沥青混合料回收料(RAP)取样方法及试验分析、厂拌热再生沥青、SMA混合料配合比设计

附录A（资料性）沥青混合料回收料(RAP)取样方法及试验分析A.1 一般规定A.1.1 应通过随机取样的方式获得代表性样品用于沥青混合料回收料(RAP)的性能分析。

A.1.2 现场取样适用于厂拌热再生工程的前期调查，拌和站料堆取样适用于前期调查和混合料设计用RAP的获取。

A.2 现场取样A.2.1 分析路面结构、材料和路面维修记录，根据路面状况是否相同或者接近将全施工路段划分为若干个子路段，每个子路段长度不宜大于5000m，且不宜小于500m。

A.2.2 按JTG 3450公路路基路面现场测试规程的随机取样方法确定取样点位置。

A.2.3 每个子路段取样断面数应不少于2个，可采用铣刨或钻芯获得足够数量的样品，如采用铣刨方式，应在均速范围内料坑整个断面取样，挖到底部。

A.3 拌和站料堆取样A.3.1 取样方法参照JTG E42公路工程集料试验规程中粗集料料堆取样方法，且宜符合以下要求：a) 应先去除表面15～25cm深度范围内等无代表性的部分，再用装载机的料斗插入拟使用的某档RAP料堆；b) 然后将RAP放置在干净的空地上，并用料斗将RAP推平；c) 在推平的平面上不同位置一定深度内获取某档RAP样品；d) 依次获取不同档的RAP代表样品。

a) 料堆铲料b) 推平料堆c) 不同位置d) 一定深度取样图A.1 料堆取样示意图A.4 试样缩分A.4.1 分料器阀：将试样拌均，通过分料器分成大致相同两份，再取其中的一份分成两份，缩分至需要的数量为止。

A.4.2 四分法：将所取试样置于平板上，在自然状态下拌和均匀，大致摊平，然后从摊平的试样中心沿互相垂直的两个方向把试样向两边分开，分成大致相同的四份，取其中对角的两份重新拌匀，重复上述过程，直至缩分至所需要的数量。

A.5 试验分析A.5.1 含水率根据烘干前后沥青混合料回收料（RAP）质量的变化率计算RAP的含水率，试样方法应符合JTG/T 5521公路沥青路面再生技术规范中附录B的有关规定。

A.5.2 级配厂拌热再生应以沥青混合料回收料(RAP)抽提试验后集料或燃烧后集料的筛分作为级配结果。

抽提法获取的集料如果0.075mm通过率较大，应采用水洗法，否则可采用干筛法；燃烧法获取的集料应采用水洗法。

A.5.3 沥青含量可采用抽提法，也可采用燃烧法测试沥青含量，如需进一步测试沥青混合料回收料(RAP)中的沥青性能，宜采用抽提法。

A.5.4 沥青混合料回收料(RAP)的沥青性能测试a) 先将RAP进行抽提试验，为降低矿粉残留对回收沥青试验结果的影响，宜采用转速大于5000r/min的抽提仪，获取沥青及溶剂(通常为三氯乙烯)的混合液。

b) 宜采用旋转蒸发器法回收老化沥青，也可采用阿布森法。

无论是旋转蒸发器法，还是阿布森法使用前，如更换回收设备、溶剂品种或供应商、回收沥青性能异常时，均应进行空白沥青标定。

c) 回收沥青的性能测试及精度与允许误差，应满足JTG E20公路工程沥青及沥青混合料试验规程及JTG/T 5521公路沥青路面再生技术规范的有关规定。

A.5.5 沥青混合料回收料（RAP）的集料性质测试a) 应根据RAP分档情况，将RAP中的旧矿料以4.75mm筛孔为界分为粗集料、细集料，以及矿粉。

b) 测试集料密度，宜采用燃烧炉法获取旧矿料，若在燃烧过程中，集料由于高温导致破碎，则不宜采用该法。

也可采用溶剂抽提法，采用溶剂抽提法时应反复冲洗清除集料表面残留沥青。

粗、细集料的密度测试应符合JTG E42公路工程集料试验规程的有关规定。

c) 矿粉密度应采用JTG E42公路工程集料试验规程中T0352方法测试，宜采用煤油作介质测定，也可采用乙醇。

但应注意用计算矿粉密度计算对水的相对密度时，应除以试验温度时水的密度，即使采用煤油或乙醇测定，也是除以同温度时水的密度而不是煤油的密度，请使用时注意。

d) 集料的压碎值等性质应按相关行业规范进行检测。

附录B（规范性）厂拌热再生沥青混合料配合比设计方法B.1 —般规定 B.1.1 本方法适用于厂拌热再生密级配沥青混合料及沥青稳定碎石混合料的配合比设计。

B.1.2 本指南采用马歇尔配合比设计方法，如采用其他方法设计沥青混合料时，应按本方法进行设计检验，满足要求时方可使用。

B.2 材料性质测试 B.2.1 沥青混合料回收料(RAP)应从经过预处理后的RAP 料堆取样。

B.2.2 应根据本指南及有关规范要求测试沥青混合料回收料(RAP)的矿料级配、沥青含量、沥青老化程度等特性。

B.3 矿料级配设计 B.3.1 应结合本指南有关要求，根据道路等级、交通等级、气候条件等，借鉴成功经验，确定厂拌热再生沥青混合料的工程设计级配范围。

B.3.2 根据新旧矿料筛分曲线，宜在工程设计级配范围内计算1～3组粗细不同的配合比，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。

设计合成级配应平顺，不得有锯齿形交错，且在0.3～0.6mm 范围内不出现“驼峰”。

B.4 确定沥青混合料回收料(RAP)的掺配比例B.4.1 根据工程需要、RAP 特性、热再生沥青混合料类型及路用性能，以及再生设备类型等，合理选择RAP 的掺配比例。

B.5 矿料密度计算B.5.1 按式(B-1)计算矿料的合成毛体积相对密度γsb 。

n n a a a n n P P P P P P a a 221a 1n n 2n 2n 1n 1n sb +......++++......++100=γγγγγγγ (B-1)式中：P n1、P n2、……、P nn ——各种新添加矿料成分的配合比，其和记为P n ；γn1、γn2、……、γnn ——各种新添加矿料相应的毛体积相对密度；P a1、P a2、……、P an ——各种RAP 中回收集料成分的配合比，其和记为P a ，P n +P a =100； γa1、γa2、……、γan ——各种RAP 中回收集料相应的毛体积相对密度。

B.5.2 按式（B-2）计算矿料的合成表观相对密度sa γ。

'a 22'11'n '22n '11n sa +......++++......++100=an n a a a a nn n n n P P P P P P γγγγγγγ‘ (B-2)式中：P n1、P n2、……、P nn ——各种新添加矿料成分的配合比，其和记为P n ；γ’n1、γ’ n2、……、γ’ nn ——各种新添加矿料相应的表观相对密度；P a1、P a2、……、P an ——各种RAP 中回收集料成分的配合比，其和记为P a ，P n +P a =100；γ’a1、γ’ a2、……、γ’ an ——各种RAP 中回收集料相应的表观相对密度。

B.5.3 确定矿料的有效相对密度有效相对密度宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度按式(B-3)计算确定，其中沥青吸收系数C 值根据材料的吸水率由式(B-4)求得，材料的合成吸水率按式(B-5)计算：γse =C×γsa +（1-C ）×γsb (B-3)C=0.033ω2x -0.2936ωx +0.9339 (B-4)100)11(⨯-=sa sb x γγω (B-5)式中：γse ——合成矿料的有效相对密度；C ——合成矿料的沥青吸收系数，可按矿料的合成吸水率从式(B-4)求取；ωx ——合成矿料的吸水率，按式(B-5)求取，%；γsb ——矿料的合成毛体积相对密度，按式(B-1)求取，无量纲；γsa ——矿料的合成表观相对密度，按式(B-2)求取，无量纲.B.5.4 确定厂拌热再生混合料的最大理论相对密度 厂拌热再生混合料最大理论相对密度宜采用计算法，如能仔细操作，将细集料分散到6mm 以下，也可采用真空法实测。

计算法中的集料宜采用燃烧炉法回收RAP 中矿料，也可采用抽提法回收RAP 中矿料,按式(B-6)求取。

ababi nb nbi se siti P P P γγγγ++=100 (B-6) 式中：P nbi ——所计算的沥青混合料的新沥青用量，%；P abi ——所计算的沥青混合料中RAP 所含旧沥青占混合料总质量百分比，%；γnb ——新沥青的相对密度(25℃/25℃)，无量纲；γab ——RAP 中回收沥青的相对密度(25℃/25℃)，无量纲；γti ——相对于计算沥青用量为P abi 、P nbi 时沥青混合料的最大理论相对密度，无量纲； P si ——所计算的沥青混合料的矿料含量，P si =100-P abi -P nbi ，%；γse ——矿料的有效相对密度，按式（B-3）计算，无量纲。

B.6 新沥青选择和再生剂用量 B.6.1 应根据公路等级、交通荷载、气候条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点等，结合当地的使用经验，经技术论证确定新沥青和再生沥青技术指标。

新沥青采用与项目所在区域新拌沥青混合料相同的沥青，无需调整新沥青的标号，宜选用再生剂对老化沥青进行性能恢复。

B.6.2 再生剂掺量的确定a) 应根据RAP 中沥青老化程度、沥青含量、RAP 掺配比例、再生剂与沥青的配伍性等，选择与老化沥青相容性好、渗透性优、耐老化的再生剂。

b) 应根据再生沥青指标要求，确定再生剂掺量。

将再生剂按一定间隔的等差数列比例掺入旧沥青，测定再生沥青的针入度、软化点、延度等指标，绘制变化曲线，根据回收沥青性能的恢复情况确定再生剂掺量。

B.7 估算新沥青用量B.7.1 再生沥青混合料的总沥青用量可根据工程材料特性、交通及气候等条件，结合当地的工程经验估计，也可按式(B-7)估计总沥青用量：P b =0.035a+0.045b+Kc+F (B-7)式中：P b——估计的热再生沥青混合料中的总沥青用量（%）；K——系数，当0.075mm筛孔通过率为6～10%的时，K取0.18；当0.075mm筛孔通过率为小于或等于5%时，K取0.20；a——未通过2.36mm筛孔的集料比例(%)；b——通过2.36mm筛孔且留在0.075mm筛孔上集料的比例(%)；c——通过0.075mm筛孔矿料的比例(%)；F——取值为0～2.0，取决于集料的吸水率，缺乏资料时取0.7。

B.7.2 按式(B-8)计算热再生沥青混合料的新沥青用量P nb：P nb=P b-P ab×R/100 (B-8) 式中：P nb——热再生沥青混合料的新沥青用量(%)；P b——热再生沥青混合料的总沥青用量(%)；P ab——RAP中的沥青含量(%)；R——RAP掺配比例(%)。

B.7.3 不同档的沥青混合料回收料(RAP)，其沥青含量应分别计算再加权求和。

B.8 马歇尔试验B.8.1 成型马歇尔试件a) 将沥青混合料回收料（RAP）在烘箱中加热至120℃，加热时间不宜超过2h。