨料后，調整級配至滿足規定級配范圍

首先獲取原瀝青路面銑刨材料，該材料主要包括廢舊瀝青、粗砂和細砂，將材料進行烘干至恒重，再通過抽提和篩分實驗對回收的材料進行級配分析，將分析結果與《公路瀝青路面再生技術規范》中5.4.2乳化瀝青冷再生混合料設計級配范圍對比，調整級配至滿足要求；

(b)通過擊實試驗確定最佳含水率

基于步驟(a)調整得到的最佳級配，在得到的最佳級配中加入乳化瀝青，乳化瀝青用量為原料烘干重量的4％，加入外摻水以調整含水率為1％、2％、3％、4％、5％、6％和7％，分別制作試件，對各試件分別進行擊實試驗，確定最大干密度對應的含水率，該含水率為最佳含水率；

(c)選取乳化瀝青最佳用量

基于步驟(a)調整得到的最佳級配，且在步驟(b)得出的最佳含水率下進行擊實成型三軸壓縮試驗試件，試件乳化瀝青用量分別選擇2％、3％、4％、5％，且成型試件時需采用經過改進的馬歇爾擊實儀，以成型尺寸適合三軸試驗的試件；

對擊實后的試件進行養生，在養生后進行固結排水三軸壓縮試驗，分別得出不同乳化瀝青用量下的試件內摩擦角，并繪制乳化瀝青用量-內摩擦角曲線，確定內摩擦角最大的乳化瀝青用量作為最佳乳化瀝青用量；

(d)在步驟(b)得到的最佳含水率與步驟(c)得到的最佳乳化瀝青用量的基礎上成型試件，測定干濕劈裂強度是否滿足《公路瀝青路面再生技術規范》中5.4.3乳化瀝青冷再生混合料設計技術要求，若不滿足則重新選擇不同級配設計，重復該方法的設計步驟，直至滿足要求；

(e)將最佳級配、最佳含水率與最佳乳化瀝青用量組合形成最終的乳化瀝青混合料設計方案，對最終的乳化瀝青混合料進行混合料性能檢測，完成混合料最終配合比設計。

2.如權利要求1所述的一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，其特征在于：所述步驟(b)中對各試件分別進行擊實試驗，確定最大干密度對應的含水率，具體為：按照《公路土工試驗規程》JTG E40-2007中T 0131-2007的方法，將試件放在25℃烘箱中悶料24h后，通過重型擊實方法分層擊實，得到不同含水率下的濕密度，計算得到干密度，繪制干密度—含水率曲線，曲線峰值時所對應的含水率即為最佳含水率。

3.如權利要求1所述的一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，其特征在于：所述步驟(c)中的擊實方法和養生條件具體為：將成型后的試件雙面擊實50次，不脫模側放于60℃鼓風烘箱中養生40h，將在鼓風烘箱中養生過的試件從烘箱中取出后，立即運用馬歇爾擊實儀進行馬歇爾雙面擊實25次，冷卻后將試件浸于20℃水中養生24h。

4.如權利要求1所述的一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，其特征在于：所述步驟(d)中測定干濕劈裂強度，具體為：在步驟(b)的最佳含水率與步驟(c)中的最佳乳化瀝青用量下成型試件，將試件雙面擊實50次，不脫模側放于60℃鼓風烘箱中養生40h，將試件從烘箱中取出后，立即馬歇爾雙面擊實25次，然后將所有試件等分為2組：第一組置于室溫冷卻24h，用于測定干劈裂強度；另一組置于25℃水浴養生24h，用于測定濕劈裂強度，最后在15℃下，分別測試其干濕劈裂強度，并計算劈裂強度比。

5.如權利要求1所述的一種基于內摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，其特征在于：步驟(e)中混合料性能的檢測，具體為：分別采用步驟(a)中的材料級配、步驟(b)的最佳含水率與步驟(c)中的最佳乳化瀝青用量成型馬歇爾試件，將成型后的試件雙面擊實50次，不脫模側放于60℃鼓風烘箱中養生40h，將在鼓風烘箱中養生過的試件從烘箱中取出后，立即運用馬歇爾擊實儀進行馬歇爾雙面擊實25次，在室溫下冷卻24h，然后按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000中T 0729-2000、T0719-1993的方法，對試件分別進行凍融劈裂試驗及車轍試驗，以檢驗混合料的水穩定性和高溫穩定性；

凍融劈裂試驗結果需滿足現行《公路瀝青路面再生技術規范》JTG F41-2008中5.4.3乳化瀝青混合料設計指標規定要求，車轍試驗的結果需滿足《公路工程施工技術規范》中的指標要求。