小型厂拌热再生沥青混合料在养护中的应用

2017-04-24陈汉发

福建交通科技 2017年2期

关键词：油量技术规范沥青路面

■陈汉发

（福建省高速公路达通检测有限公司，福州 350108）

小型厂拌热再生沥青混合料在养护中的应用

■陈汉发

（福建省高速公路达通检测有限公司，福州 350108）

本文基于国内厂拌热再生研究现状，结合高速路面养护特点，采用小型厂拌热再生对沥青混合料循环利用，不仅解决偏远山区对沥青混合料的需求，而且对保护生态环境、提高资源利用率、降低养护成本具有重要意义，同时又可促进高速养护事业的可持续发展。

小型厂拌热再生高速养护应用

1 厂拌热再生发展情况

欧美国家从20世纪70年代开始积极提倡沥青路面的再生循环利用，并开发出相应再生设备，已形成完整成套的沥青混合料再生技术，且达到规范化和标准化程度。如前苏联1979年颁布了《前苏联旧沥青混凝土再生混合料技术》，德国在1981年颁布了《热拌再生沥青混凝土施工规范》，美国在1981年颁布了《美国沥青路面热拌再生技术手册》等相关规范［2］。

我国从20世纪80年代开始研究废旧沥青沥青混合料再生利用，并在2001年颁布的《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）中，将再生沥青混合料的级配及技术标准等内容作了相应规定，2008年颁布了《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）对再生技术做出了详细的规定，目前已对多条高速路面成功进行厂拌热再生施工。

厂拌热再生适用于对各等级公路回收的沥青路面材料进行热拌再生利用，生产时应选择符合要求的回收沥青路面材料（RAP）和适宜的掺配比例，混合料应满足现行的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的相关要求［1］。小型厂拌特别适用于沥青路面日常的小修养护。

2 小型厂拌热再生混合料配合比设计

为了更好开展小型厂拌热再生在养护中应用，拟将对铣刨回来的旧沥青混合料进行检测及热再生配合比试验，该混合料取自高速路面中、上面层，混合料类型为连续级配AC-16C和AC-20C两种。

2.1 旧沥青混合料级配、油量的检测

确定旧沥青混合料的级配、油量及所含沥青的指标是进行热再生研究的基础。只有确定了旧沥青混合料的级配、油量，在热再生过程中，才能有的放矢的对旧混合料级配及油量进行调整。只有确定了旧沥青混合料中所含沥青指标，才可以判断旧沥青的老化程度，为再生剂的选用、再生机理的研究、全面掌握热再生技术做好准备。

由于沥青路面在建设时，不同路段，不同层位所用配比、油量均不同，且在铣刨施工时深度不同，即使是同一堆铣刨料的级配及油量可能存在较大变异性。为此，在进行铣刨料试验及应用前必须对拟使用料堆的油量及级配进行检测、分析。

通过抽提试验［3］，拟掌握旧沥青混合料级配、油量，试验数据见表1。

表1 铣刨料级配及油量

2.2 确定适合旧沥青混合料的外加集料级配、油量和再生混合料性能

由于不同深度铣刨料的级配、油量变异性大，在实际应用过程中，不可能针对不同铣刨料制定外加集料级配及油量。为此，需找到适合大部分铣刨料使用的外加集料级配及油量。

根据公路沥青路面再生技术规范和公路沥青路面施工技术规范，本次试验以70号基质沥青为再生剂，以混合料AC-20C级配曲线为基准进行设计，通过试验及级配调整，本次热再生室内配合比例采用（9.5～19）mm∶（4.75～9.5）mm∶（0～4.75）mm∶铣刨料为23∶18∶19∶40，室内再生混合料配合比级配及比例如表2，室内配合比再生混合料性能如表3［4］。

经过试验室配合比设计，热再生混合料性能满足公路沥青路面施工技术规范的要求，能用于高速路面施工。

表2 室内再生混合料配合比级配及比例

表3 再生混合料性能

3 小型厂拌热再生设备选择

3.1 设备选择

经过市场比选，选择车载式热再生搅拌机及常规小拌合楼作为厂拌热再生研究的生产设备。

车载式热再生设备的优点是：

该设备利用旋转式料仓，能在30min内将2吨混合料加热至工作温度；移动方便，可将此设备开至坑槽修补现场进行热再生，无需其他转运设备；可以进行旧沥青混合料含量较高的热再生。

该设备的缺点是：价格较为昂贵；再生速度较慢，仅适用路面一个坑槽修补工作面。

3.2 采用小型拌合楼进行热再生

目前市场较多的是单一集料加热滚筒，无法对旧沥青混合料进行加热，不能满足小型厂拌热再生的需求，根据厂拌热再生生产原理对拌合楼进行改造，小型拌合楼改造前如图1，改造后见图2，小型厂拌热再生原理图如图3所示：

图1 改造前小拌合楼

图2 改造后小拌合楼

图3 再生原理图

3.3 改造后的小型厂拌热再生设备具有以下特点

采用组合式新料烘干筒+旧料加热筒共用一个燃烧炉、搅拌器的结构形式，利用新料烘干筒排出的高温尾气加热旧料，并使新、旧料同时在强制搅拌器里进行热传递和混合强制搅拌。由于旧沥青混合料的加热是通过新矿料烘干时产生的热气进行的，从而避免传统式明火加热易致沥青老化的现象发生。

新、旧两种料混合强制搅拌，最长搅拌时间可达2.5min（大型拌合楼常一般为45s），可使新、旧料料温趋于相同，成品料质量好。

选用全自动柴油燃烧器，热效率高，火焰调节容易，产量和料温有保障；更新燃烧炉，下料更顺畅，使用寿命长。

4 小型厂拌热再生混合料性能检测及现场技术评价

4.1 小型厂拌热再生混合料性能检测

通过试验室对热再生混合料配合比试验，确定厂拌热再生混合料的掺配比例，对小型厂拌拌合楼进行试拌及取样检测，本次试拌比例采用（9.5～19）mm∶（4.75～9.5）mm∶（0～4.75）mm∶铣刨料为23∶18∶19∶40，具体试验数据如表4、5所示:

对试验室数据进行汇总分析，小型厂拌热再生混合料性能指标能符合设计及沥青路面施工技术规范的要求，可用于高速沥青路面的施工。

4.2 小型厂拌热再生混合料路面现场技术评价

根据高速路面坑槽修补的相关要求，采取 “圆坑方补、斜坑正补、浅坑深补、小坑大补”的原则，挖补线应超过坑槽边缘约20cm，用路面切割机对挖补线进行切割，用风镐进行挖除，开挖结束后清扫干净；坑槽填补及质量控制，先用改性乳化沥青对开挖面进行喷洒，从保温车放热再生混合料，进行人工摊铺及小型压路机进行碾压，并用三米直尺控制修补平整度；坑槽修补质量检测，从前一天坑槽修补中随机选取3个进行压实度、构造深度、渗水检测，具体数据详见表6。