以再生沥青路面材料(RAP)为例,参考2012年和2013年《美国国家合作公路研究计划》(NCHRP报告673号与752号),讨论考虑了RAP变异性的再生沥青混合料设计。其他固废可类似考虑。
NCHRP报告首先提出了一个术语“回收沥青结合料比”(Reclaimed Asphalt Binder Ratio,RBR),是混合料中RAP沥青结合料数量与混合料中总的沥青结合料数量之比。假设混合料掺加20%的RAP,而RAP中包含4.8%的结合料,则混合料中RAP的结合料用量:20%×4.8%=0.96%;如果混合料总的结合料用量是5.5%,则RBR=0.96/5.5=0.17。
由此,NCHRP提出了表5-5的混合料设计层级。层级越低,需要做的工作越多,要求也越严格。
表5-5 建议的混合料设计层级
表5-6 RAP第Ⅲ层级混合料设计的汉堡轮辙试验要求
在NCHRP报告673号(热拌沥青混合料设计带评注的手册)中,以RAP的变异性参数为变量,给出了图5-4到图5-7的混合料设计。这是RAP材料设计沥青混合料的重要转变,充分考虑了RAP的变异性,改变了目前RAP设计中无视RAP不同来源变异性的重大不足。
图5-4 以沥青结合料含量的标准偏差为函数的最大RAP用量(针对单一RAP料堆的n=5个样品)
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图5-5 以集料通过百分率的标准偏差为函数的最大RAP用量(针对单一RAP料堆的n=5个样品)
图5-6 以沥青结合料含量的平均标准偏差为函数(针对RAP料堆混合体n=5个样品,并且没有料堆占比超过RAP混合体的70%以上)
图5-7 以集料通过百分率的平均标准偏差为函数(针对RAP料堆混合体n=5个样品,并且没有料堆占比超过RAP混合体的70%以上)
另外还对RAP自身沥青含量和级配的标准偏差,建议表5-7的数值。
表5-7 RAP沥青含量与RAP级配标准偏差的建议表
当然,按目前的说法,废旧轮胎橡胶粉在橡胶沥青中的最大掺量为25%,但这样的最大掺量的规定,没有考虑废轮胎本身质量的波动性,也没有考虑橡胶沥青许可的质量波动性,或者橡胶沥青生产工艺自身可能带来的波动性,因此其规定缺乏指导性。NCHRP在RAP设计中引入对变异性的考虑,值得为其他固废所借鉴。
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