瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭辖M成設(shè)計(jì)中各原材料用量的計(jì)算方法

尚云龍，劉德海，劉 雙

(黑龍江省高速公路建設(shè)局)

現(xiàn)階段我國瀝青混凝土路面再生技術(shù)快速發(fā)展，各項(xiàng)新技術(shù)得到研究及應(yīng)用，其中就地?zé)嵩偕夹g(shù)作為一種比較成熟的工藝，正被越來越多的人所接受和認(rèn)可，在全國應(yīng)用比較廣泛。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠100%利用舊瀝青混凝土路面材料，節(jié)約大量的瀝青和砂石材料，節(jié)省工程投資;有利于處治廢料，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境;工藝簡(jiǎn)潔，施工快速，恢復(fù)通車時(shí)間短;再生后混合料技術(shù)指標(biāo)接近新拌瀝青混合料，能夠迅速恢復(fù)路面使用功能。

在瀝青路面就地?zé)嵩偕こ讨?，混合料的組成設(shè)計(jì)是保證再生后混合料性能的關(guān)鍵步驟。再生瀝青混合料不同于普通瀝青混合料，它包含的原材料種類較多，主要包括:舊混合料(含水)、新集料、新瀝青、再生劑，而且新集料及部分新瀝青的添加方式不同，給計(jì)算及試驗(yàn)過程增加了難度。對(duì)舊瀝青進(jìn)行性能評(píng)價(jià)后，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)方法，如何準(zhǔn)確計(jì)算試件中各種原材料的用量，特別是新瀝青的用量是配制合格再生混合料及控制施工成本的重要的計(jì)算基礎(chǔ)。

《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTG F41－2008 附錄C中對(duì)再生瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行了規(guī)定，但其幾乎全部引用或指向了《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40，沒有對(duì)其中各種材料的用量計(jì)算方法明確說明?；谠O(shè)計(jì)人員理解的不同，計(jì)算方法也不相同，導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)出的混合料可能需要反復(fù)調(diào)整，降低工作效率。

本文專門對(duì)再生瀝青混合料中各種原材料的計(jì)算(包括室內(nèi)試驗(yàn)及施工過程)進(jìn)行討論。

1 計(jì)算前需要明確的問題

1.1 再生劑算作瀝青

再生劑起到恢復(fù)舊瀝青混合料中舊瀝青技術(shù)指標(biāo)的作用，其主要成份為油類及輕質(zhì)組份，與舊瀝青混合后逐漸溶和成一體，再與集料粘附，所以必須將添加的再生劑算作新?lián)饺霝r青。舊混合料中的水不可忽略

瀝青路面經(jīng)多年運(yùn)行，舊混合料中必然包含一定的水份，其含水率可經(jīng)試驗(yàn)獲得。在室內(nèi)拌制試件或施工現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，舊混合料經(jīng)加熱，此部分水可視為完全蒸發(fā)。由于這些水占用了體積，所以計(jì)算時(shí)不可忽略。

1.2 新加入瀝青是計(jì)算關(guān)鍵

新加入瀝青包括銑铇機(jī)組噴灑的瀝青和隨預(yù)拌混合料添加的新瀝青二部分，是計(jì)算體系中的關(guān)鍵。采用密度法反算新加入瀝青及預(yù)拌混合料的用量，也是計(jì)算體系中的難點(diǎn)。

2 原始計(jì)算參數(shù)

原始計(jì)算參數(shù)指通過試驗(yàn)取得的舊混合料技術(shù)指標(biāo)及預(yù)拌混合料中集料與瀝青的預(yù)拌比例。

表1 原始計(jì)算參數(shù)表

3 舊瀝青混合料中各原材料的計(jì)算

按假定銑铇機(jī)組行走速度1 m/min 計(jì)算，銑铇舊路每延長米獲得各種材料質(zhì)量按以下公式計(jì)算:

舊路每延米銑刨混合料總質(zhì)量為:

舊路每延米銑刨混合料中干混合料的質(zhì)量為:

舊路每延米銑刨混合料中瀝青質(zhì)量為:

舊路每延米銑刨混合料中舊集料質(zhì)量為:)

4 目標(biāo)配合比中摻入新集料的計(jì)算

通過舊路瀝青混合料中礦料篩分結(jié)果確定需要新?lián)饺爰媳壤秊镋，摻加新集料后使得混合后新目標(biāo)集料的級(jí)配達(dá)到設(shè)計(jì)要求，符合規(guī)范規(guī)定或設(shè)計(jì)方提供的級(jí)配范圍。

目標(biāo)配合比中集料的總質(zhì)量為:

目標(biāo)配合比中需加入的新集料質(zhì)量為:

5 新加入瀝青的計(jì)算

就地?zé)嵩偕鸀r青混合料中瀝青來源主要包括:舊混合料中瀝青質(zhì)量M3、預(yù)制混合料中瀝青質(zhì)量M10、再生機(jī)組中現(xiàn)場(chǎng)加入瀝青M11和再生劑M9四部分組成，當(dāng)機(jī)組行走速度為1 m/min 時(shí)，按下列公式計(jì)算，實(shí)際施工用量根據(jù)機(jī)組行走速度乘以系數(shù):

每延米中再生后瀝青混合料總量為:

每延米中再生后混合料中瀝青總質(zhì)量為:

每延米再生劑質(zhì)量為:

預(yù)拌混合料中瀝青質(zhì)量:

再生機(jī)組中每延米瀝青加入質(zhì)量:

再生機(jī)組中每延米預(yù)拌混合料加入質(zhì)量:

表2 再生瀝青混合料中各原材料間關(guān)系匯總

續(xù)表2

6 總 結(jié)

以上為就地?zé)嵩偕┕ぶ懈鞣N材料之間的運(yùn)算，各種材料之間的關(guān)系緊密，互相聯(lián)系，互相制約。充分理解各種材料之間的關(guān)系，在計(jì)算時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)遺漏，保證各種材料計(jì)算準(zhǔn)確，為施工提供依據(jù)。

隨著我國進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期的公路里程的增加，作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的有效手段，瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，其原材料用量計(jì)算也會(huì)經(jīng)常被用到，通過對(duì)規(guī)范的理解及室內(nèi)試驗(yàn)、施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)再生瀝青混合料組成設(shè)計(jì)中各原材料用量的計(jì)算方法進(jìn)行了討論，經(jīng)實(shí)體工程驗(yàn)證，本計(jì)算方法實(shí)用、有效，可以為類似工程提供理論計(jì)算依據(jù)。試驗(yàn)、設(shè)計(jì)人員可根據(jù)2－5 章的步驟，編制Excel 公式，簡(jiǎn)單到輸入幾個(gè)數(shù)據(jù)即可得出需要計(jì)算的最終的預(yù)拌混合料及新瀝青用量。

［1］公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范(JTG F41－2008)［S］.

［2］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40－2004)［S］.

［3］再生瀝青混凝土(GB T 25033－2010)［S］.

［4］吳志友，梁冰，趙前軍等.瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)熱再生配比設(shè)計(jì)探討［J］.山東交通科技，2011，(4):24－26.

［5］江燕青.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的研究［D］.長安大學(xué)，2006.

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［7］孫才蔭.瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010，(4):122－125.

［8］張旭亮.現(xiàn)場(chǎng)熱再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法研究［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2012，(10):83－84.