本发明涉及一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，属于公路工程沥青混合料性能检测
技术领域：
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背景技术：
：：随着我国道路建设的快速发展，沥青路面以其表面平整、噪声小、无接缝、行车舒适、建设快、维修简便等优点而被人们广泛接受，但沥青路面对温度的适应性较差，高温或低温时都容易出现路面病害，且随着早期修筑的沥青路面的翻修与重建，产生了大量的沥青路面旧料。废旧沥青混合料不仅会占用大量土地资源，而且会造成环境污染与生态破坏。研究表明，废旧的沥青混合料中除部分沥青老化外，集料的性质基本保持不变，作为不可再生资源的石油与石料，若将沥青路面旧料废弃处理是一种较大的资源浪费。而如今，沥青路面再生技术为废旧沥青混合料的处置提供了有效途径。沥青路面再生技术一般可根据施工场地、施工温度等的不同分为厂拌热再生技术、就地热再生技术、厂拌冷再生技术和就地冷再生技术等。但这些再生方式面临着一个普遍的问题，就是旧料掺量少，利用率低，再生料性能变异性大，路用性能无法得到充分的保证。究其原因，是由于回收旧料存在较大的变异性，其中，旧料的结团对再生混合料的级配变异性和路用性能有着显著影响。相关研究显示，不同来源的旧料结团状况差异很大，原路面的老化程度、材料组成、级配特性以及铣刨设备、铣刨温度、路面湿度、路面位置等众多因素都会影响回收旧料的结团情况，结团旧料如未经充分破碎，就会严重影响再生混合料的性能，降低旧料的利用率。因此，为充分降低旧料的结团程度，提高旧料再生利用率，改善再生料路用性能，有必要对旧料的结团情况，旧料的破碎特性，旧料结团的处置措施等进行充分的研究。技术实现要素：本发明的目的是提供一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，通过对旧料进行筛分试验，针片状颗粒含量试验，分档抽提试验和洛杉矶磨耗仪破碎试验，以旧料针片状含量q和分档抽提损失率l作为旧料结团程度的评价指标，以旧料破碎损失率s和稳定指数w作为旧料结团稳定性的评价指标，综合分析旧料的结团特性。本评价方法能有效评价沥青路面回收旧料的结团特性，并给出量化指标，且所需试验设备常规，操作简单，试验过程明确，成本较低，便于推广使用。上述的目的通过以下技术方案实现：一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，该方法包括如下步骤：步骤a：试验料制备：将取样来的旧料置于烘箱中烘干至恒重，冷却后备用；步骤b：针片状含量q的计算；步骤c、抽提损失率l计算；步骤d、破碎损失率s的计算；步骤e、稳定指数w的计算；以步骤b中的针片状含量q，步骤c中的抽提损失率l，步骤d中的破碎损失率s及步骤e中的稳定指数w来综合分析旧料的结团程度及结团稳定性，对比不同旧料间的结团差异性。所述的沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，步骤b中所述的针片状含量q的计算方法是：对步骤a中旧料过4.75mm标准筛，取筛上产物三份，每份2000g，并测出每份旧料的针片状含量q，作为旧料结团程度的初步分析指标。所述的沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，步骤c中所述的抽提损失率l计算包括如下步骤：步骤c1、使用26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的标准筛，对步骤a中的烘干旧料进行逐档筛分；步骤c2、分别称取步骤c1中筛分后的各档旧料各1000～1500g，对每档粒径旧料分别进行抽提试验；步骤c3、对步骤c2中各档旧料抽提试验所得的集料烘干至恒重，冷却并称重后，分别采用原孔径的集料标准筛再次进行筛分，计算各筛的分计筛余百分率，并绘制出各档粒径旧料抽提后分计筛余百分率变化图，进行各粒径旧料颗粒组成分析；步骤c4、依据步骤c3中的各档旧料分计筛余百分率结果，计算每档旧料的抽提损失率li，作为各档旧料结团情况的评价指标，抽提损失率li按公式(1)进行计算：li＝(1-ai)×100％(1)其中：li--第i档粒径旧料抽提损失率；ai--抽提后第i粒径分计筛余百分率，li越大表明该档旧料的结团情况越严重，并以筛孔尺寸为横坐标，以各档粒径旧料的抽提损失率为纵坐标，绘制出各档旧料结团程度大小随粒径的变化情况图。所述的沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，步骤d中所述的破碎损失率s的计算包括如下步骤：步骤d1：称取步骤c1中所筛出的各档粗旧料，所述粗旧料是指过≥4.75mm标准集料筛后筛上剩余旧料，每档四份，每份质量为2000g，进行各档粗旧料常温下，不同转数的洛杉矶磨耗仪破碎试验,不加钢球，转数分别选50r/min，100r/min，200r/min，300r/min；步骤d2：对步骤d1中破碎后的第i档旧料，取出后用第i档粒径筛进行筛分，称取该筛上剩余旧料质量，计算该粒径旧料的破碎损失率si，按公式(2)进行计算：并绘制出各粒径旧料破碎损失率随洛杉矶磨耗仪转数增加的变化关系图，其中：si—第i档粒径旧料破碎损失率；m1i--破碎前第i档粒径的旧料质量；m2i--破碎后第i档筛上剩余旧料质量。所述的沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，步骤e中所述的稳定指数w的计算方法为：根据步骤d中各档粒径旧料的破碎损失率si，以及步骤c中各档旧料的抽提损失率li，计算稳定指数w，作为粗旧料结团的整体稳定性评价指标，并绘制出稳定指数随破碎转数增加的变化关系图；稳定指数w按公式(3)进行计算：其中：w—稳定指数；n—4.75mm及以上粗集料粒径档数；li—第i档粗料抽提损失率；si—第i档粗料破碎损失率。有益效果：本发明通过对沥青路面回收旧料依次进行筛分试验，针片状颗粒含量试验，分档抽提试验和洛杉矶磨耗仪破碎试验后，以旧料针片状含量q和分档抽提损失率l作为旧料结团程度的评价指标，以旧料破碎损失率s和稳定指数w作为旧料结团稳定性的评价指标，综合分析旧料的结团特性。本发明能有效评价沥青路面回收旧料的结团特性，并给出量化评价指标，对旧料的精细化处理以及提高再生沥青混合料性能具有重要意义。此外，本发明的评价方法所需试验设备常规，操作简单，试验过程明确，成本较低，便于推广使用。附图说明图1：按照本发明的沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法流程图；图2：旧料一与旧料二中各档粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；其中图2(a)是2.36mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；图2(b)是4.75mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；图2(c)是9.5mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；图2(d)是13.2mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；图2(e)是16mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图；图2(f)是19mm粒径旧料抽提后的分计筛余百分率变化图。图3：旧料一与旧料二中各档粒径旧料抽提损失率变化图；图4：旧料一中各档旧料破碎损失率随转数变化图；图5：旧料二中各档旧料破碎损失率随转数变化图；图6：旧料一与旧料二的稳定指数随破碎转数变化图。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。为了更好地理解本发明，以下结合具体实施例及附图对本发明做进一步说明，但本发明的内容不仅局限于下面的实施例。本发明提供的一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，具体试验步骤如下：步骤a：根据《公路沥青路面再生技术规范》(jtgf41)推荐的取样方法取样后，将旧料置于60℃烘箱中烘干至恒重，冷却后备用。步骤b：对步骤a中旧料用4.75mm标准筛筛出粗料(≥4.75mm)三份，每份2000g，并按《公路工程集料试验规程》(jtge42)中t0312方法测出每份旧料的针片状含量q，作为旧料结团程度的初步分析指标。步骤c：使用标准筛，按《公路工程集料试验规程》(jtge42)t0327的试验方法对步骤a中的烘干旧料使用26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的标准筛进行逐档筛分。步骤d：分别称取1000～1500g步骤c中筛分后的各档旧料(4.75mm以下取下限，4.75mm以上取上限)，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)t0722的试验方法，对每档粒径旧料分别进行抽提试验。步骤e：对步骤d中各档旧料抽提试验所得的集料烘干至恒重，冷却并称重后，分别按《公路工程集料试验规程》(jtge42)t0327的试验方法再次进行筛分，计算各筛的分计筛余百分率，并绘制出各档粒径旧料抽提后分计筛余百分率变化图，进行各粒径旧料颗粒组成分析。步骤f：依据步骤e中的各档旧料分计筛余百分率结果，计算每档旧料的抽提损失率li，作为各档旧料结团情况的评价指标，li越大表明该档旧料的结团情况越严重。并以筛孔尺寸为横坐标，以各档粒径旧料的抽提损失率为纵坐标，绘制出各档旧料结团程度大小随粒径的变化情况图。步骤g：称取步骤c中所筛出的各档粗旧料(≥4.75mm)，每档四份，每份质量为2000g，采用洛杉矶磨耗仪飞散破碎的方法对各档旧料进行破碎试验，具体要求参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)t0733的试验方法，对各档旧料进行常温下的飞散试验，洛杉矶磨耗仪分别设定为50转，100转，200转，300转。步骤h：对步骤g中破碎后的第i档旧料，取出后用第i档粒径筛进行筛分，称取该筛上剩余旧料质量，计算该粒径旧料的破碎损失率si。并绘制出各粒径旧料破碎损失率随洛杉矶磨耗仪转数增加的变化关系图。步骤i：根据步骤h中各档粒径旧料的破碎损失率si，以及步骤d中各档旧料的抽提损失率li，计算稳定指数w，作为粗旧料结团的整体稳定性评价指标，并绘制出稳定指数随破碎转数增加的变化关系图。其中，稳定指数越大，旧料的结团稳定性越高。步骤j：以步骤b中的针片状含量q，步骤f中的抽提损失率l，步骤h中的破碎损失率s及步骤i中的稳定指数w来综合分析旧料的结团程度及结团稳定性，对比不同旧料间的结团差异性。所述步骤b中针片状颗粒含量测定是针对于4.75mm及以上的粗旧料，针片状含量越高，旧料结团程度越严重，初步划定标准为：轻度(≤15％)，中度(15％～30％)，重度(30％～50％)，极重(≥50％)。所述步骤f中的抽提损失率是针对各粒径旧料结团程度大小的评价指标，抽提损失率越大，结团越严重。按公式(1)进行计算：li＝(1-ai)×100％(1)其中：li--第i档粒径旧料抽提损失率；ai--抽提后第i粒径分计筛余百分率。所述步骤h中的破碎损失率是针对4.75mm及以上单个粒径旧料结团稳定性大小的评价指标，破碎损失率越大，结团稳定性越差，按公式(2)进行计算：其中：si—第i档粒径旧料破碎损失率；m1i--破碎前第i档粒径的旧料质量；m2i--破碎后第i档筛上剩余旧料质量。所述步骤i中的稳定指数是针对于4.75mm及以上粒径旧料整体稳定性的评价指标，稳定指数越大，旧料结团的整体稳定性越高，按公式(3)进行计算：其中：w—稳定指数；n—4.75mm及以上粗集料粒径档数；li—第i档粗料抽提损失率；si—第i档粗料破碎损失率。所述步骤j中针片状含量是旧料结团程度的初步分析，抽提损失率为旧料结团程度的进一步分析；破碎损失率为单个粒径结团稳定性分析，稳定指数为整体稳定性分析；结合该四种指标可综合评价沥青路面回收旧料的结团特性，对比不同旧料间结团差异性。实例1：一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法，如图1，本实例中以ac20沥青路面铣刨料(旧料一)以及其二次破碎料(旧料二)为原材料，进行结团特性的评价，具体过程如下：1.旧料取样、筛分及针片状颗粒含量测定根据《公路沥青路面再生技术规范》(jtgf41)推荐的取样方法取两种旧料后，将其置于60℃烘箱中烘干至恒重，冷却后备用。首先，分别取足量的两种旧料用4.75mm标准筛筛出粗料(≥4.75mm)三份，每份2000g，并按《公路工程集料试验规程》(jtge42)中t0312方法测出每份旧料的针片状含量q，作为旧料结团程度的初步分析指标，结果如表1。然后，重新取样，使用标准筛，按《公路工程集料试验规程》(jtge42)t0327的试验方法对两种旧料进行逐档筛分，备用。表1两种旧料针片状颗粒含量情况编号123均值旧料一43.15％45.27％43.75％44.06％旧料二35.06％32.08％33.56％33.57％结团程度轻中重极重区间≤15％15％～30％30％～50％≥50％2.分档抽提试验分别称取1000～1500g两种筛分后的各档旧料(4.75mm以下取下限，4.75mm以上取上限)，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)t0722的试验方法，对每档粒径旧料分别进行抽提试验。对各档旧料抽提试验所得的集料烘干至恒重，冷却并称重后，分别按《公路工程集料试验规程》(jtge42)t0327的试验方法再次进行筛分，计算各筛的分计筛余百分率，并绘制出各档粒径旧料抽提后分计筛余百分率变化图，如图2。3.计算各档旧料抽提损失率依据分档抽提试验后各档旧料分计筛余百分率结果，按公式(1)计算每档旧料的抽提损失率li，li越大表明该档旧料的结团情况越严重。并以筛孔尺寸为横坐标，以各档粒径旧料的抽提损失率为纵坐标，绘制出各档旧料结团程度大小随粒径的变化情况图，如图3。li＝(1-ai)×100％(1)其中：li--第i档粒径旧料抽提损失率；ai--抽提后第i粒径分计筛余百分率。4.洛杉矶磨耗仪飞散破碎试验称取1中所筛出的两种旧料的各档粗旧料(≥4.75mm)，每档四份，每份质量为2000g，采用洛杉矶磨耗仪飞散破碎的方法对各档旧料进行破碎试验，具体要求参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)t0733的试验方法，对各档旧料进行常温下的飞散试验，洛杉矶磨耗仪分别设定为50转，100转，200转，300转。5.计算各档旧料破碎损失率对破碎后的第i档旧料，取出后用第i档粒径筛进行筛分，称取该筛上剩余旧料质量，按公式(2)计算该粒径旧料的破碎损失率si，并绘制出各粒径旧料破碎损失率随洛杉矶磨耗仪转数增加的变化关系图，如图4和图5。其中：si—第i档粒径旧料破碎损失率；m1i--破碎前第i档粒径的旧料质量；m2i--破碎后第i档筛上剩余旧料质量。6.计算稳定指数根据5中各档粒径旧料的破碎损失率si，以及3中各档旧料的抽提损失率li，按公式(3)计算稳定指数w，作为粗旧料结团的整体稳定性评价指标，并绘制出稳定指数随破碎转数增加的变化关系图，如图6。其中，稳定指数越大，旧料的结团稳定性越高。其中：w—稳定指数；n—4.75mm及以上粗集料粒径档数；li—第i档粗料抽提损失率；si—第i档粗料破碎损失率。7.试验结果对比分析以针片状含量q和抽提损失率l评价旧料结团程度，以破碎损失率s及稳定指数w评价旧料结团稳定性，综合四项指标可见，旧料一相较于旧料二结团程度更大，结团稳定性更差，也表明工厂二次破碎一定程度上有助于降低了旧料的结团程度。综上，本发明公开了一种沥青路面回收旧料结团特性的试验评价方法。通过对沥青路面回收旧料依次进行筛分试验，针片状颗粒含量试验，分档抽提试验和洛杉矶磨耗仪破碎试验后，以旧料针片状含量q和分档抽提损失率l作为旧料结团程度的评价指标，以旧料破碎损失率s和稳定指数w作为旧料结团稳定性的评价指标，能有效评价沥青路面回收旧料的结团特性，并且评价方法所需试验设备常规，操作简单，试验过程明确，成本较低，便于推广使用。以上所述实施例只是本发明的优选实施方式，仅用于说明本发明，而非用于限制本发明，本发明不局限于此，应当指出，本发明对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页12