乳化沥青、含有其的混合料以及由该混合料形成的路面的制作方法

【
技术领域：
】本发明涉及乳化沥青、含有乳化沥青的混合料以及由该混合料形成的路面。
背景技术：
：沥青路面是我国公路的主要路面形式。高等级公路的设计年限为12～15年，我国20世纪80年代末和90年代初修建的沥青路面已经进入养护维修期，有些路面破损已相当严重。因此，如何快速、优质地修复这些路面，保证现有道路的完好率，尽量减少路面旧材料对环境的污染，是当前和今后所面临的问题。传统的沥青路面维修方式是将旧沥青混合料铣刨废弃，重新铺筑新的路面。这种做法虽然保证了道路的使用性，但是废弃的沥青混合料大多数被丢弃，既造成极大浪费又不利于环境保护。对于旧沥青混合料而言，除沥青材料发生部分老化外，砂、石等粗细集料从性能上讲并未失效。因此沥青路面再生技术作为一种绿色环保的技术被广泛采用。沥青路面再生技术有多种方式，其中乳化沥青冷再生技术是应用较为广泛的一种。乳化沥青冷再生混合料目前仍处在一个比较粗糙的设计和应用阶段，还没有形成统一的规范。在我国，目前仍处于公路大规模建设期间，对公路的养护及再生利用方面的关注程度相对比较弱。虽然对乳化沥青冷再生技术做过一些研究和应用，但由于原材料、设计方法、施工工艺以及天气条件等因素控制不合理，效果不理想。特别是乳化沥青选择不当常常会造成混合料强度不足，而破乳速度过慢会导致成型后的路面迟迟不具备强度，从而大大延缓开放交通时间，严重影响后期的施工进度，而且容易造成路面的早期破坏，造成成本的增加和资源的浪费。因此，期望提供一种稳定性更好、通用性更强、裹覆型更好、早期强度更大、使用寿命更长的乳化沥青。同时，期望提供含有该乳化沥青的乳化沥青冷再生混合料以及由该混合料形成的路面。技术实现要素：本发明的目的之一是提供一种乳化沥青、含有该乳化沥青的混合料以及由该混合料形成的路面。本发明的乳化沥青解决了现有技术的缺陷，具有稳定性更好、通用性更强、裹覆型更好、早期强度更大、使用寿命更长的优点。本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：本发明技术方案1提供了一种乳化沥青，其含有乳化剂、基质沥青、任选的改性剂和水，按照乳化沥青的重量计，其含有：乳化剂2.0～4.0％、基质沥青60～65％、改性剂0～4％以及适量的水。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述乳化剂含有胺化木质素、脂肪族胺和水，按照乳化剂的重量计，其含有：胺化木质素23～35％、脂肪族胺23～35％以及适量的水。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述基质沥青为石油沥青，其中所述石油沥青的针入度为50-120。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述改性剂为高分子聚合物。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述改性剂选自丁苯嵌段共聚物、丁苯橡胶和聚乙烯中的一种或者多种。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述胺化木质素为由胺类化合物、醛类化合物以及木质素经曼尼希反应获得的产物。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述胺化木质素选自由二乙烯三胺、甲醛、阔叶松木质素经曼尼希反应获得产物和由三乙烯四胺、甲醛、针叶松木质素经曼尼希反应获得的产物中的一种或多种。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中所述脂肪族胺的碳原子数为12-22，胺基基团为伯胺和/或仲胺。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中脂肪族胺的碳原子数为16，胺基基团为仲胺。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中乳化沥青还含有pH值调节剂，其中加入pH值调节剂后乳化沥青的pH值范围在1.5～6.5之间。根据本发明上述技术方案1提供的乳化沥青，其中pH值调节剂为盐酸。本发明的技术方案2提供了一种乳化沥青冷再生混合料，其含有铣刨料、新集料、任选的矿粉、乳化沥青、任选的水泥以及水，按照乳化沥青冷再生混合料的重量计，其含有：铣刨料60～95％、水泥0～2％、矿粉0～5％、乳化沥青3.0～5.0％、外加水1～4％以及适量的新集料，其中乳化沥青为根据本发明上述技术方案1提供的所述乳化沥青。根据本发明上述技术方案2提供的乳化沥青冷再生混合料，其中所述铣刨料含有颗粒度在0-9.5mm范围内的第一种铣刨料和颗粒度在9.5-31.5mm范围内的第二种铣刨料。根据本发明上述技术方案2提供的乳化沥青冷再生混合料，其中新集料选自石灰岩、白云岩、玄武岩、砂岩、花岗岩中的一种或多种。根据本发明上述技术方案2提供的乳化沥青冷再生混合料，其中矿粉为石灰岩，其中石灰岩的粒径≤0.075mm。根据本发明上述技术方案2提供的乳化沥青冷再生混合料，其中所述混合料的早期强度由选自扫刷试验质量损失和/或车辙板取芯完整度的参数表示，其中扫刷试验质量损失不大于2.0％，车辙板取芯完整度不小于80％。根据本发明上述技术方案2提供的乳化沥青冷再生混合料，其中所述混合料的强度指标、水稳定性指标和/或高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。本发明的技术方案3提供了一种路面，其中所述路面由根据本发明上述技术方案2提供的所述乳化沥青冷再生混合料形成，所述路面施工成型2～3天后能取出完整芯样，且完整芯样的强度指标超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。根据本发明上述技术方案3提供的路面，其中乳化沥青冷再生混合料能形成下面层或者所述下面层以下的任何层。根据本发明的乳化沥青的优势在于：其能够与合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)规定的矿料进行混合形成乳化沥青冷再生混合料，且乳化沥青冷再生混合料强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。因而其具有通用性。根据本发明的乳化沥青的优势还在于：其用较少的量就能够与合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)规定的矿料进行混合形成乳化沥青冷再生混合料，且乳化沥青冷再生混合料强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。因而其具有降低成本、裹覆效果更好的优点。根据本发明的乳化沥青的优势还在于：其还具有稳定性更好、早期强度更大以及使用寿命更长的优点。由含有根据本发明的乳化沥青形成的乳化沥青冷再生混合料的早期强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越了《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求，从而为快速优质地修复路面提供了基础，有效利用了待维修沥青路面的铣刨料，降低了环境污染。由根据本发明的乳化沥青冷再生混合料形成的路面的优势在于：路面施工后能够快速形成强度，2～3天即可取出完整芯样，且芯样强度超越了《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应指标要求，从而有效地保证了现有道路的完好率。【附图说明】参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：图1示出了实施例1中矿料级配合成曲线。图2示出了实施例1中用重型击实法确定最佳用水量的曲线。图3示出了实施例1中与乳化沥青用量有关的乳化沥青冷再生混合料的劈裂强度曲线。以及图4示出了实施例2、实施例3、实施例4中矿料级配合成曲线。【具体实施方式】图1-4和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。在对本发明的具体实施方式进行详细描述之前，首先对本发明中使用的一些用语进行定义。乳化剂是指能促使两种互不相溶的物质形成稳定乳液的物质。乳化剂的作用是降低分散相的表面张力，在分散相的液滴表面形成薄膜或双电层以阻止液滴相互聚集、凝结。乳化沥青是由两种互不相容的物质——沥青和水通过机械分散而制得的沥青乳液，沥青以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中。乳化沥青主要含有沥青、乳化剂、改性剂和水。乳化沥青按照微粒所带电荷可以分为阴离子型、阳离子型和非离子型三类，按照破乳速度快慢又可以分为快裂型、中裂型和慢裂型三种。用于冷再生混合料中的乳化沥青一般为阳离子慢裂型。当乳化沥青与矿料混合时，乳化沥青中沥青颗粒带有电荷，其能够与带有相反电荷的矿料微粒牢固且均匀地结合。这提高了路面强度，减缓了沥青的早期老化，延长了路面的使用寿命。在本文中矿料选自铣刨料、新集料、矿粉以及水泥中的一种或多种。在本文中，用语乳化沥青冷再生混合料是指乳化沥青与铣刨料、新集料、水泥、矿粉和水按照一定比例形成的混合料。其中铣刨料是指由待维修的沥青路面经铣刨、干燥以及筛分后取得的材料。铣刨料一般分为0～9.5mm的第一种铣刨料(细铣刨料)和9.5-31.5mm的第二种铣刨料(粗铣刨料)两档。新集料是指新生产出来的具有一定粒径组成的碎石或卵石，可以为石灰岩、白云岩、玄武岩、砂岩、花岗岩中的一种或多种。本发明的一方面提供了一种乳化沥青，其含有乳化剂、基质沥青、任选的改性剂和水，按照乳化沥青的重量计，其含有：乳化剂2.0～4.0％、基质沥青60～65％、改性剂0～4％以及适量的水。其中，优选地，乳化剂含有胺化木质素、脂肪族胺和水，按照乳化剂的重量计，其含有：胺化木质素23～35％、脂肪族胺23～35％以及适量的水。其中，优选地，胺化木质素选自由二乙烯三胺、甲醛、阔叶松木质素经曼尼希反应获得的产物和由三乙烯四胺、甲醛、针叶松木质素经曼尼希反应获得的产物中的一种或者多种。优选地，脂肪族胺的碳原子数为12-22，胺基基团通常为伯胺和/或仲胺。更优选地，脂肪族胺的碳原子数为16，胺基基团为仲胺。其中，优选地，基质沥青为针入度为50-120的石油沥青，例如70#石油沥青。例如更优选地为壳牌70#石油沥青或镇海70#石油沥青。其中，优选地，改性剂为选自SBS、SBR和聚乙烯中的一种或多种，其中SBS为丁苯嵌段共聚物，SBR为丁苯橡胶。在根据本发明的乳化剂和乳化沥青中，可选地，水为普通饮用水。本发明的另一方面提供了一种含有上述乳化沥青的乳化沥青冷再生混合料，其含有铣刨料、新集料、任选的矿粉、任选的水泥、乳化沥青以及外加水，按照乳化沥青冷再生混合料的重量计，其含有：铣刨料60～95％、水泥0～2％、矿粉0～5％、乳化沥青3.0～5.0％、外加水1～4％以及适量的新集料。该混合料具有较好的早期强度、水稳定性能和高温性能，并且其施工后强度超过《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)规定的相应技术指标要求。本发明的又一方面提供了一种上述乳化沥青的制备方法，所述乳化沥青的制备方法包括如下步骤：a:将55～60℃的水与本发明的乳化剂按照设计的比例混合后搅拌均匀配制皂液，向其中加入一定量的盐酸调整皂液的pH值，根据工程的需要，pH值的范围一般在1.5～6.5之间。b:将步骤a中配制好的皂液用锡纸密封后放置于大约55℃的恒温烘箱中约2h后，再向皂液中按照设计比例加入130～140℃的沥青(必要时加入稳定剂或/和改性剂)并充分搅拌均匀。c:将步骤b中配制好的溶液通过乳化沥青胶体磨后即制得乳化沥青。本发明的再一方面提供了一种上述乳化沥青冷再生混合料的制备方法，所述乳化沥青冷再生混合料的制备方法包括如下步骤：步骤1：分析铣刨料；步骤2：设计矿料级配；步骤3：制备乳化沥青；步骤4：早期强度试验；步骤5：确定最佳用水量；步骤6：确定最佳乳化沥青用量；以及步骤7：基于确定的最佳用水量和最佳乳化沥青用量形成乳化沥青冷再生混合料。在上述步骤1中，分析铣刨料是指将铣刨料取样烘干后筛分分档，一般分为0-9.5mm细铣刨料和9.5-31.5mm粗铣刨料两档，分析粗铣刨料和细铣刨料的级配。在本发明的一个实施例中，铣刨料取样是指采用专用铣刨机对旧沥青路面进行铣刨取样。在上述步骤2中，设计级配是对铣刨料、新集料、水泥、矿粉按照一定比例进行级配合成，要求合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中乳化沥青冷再生混合料的级配范围要求。在本发明的一个具体实施例中，给出了铣刨料、新集料以及水泥合成级配的一个优选实例，如表2和图1所示。需要说明的是，只要铣刨料、新集料、水泥、矿粉的合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中乳化沥青冷再生混合料的级配范围要求，则只要按照其在上述乳化沥青冷再生混合料中组份含量，矿料就能与乳化沥青和水就可形成根据本发明的乳化沥青冷再生混合料。在上述步骤3中，制备乳化沥青请参见上述的乳化沥青的制备方法。在上述步骤4中，乳化沥青冷再生混合料的早期强度试验分为扫刷试验和车辙板取芯试验。扫刷试验是指：1)采用旋转压实法成型直径150mm、高75～85mm的试件；2)接着将试件放置在25℃(摄氏度)、70％湿度的恒温恒湿箱(例如，LHS-100CL型号的恒温恒湿箱)中放置大约4h进行养生；3)最后将该试件在例如外部角1.25°和600KPa试验条件条件下旋转40次。《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)要求乳化沥青冷再生混合料扫刷试验质量损失率≤2.0％。车辙板取芯试验是指：1)试制厚度为10cm的车辙板，其中该车辙板分两次碾压而成，每次碾压厚度为5cm，碾压方式按照《沥青与沥青混合料试验规程》操作；2)将试制好的车辙板在25℃、70％湿度的恒温恒湿箱中放置大约24h；3)最后对车辙板取芯样。《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)要求车辙板取芯样的完整度≥80％。在上述步骤5中，确定最佳用水量是指按照乳化沥青冷再生混合料初选级配方法，将乳化沥青含量定为大约4％，外加用水量分别采用1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％，按照《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)T0131-2007中规定的重型击实方法，进行最佳用水量试验，并绘制曲线，将乳化沥青冷再生混合料试件的最大干密度对应的用水量作为最佳用水量。在本发明的一个具体实施例中，给出了确定最佳用水量一个实例，如表5和图2所示。在上述步骤6中，确定最佳乳化沥青用量是指按照重型击实法确定的最佳用水量，在3.0％-5.0％范围内按照0.5％的增幅调整乳化沥青的含量，形成5种乳化沥青冷再生混合料，并成型成5种相应的乳化沥青冷再生混合料试件。乳化沥青冷再生混合料试件成型方法采用旋转压实法，其试验条件为外部角1.25°、600kPa、旋转压实次数40次。成型后的乳化沥青冷再生混合料试件按照《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的养生方法进行养生，养生结束后进行15℃干劈裂和浸水劈裂试验，在空隙率和劈裂强度比满足《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)的前提下，以15℃浸水劈裂强度最大值所对应的乳化沥青用量为最佳乳化沥青用量。在上述步骤7中，基于确定的最佳用水量和最佳乳化沥青用量形成乳化沥青冷再生混合料是指：将步骤2设计出的矿料在拌锅中常温干拌15～45s后，向矿料中加入步骤5得到的最佳用水量所对应的外加水用量后搅拌30～60s，之后再加入步骤6得到的最佳用量的乳化沥青并搅拌30～60s即得到乳化沥青冷再生混合料。本发明的又再一方面提供了一种按照如上所述方法制备的乳化沥青冷再生混合料的性能检测方法，所述检测方法包括如下步骤：步骤Ⅰ：将按照如上所述方法制备的乳化沥青冷再生混合料成型成试件并对试件进行养生，随后从强度、水稳定性以及高温稳定性三个方面对试件的性能进行检测，其中当其强度和水稳定性符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)的前提下，执行步骤Ⅱ；在上述步骤Ⅰ中：《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中对强度检验和水稳定性检验的具体规定如下：1).强度检验15℃劈裂强度≥0.6MPa(规范规定基层和底基层15℃劈裂强度≥0.4MPa，下面层≥0.5MPa)。马歇尔稳定度≥7KN(规范规定基层和底基层马歇尔稳定度≥5KN，下面层≥6KN)。2).水稳定性检验干湿劈裂强度比≥85％，(规范规定≥75％)马歇尔残留稳定度MS0≥85％，(规范规定≥75％)冻融劈裂试验，强度比TSR≥80％。(规范规定≥70％)3).高温稳定性检验车辙试验动稳定度试验，60℃车辙动稳定度≥1000次/mm；(规范未做要求)步骤Ⅱ：将按照如上所述方法制备的乳化沥青冷再生混合料通过专用的拌和楼生产后运输到现场进行摊铺、碾压成型路面；接着对碾压成型的路面取芯样并对取得的芯样进行芯样完整度和劈裂强度检测。在上述步骤Ⅱ中，典型碾压方案见表1。表1乳化沥青冷再生混合料碾压方案碾压阶段压路机类型及数量碾压方式及遍数观测碾压速度初压10～13吨双钢轮压路机(1～2台)前静后振1遍大约4.0km/h复压20吨以上双钢轮压路机(1～2台)强振4遍大约4.0km/h终压26吨以上胶轮压路机(1～2台)静压4遍大约3.5km/h天气晴朗条件下，采用本发明乳化沥青由该碾压方案碾压后形成的路面碾压完成后即可开放交通，2～3天即可取出完整芯样并可加铺罩面层，且3天后取出的芯样15℃劈裂强度≥0.5MPa，达到下面层要求。而《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)则要求是1天后开放交通，至少7天取出完整芯样和加铺罩面，对芯样强度不做要求。实施例1本实施例的工程概况是：乳化沥青冷再生混合料的试验段落为上海市奉贤区新林路，乳化沥青冷再生混合料位于下面层，设计厚度为8cm，实施段落为K2+560-K3+700。新林路为奉贤区一条东西走向的三级公路，设计车速大约40km/h。(1)分析铣刨料设计矿料级配根据上述的步骤1，采用例如维特根W2000型号的铣刨机对待维修沥青路面进行铣刨取样，接着对取得的铣刨料放入电烘箱(如Binder烘箱)在大约60℃左右温度下进行烘干，随后采用9.5mm筛孔筛分成9.5～26.5mm的粗铣刨料和0～9.5mm的细铣刨料。接着将取得的粗细铣刨料与10～25mm的石灰岩、普通硅酸盐32.5号水泥按照如表2所示的比例合成矿料合成级配，合成的矿料合成级配按照如表2所示的12种筛孔尺寸的筛进行分析，表2和图1示出了档料筛分结果及合成级配。由表2和图1可知，矿料合成级配位于《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)要求的级配上限和级配下限之间，例如对于经过2.36mm的筛孔筛选后的颗粒的矿料级配为30.19％，落入了规范要求的15-45％之间，类似地对于经过4.75mm和9.5mm的筛孔筛选后的矿料级配也分别落入了规范要求的范围内。这表明如表2和图1所示的矿料级配符合规范要求。下面将描述根据本发明一个实施例的乳化沥青与上述级配的矿料混合后的乳化沥青冷再生混合料及其性能测试。表2各档料筛分结果及级配合成(2)乳化沥青配方设计和制备表3示出了不同乳化沥青配方设计，其中，配方A中：第一种慢裂快凝型乳化剂是江阴市峭岐通达化工厂JQT-2型慢裂乳化剂；配方B中：第二种慢裂快凝型乳化剂是江阴市荣成路桥材料技术开发有限公司RC-SFRHJ803慢裂快凝型乳化剂；配方C为本发明的乳化沥青配方，其中第三种慢裂快凝型乳化剂是根据本发明的乳化剂。在上述3种配方中，基质沥青为镇海70#沥青，水为普通饮用水。其中根据本发明的乳化剂的配方为：26％的由二乙烯三胺、甲醛、阔叶松木质素经曼尼希反应获得胺化木质素、33％的碳原子数为16胺基为仲胺的脂肪族胺以及41％的水。上述三种配方的乳化沥青的制备方法如下：在58(±2℃)℃温度下将水与三种配方A、B、C中乳化剂按照比例混合后搅拌均匀配置皂液，接着加入常温的浓盐酸，将它们的pH调整为2.0左右。随后将配置好的皂液用锡纸密封后放置于大约55℃的例如LHS-100CL型号的恒温箱中约2h后，再向皂液中按照各自的比例加入135(±2℃)℃的镇海70#沥青并充分搅拌均匀。接着将配置好的溶液通过乳化沥青胶体磨后即制得乳化沥青。表3不同乳化沥青配方设计在表3所示的三种乳化沥青配方中，本发明的乳化剂用量最少。(3)早期强度试验将上述三种配方的乳化沥青分别按照4.0％，外加水2.0％的比例与上述级配的矿料在gilsonMA-67F拌和装置中进行拌和，拌和方式为常温下矿料干拌大约30s后，向矿料中加入步骤5得到的最佳用水量所对应的外加水用量后搅拌大约45s，之后再加入步骤6得到的最佳用量的乳化沥青并搅拌大约45s即得到乳化沥青冷再生混合料，用TROXLER4141型旋转压实仪在外部角1.25°和600KPa试验条件下分别成型成直径150mm、高78(±2mm)mm的试件，旋转次数为40次，将这些试件在25℃、70％湿度的LHS-100CL型号的恒温恒湿箱中放置大约4h进行养生，并分别进行扫刷试验和车辙板取芯试验，试验结果见表4。表4不同乳化沥青配方冷再生混合料早期强度试验结果乳化沥青配方扫刷试验质量损失(％)车辙板取芯完整度(％)配方A4.864.3配方B4.273.6配方C1.585.7试验结果表明，尽管本发明的乳化沥青中的乳化剂含量比其配方配方中相应乳化剂的含量都少，但是本发明的乳化沥青冷再生混合料的早期强度最好，其扫刷试验质量损失大约为1.5％，其车辙板取芯完整度为大约85.7％，满足乳化沥青冷再生混合料的早期强度的要求。(4)最佳用水量的确定按照上述步骤5中最佳用水量确定方法进行试验，并绘制图表(如表5和图2所示)。由表5和图2可知根据本发明的乳化沥青冷再生混合料试件的试验结果，当乳化沥青冷再生混合料含水量为3.41％时，乳化沥青冷再生混合料试件干密度最大。因而，该项目中本发明的乳化沥青冷再生混合料所对应的最佳用水量为大约3.41％。表5本发明的乳化沥青冷再生混合料试件干密度测试结果(5)最佳沥青用量的确定按照上述步骤6最佳沥青用量确定方法成型5种试件，进行密度试验、15℃干劈裂强度和15℃浸水劈裂强度试验，试验结果分别见表6、表7和图3。表6密度测试结果表7劈裂强度试验结果由表6、表7和图3的试验结果可初步判定，当乳化沥青用量为4.0％时，其与如表2所示的设计级配混合后形成的乳化沥青冷再生混合物的15℃干劈强度以及15℃浸水劈裂强度最大。因而，针对表2所示的矿料合成级配的最佳乳化沥青用量为大约4％。基于上述确定最佳乳化沥青用量的试验，换算后，乳化沥青冷再生混合料按重量计含有以下组份：铣刨料大约83.57％、10～20mm的石灰岩(新集料)大约9.39％、水泥大约0.94％、外加水大约2.1％以及乳化沥青大约4.0％。6)混合料的性能检测对实施例1中采用符合规定的设计级配、最佳乳化沥青用量和最佳用水量成型的乳化沥青冷再生混合料试件进行冻融劈裂试验和车辙试验，分别检验乳化沥青冷再生混合料的水稳定性能和高温性能。表8冻融劈裂试验结果表9车辙试验结果注：表中D45和D60分别代表车辙试件试验45分钟和60分钟时的变形量。由表8可知根据本发明实施例1的乳化沥青冷再生混合料试件的冻融劈裂强度比为82.9％，远高于《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)不小于70％的要求(例如规范表5.4.3所示)。由表9可知，乳化沥青冷再生混合料试件的车辙试验平均动稳定度是1382次/mm，超过了《公路沥青路面设计规范》中下面层的高温性能要求。7)路面性能检测根据本发明实施例1的乳化沥青冷再生混合料采用ARPC400型全自动再生料拌合站生产后运输到现场摊铺，摊铺机为德国产福格勒SUPER-2100型摊铺机，接着采用12吨的双钢轮压路机、22吨的单钢轮压路机强以及26吨的上胶轮压路机按照如表1所述的方式进行初压、复压和终压后碾压成型路面。路面施工完成后，5天时间内分别进行现场取芯样，随后检测芯样的完整度，检测结果见表10。表10施工完成后芯样检测结果由表10可知，根据本发明一个实施例的乳化沥青冷再生混合料在天气晴朗条件下，由表1所示的碾压方案碾压后形成的路面碾压完成后即可开放交通，2～3天即可取出完整芯样并可加铺罩面层，且3天后取得的芯样15℃劈裂强度≥0.5MPa，达到下面层要求。本领域技术人员容易理解的是：根据本发明的乳化沥青冷再生混合料可以胜任公路路面结构中下面层及其以下任何层位。类似地，实施例2、实施例3、实施例4分别按照实施例1中的步骤进行，以下分别为实施例2、实施例3、实施例4的试验及检测结果：表11实施例2、实施例3、实施例4各档料筛分结果及级配合成(2)乳化沥青配方设计和制备表12实施例2、实施例3、实施例4乳化沥青配方设计在表12所示的三个实施例中乳化沥青配方中，实施例2、3以及4中的乳化剂的配方为：33％的由二乙烯三胺、甲醛、阔叶松木质素经曼尼希反应获得的胺化木质素，31％的碳原子数为16、胺基为仲胺的脂肪族胺以及36％的饮用水。上述三个实施例中的乳化沥青的制备方法如下：在58(±2℃)℃温度下将水与不同用量乳化剂按照比例混合后搅拌均匀配置皂液，接着加入常温的浓盐酸，将它们的pH调整为6.0左右。随后将配置好的皂液用锡纸密封后放置于大约55℃的例如LHS-100CL型号的恒温箱中约2h后，再向皂液中按照各自的比例加入135(±2℃)℃的壳牌或者镇海70#沥青和各自相对应比例及类型的改性剂并充分搅拌均匀。接着将配置好的溶液通过乳化沥青胶体磨后即制得乳化沥青。(3)早期强度试验将上述三个实施例中乳化沥青配方的乳化沥青分别按照4.0％，外加水2.0％的比例与上述级配的矿料进行拌和，成型试件(按照实施例1中的方式)，并分别进行扫刷试验和车辙板取芯试验，试验结果见表13。表13不同乳化沥青配方冷再生混合料早期强度试验结果乳化沥青配方扫刷试验质量损失(％)车辙板取芯完整度(％)实施例21.8582.1实施例30.9394.5实施例41.3588.7试验结果表明，无论采用镇海70#沥青还是采用壳牌70#沥青，无论有没有采用改性剂或采用SBS和SBR中的何种改性剂，本发明的乳化沥青冷再生混合料的早期强度均较好，满足乳化沥青冷再生混合料的早期强度的要求。(4)最佳用水量和最佳沥青用量的确定按照上述步骤5中最佳用水量确定方法和步骤6中最佳沥青用量的方法分别采用实施例2、实施例3、实施例4中的乳化沥青配方进行试验，得出不同实施例的最佳含水量、最佳沥青用量及其性质指标见表14：表14不同实施例最佳用水量和最佳乳化沥青用量下性质指标由表14的试验结果可初步判定，不同乳化沥青配方在基于最佳用水量和最佳乳化沥青用量下的马歇尔稳定度、残留马歇尔稳定度、劈裂强度、干湿劈裂强度比均超越了规范所要求的性质指标。经过换算，各个实施例中不同原材料所占的百分比分别见表15：表15各实施例中不同原材料所占的百分比将按照实施例1所述的方式形成具有表15中所示比例的、实施例2、3以及4所对应的乳化沥青冷再生混合料。6)混合料的性能检测对实施例2、实施例3、实施例4按照各自的设计级配、最佳乳化沥青用量和最佳用水量成型的乳化沥青冷再生混合料试件进行冻融劈裂试验和车辙试验，分别检验乳化沥青冷再生混合料的水稳定性能和高温性能。表16各实施例冻融劈裂试验结果表17各实施例车辙试验结果注：表中D45和D60分别代表车辙试件试验45分钟和60分钟时的变形量。由表16可知根据各实施例中本发明的乳化沥青冷再生混合料试件的冻融劈裂强度比均大于为80％，远高于《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)不小于70％的要求(例如规范表5.4.3所示)。由表17可知，各实施例中乳化沥青冷再生混合料试件的车辙试验动稳定度均大于1000次/mm，超过了《公路沥青路面设计规范》中下面层的高温性能要求。7)室内车辙板性能检测根据实施例2、实施例3、实施例4本发明的乳化沥青冷再生混合料施工完成后，5天时间内分别进行现场取芯样，随后检测芯样的完整度，检测结果见表18。表18各实施例施工完成后芯样检测结果由表18可知，实施例2、实施例3、实施例4乳化沥青冷再生混合料在不同天气下，由表1所示的碾压方案碾压后形成的路面碾压完成后即可开放交通，2～3天即可取出完整芯样(完整度≥80％)并可加铺罩面层，且3天后完整芯样15℃劈裂强度≥0.5MPa，达到下面层要求。本领域技术人员容易理解的是：根据本发明的乳化沥青冷再生混合料可以胜任公路路面结构中下面层及其以下任何层位。根据本发明的乳化沥青的优势在于：其能够与合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)规定的矿料进行混合形成乳化沥青冷再生混合料，且乳化沥青冷再生混合料强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。因而其具有通用性。根据本发明的乳化沥青的优势还在于：其用较少的量就能够与合成级配符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)规定的矿料进行混合形成乳化沥青冷再生混合料，且乳化沥青冷再生混合料强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求。因而其具有降低成本、裹覆效果更好的优点。根据本发明的乳化沥青的优势还在于：其还具有稳定性更好、早期强度更大以及使用寿命更长的优点。由含有根据本发明的乳化沥青形成的乳化沥青冷再生混合料的早期强度指标、水稳定性指标、高温稳定性指标均超越《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求，从而为快速优质地修复路面提供了基础，有效利用了待维修沥青路面的铣刨料，降低了环境污染。由根据本发明的乳化沥青冷再生混合料形成的路面的优势在于：路面能够快速形成强度，2～3天即可取出完整芯样，且芯样强度超过《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)中规定的相应技术指标要求，从而有效地保证了现有道路的完好率。当前第1页1 2 3