在收集资料和现场调查的基础上,应在旧沥青路面上取样,通过随机取样的方式获得有代表性的样品,用于进行RAP性能分析,这是再生混合料配合比设计和性能验证重要的步骤,也是正确设计再生混合料的基础。
(1)现场取样。
在对旧沥青路面进行评价和分析时,应在具有代表性的位置取样,并结合工程拟采取的再生工艺,采用不同的取样方法。
①沥青层就地冷再生、全深式就地冷再生的施工过程均采用冷铣刨,因此,适合使用小型铣刨机方法获取RAP样品。通常情况下,小型铣刨机铣刨得到的RAP的级配比实际施工时的偏细一些。
②就地热再生中RAP是通过热铣刨得到的,热铣刨过程中石料破损虽然比冷铣刨要轻得多,但还是对RAP性能分析有所影响,因此,RAP取样适合采用路面切割方法或钻芯取样方法,不应采用铣刨机铣刨方法。
③厂拌热再生、厂办冷再生适宜在RAP料堆取样,现场取样仅仅是在工程前期工作需要时采用。
(2)材料性能测试与评价。
根据需要,取得足够数量的RAP,并采用分料器法或四分法对取得的RAP进行试验检测,试验检测内容如下。
①RAP评价。根据烘干前后RAP质量的变化,计算RAP的含水率,采用干筛法,试验方法参照《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)。其中对RAP进行筛分试验,确定RAP的级配,用4.75 mm筛筛除RAP中的粗颗粒,进行砂当量指标检测,试验方法参照《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)。(www.xing528.com)
②沥青含量和性质测试。沥青含量和性质测试按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)。
③矿料级配和集料性质。将抽提试验后得到的矿料烘干,待矿料降到室温后,用标准方孔筛进行筛分试验,确定RAP中的旧矿料级配。RAP的沥青含量与级配也可以采用燃烧法确定。若集料在燃烧过程中因高温而破碎,则不适宜采用该法。
回收集料性质测试包括:压碎值、视密度、吸水率、与沥青的黏附性、细长扁平颗粒含量、细集料的棱角性。
④路面病害成因分析。可对RAP试验测试的结果进行横向和纵向统计分析。横向分析指对同一路段不同车道进行分析,纵向分析指对不同路段同一车道进行分析。根据不同路段、不同部位RAP性质,沥青含量和性质,矿料级配和集料性质的差异,并结合路面病害调查结果进行相关分析,确定沥青路面病害成因,为再生沥青混合料设计提供依据。
(3)路面老化沥青回收与分析。
沥青老化是沥青质量衰减的主要原因。在荷载和气候因素作用下,沥青胶结料发生不可逆的质量劣化,脆性增加,柔性变差,黏附性降低,沥青混合料的低温性能、疲劳耐久性、水稳性降低,表现为裂缝、龟裂、松散、坑槽等病害。这是沥青路面达到极限破坏状态的标志,也是路面大修和改造的依据。沥青老化实际上表现为各组分之间配伍性的失调,沥青老化后,沥青质含量增加,胶质和芳香烃含量减少,饱和烃由于轻组分裂化和挥发,含量也降低了。为了评价沥青路面在使用过程中沥青的老化程度,一般从路面取样,并用有机溶剂(如三氯乙烯等)将沥青从混合料中抽提出来,然后用一定的方法从溶液中将沥青回收,最后再将回收沥青进行各项指标测试及组成分析,并与原样沥青的各项性能指标进行比较,以评价沥青的老化状况。
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)中沥青回收方法有阿布森法与旋转蒸发器法。两者的主要区别是旋转蒸发器法通过旋转在水浴中的烧瓶,并在负压下蒸发烧瓶中的溶剂,该法加热过程比较柔和,回收所需时间更长。阿布森法回收沥青的试验时间约为4h,旋转蒸发器法回收沥青的试验时间约为6h,且不易判断溶剂蒸发结束的时间。阿布森法仪器更简单,价格低廉,便于推广应用,故建议采用阿布森法从沥青混合料中回收沥青。如果采用其他方法,需要进行重复性和复现性试验,并进行空白沥青标定。
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