浅谈沥青路面的热再生施工技术
2011-12-20张林丽刘念茅红兵
张林丽 刘念 茅红兵
摘要:随着我国公路事业的飞速发展,沥青路面得到了广泛的应用。路面的养护问题日益突出。旧沥青路面材料再生利用近几年得到了各国的重视。本文从工程实践角度分析路面热再生现实意义、可行性,重点分析路面热再生的关键技术。
关键词:路面热再生;沥青路面;施工技术
1 旧沥青路面热再生技术的意义
随着我国公路事业沥青路面的飞速发展,沥青路面的维护成本增加,使得各国都展开了沥青路面维护的研究。旧沥青路面材料的热再生利用,在近半世纪来的,引起了各国的广泛关注。热再生路面技术研究得到了明显的经济效果和现实意义。旧沥青路面热再生利用,能够节约大部分的天然原材料,节约资源;减少了旧沥青废弃对环境的污染;旧沥青二次回收利用,节约了维护成本创造了良好的经济利益体现了可持续发展战略。有着广泛的应用前景。
2 旧沥青路面热再生技术
2.1就地热再生
采用专门的就地热再生设备,对沥青路面进行加热、铣刨、就地掺入一定数量的新沥青、沥青混合料,经热态拌合、摊铺、压实成型。并将掺加的新沥青混合料比例一般控制在30%之内。[1]就地热再生主要是对原路基路面完好,路面损坏不大的进行养护,或是等级不是太高的路面的反修采用的方法。这种工艺的特点是:能够极大的利用旧材料;节约成本、降低材料用量以及材料的运输费用;在进行改造过程中能保证交通的运行;具有环保价值,能够防止粉尘的飞扬,满足环保的要求。但是这种方法只适用于路面面层的维修易受季节天气影响。
2.1.1就地热再生的施工
2.1.1.1原路面资料的搜集
在对旧沥青混凝土进行加工处理前,无论是把旧沥青混凝土作为基本组成成分还是作为新混合料的添料使用,都必须对旧沥青做抽提试验,以确定沥青和砂料的各自含量,以及旧沥青的级配组成。确定旧沥青的各项主要参数指标如粘度、标号、实际含油量等。通过试验分析确定旧料的可靠性。
2.1.1.2配合比的确定[3]
(1)再生剂的选择和用量的确定
再生剂用量可用一下公式确定:
-再生剂的用量;
-旧油粘度;
-再生剂粘度;
-调配后粘度。
(2)新沥青材料用量
在新沥青材料中添加补充混合料所需的结合料,在某种程度上能够调节旧油的稠度改善旧油的性质。新沥青的针入度计算公公式为:
-新沥青材料针入度;
-再生沥青的针入度;
-旧油的针入度;
X-新沥青参配比例。
(3)集料
再生沥青混合料集料技术要求采用现行规范无特殊的要求。设计时将旧集料颗粒级配对照设计级配范围进行比较,以便知道粗料或细料数量,确定各集料的掺量。(4)采用马歇尔试验确定再生混合料的最佳含油率
1)试件配料
(1)试件密度预估:式中
-再生混合料的密度;
-再生混合料集料平均密度;
-再生混合料含油率;
-再生混合料压实后设计要求残留的空隙率。
(2)马歇尔试件重
-再生混合料预估密度;
-再生混合料马氏试件重;
-试件体积。
(3)旧料质量:
-旧料重;
-旧料掺配率;
-再生混合料的质量。
(4)各档新集料的质量
(5)沥青用量试中:
-每只试件新沥青用量。
2)马歇尔特征值
马歇尔特征值的计算和普通沥青混凝土马歇尔特征值计算相同。
2.1.1.3施工过程的控制
(1)预处理
1)对路基深层次的病害进行铣刨机铣刨,分层压实填充,确定彻底消除病害。在对没有发生坍塌边也可铣刨两层。中间进行分层填补。
2)对终点和起点处进行预处理。为保证伸缩缝处衔接顺直,要对伸缩缝处按照施工宽度和厚度进行铣刨。
(2)路面加热
1)对路面用加热机进行预热,调整合适的功率。宽度宜比施工宽度多5cm左右。
2)控制加热过程中的路表温度以及天气温度等因素控制在一定范围内,及时调整加热功率和施工速度。
(3)路面的铣刨
1)铣刨的宽度应符合要求,再设计范围内进行。
2)在铣刨的过程中要注意观察,控制好宽度和厚度。
3)铣刨的接缝处要找平,采用纵坡仪控制。
4)在进行铣刨的过程中按要求添加混合料和再生剂。均匀洒喷再生剂。
(4)拌和摊铺
1)在和摊铺时控制新料和再生剂的添加速度,保加入的准确性。
2)控制拌和速度,以保证拌和的均匀性。
3)在摊铺过程中控制摊铺的宽度,以路面为基准面,控制混合料的松铺系数。
4)摊铺找平采用纵坡仪进行控制。注意行进的速度,观察与加热器的距离。
5)摊铺过程中应加强接缝处的控制,确保路面是平顺连接,接缝时要及时铲除遗留的集料,在接缝处用细料填充。
摊铺过程中发现离析现象要及时在主管人员的指导下及时处理。
(5)接縫与碾压
1)碾压过程中,压路机位于原路面上,逐渐向新路面进行压进,现场可以根据情况采用适当的震动压实。
2)碾压时要合理选择碾压的初压和终压的遍数。
3)碾压按照规定的路线行走不得掉头和转向。
4)控制碾压的速度,在碾压过程中不得中途刹车。
5)初压紧跟摊铺进行,不得出现发裂和推移现象。
6)在碾压过程中,要有专人进行照看,防止出现粘轮现象。特别是在进行初压时。[2]
2.2厂拌热再生
将回收的沥青路面材料运至沥青拌和场,经破碎和筛分后,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂等,拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。这种再生方式能够对多种旧沥青混凝土路面进行再生利用,是一种实用简便、灵活实用的沥青路面再生技术。[1]
2.2.1厂拌热再生沥青旧料的分析
(1)对旧沥青路面的翻挖、铣刨。
在实际工作中将旧路面进行人工翻挖或者用铣刨机进行铣刨。采用人工或机械的方法粉碎旧混合料。
(2)混合料的筛分分析
先对混合料进行未处理筛分分析,然后对RAP进行预热破解后筛分分析。
(3)旧沥青评价研究
1)采用合适的方法对旧料进行抽提
对旧沥青的回收方法分为:离心抽提法、旋转蒸发器法、阿布森法
2)对旧沥青的含量进行评价
旧的沥青混合料中沥青的含量对新混合料的配合比有着较大的影响,直接关系到再生混合料的最佳含油量。
4)评估旧沥青的老化程度
对旧沥青进行脱三氯乙烯、脱水,然后进行过滤。评定旧沥青的针入度、软化点、以及沥青的延度。
(4)对旧集料进行评价研究
沥青路面受到车辆荷载的冲击振动和挤压,集料接触点产生很大的压力和剪切应力,对集料造成破坏,导致路面的破裂。对集料进行压碎值试验、磨耗值试验。检验针状集料的含量。
2.2.2厂拌热再生沥青混合料的配合比设计
一般在进行沥青配合比设计是国际通用马歇尔设计方法,我国采用的也是以该设计方法为主。
马歇尔设计方法的步骤:
通过相关试验选择原材料。
选择沥青混合料的类型,调整级配曲线。
确定混合料的油石比。
测定相关的体积指标。
测定马歇尔试件的稳定度和流值。
确定油石比
配合比检验,是否满足要求
如满足性能设计要求,按上述配合比进行调配,否则,调整级配和沥青用量继续进行设计。
2.2.3修筑沥青混凝土路面
在配合比设计好后,按配合比通过再生设备生产出新的沥青混凝土。然后摊铺混凝土,修筑混凝土路面。
3结束语
随着经济的发展,沥青公路的大量建设,沥青路面的维修越来越重要。而沥青再生技术能够很大限度的节约成本、少资源的浪费、保护环境,避免了运输的麻烦,减少了对交通的干扰,大大缩短了施工工期,作为一种可持续发展的先进成熟的技术必将得到广泛的应用。
参考文献:
[1]宋江春.沥青路面现场热再生施工工艺浅析[J].
[2]公路沥青路面再生技术规范[J].交通部公路科学研究院
[3]刘中林,田文.高等级公路沥青混凝土路面新技术[J].人民教育出版社
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。