厂拌乳化沥青冷再生技术应用浅析
2018-02-26樊迪
樊迪
【摘 要】公路交通建设的发展,意味着继续要消耗大量不可再生的资源。如合理使用废旧材料,采用“四新”技术实施资源循环再生利用,可大大弥补资金和能源的不足,促进交通运输事业健康绿色发展。
【关键词】厂拌;乳化沥青;冷再生;应用
0 前言
随着国省干线公路网的逐步形成,公路建设的发展由建设向建养并重的时期过渡。在公路路面的养护维修中将会产生大量的废旧沥青混合料,如果将沥青面层及基层旧料采取合适的再生技术妥善利用,对降低维修工程的造价、减少废弃混合料对环境的污染等方面都具有重大的意义。因此,采用再生技术合理利用现有废旧材料将会产生巨大的经济效益和社会效益。
1 冷再生技术项目应用
我国目前的沥青路面再生技术施工规范仅进行了概括性的要求,国内这方面的实践应用经验还不丰富。因此,如何控制RAP的质量,全面总结乳化沥青厂拌冷再生混合料的施工工艺,归纳出乳化沥青厂拌冷再生混合料施工质量控制关键环节,是推广应用乳化沥青厂拌冷再生混合料技术的重中之重。省道201线马家山至黄羊头段改造项目中,积极采用厂拌乳化沥青冷再生技术。通过研究乳化沥青冷再生混合料的材料特性,优化乳配合比设计,完善相应施工工艺,一定程度提升了厂拌乳化沥青冷再生得路用性能。
2 厂拌乳化沥青冷再生工艺控制
厂拌乳化沥青冷再生混合料的施工工艺与道路石油沥青混合料存在较大的差异性,从后场的拌和至现场的摊铺、碾压均存在较多的不同之处,如乳化沥青冷再生混合料后场拌和无需加热,现场压实受到乳化沥青破乳时间和最佳流体含量的影响,压实工艺中采用不定期进行复压对压实度及沥青路面强度的影响等方面均需要进行研究分析。
2.1 旧沥青混合料(RAP)的破碎、筛分工艺
为保证再生后的沥青混合料的级配,需要考虑RAP材料的破碎、筛分,以去除RAP材料中的超粒径的团块,并将破碎后的RAP材料按粒径分成几种规格,以便于再生沥青混合料的级配控制。对于RAP材料的处理方法在拌和厂破碎后也可考虑采用更多级的筛网尺寸进行分级,如將破碎后的RAP材料筛分后分成三级,但不允许使用未经预处理的RAP材料。
2.2 RAP材料的堆放和存储要求
RAP材料经破碎、筛分后,可达到生产所需的尺寸及级配,RAP材料在破碎和筛分后即可送至拌和楼生产,也可以贮存起来以后使用。由于RAP中沥青的存在,RAP材料贮存一段的时间后,特别是气温较高时,由于在RAP自重和高温的作用下,RAP材料可重新粘结起来形成尺寸较大的颗粒,因此RAP料堆的高度一般不超过2m,贮存时间不能太长,应加覆盖措施。同时RAP的含水量应控制在较低的水平,特别是粒径较小的RAP,必须控制RAP的含水量在一定的范围内。
2.3 冷再生混合料拌合运输
拌和时注意控制冷再生混合料的拌和时间, 若过度拌和, 则粗集料表面的乳化沥青容易剥落, 而且可能导致乳化沥青提前破乳,而拌和不充分则可导致集料不能充分地被乳化沥青裹覆。集料进入拌缸后加入水泥和矿粉, 最后加乳化沥青和水进行拌和, 拌和时间由试拌时间确定, 干拌30s, 湿拌90s, 拌和周期约2min。混合料外观质量以混合料均匀一致, 所有矿料颗粒全部均匀分布、颗粒全部裹覆沥青,混合料无花白料, 无结团结块为准。混合料拌和时乳化沥青可能不完全均匀地裹覆集料, 但没有必要延长拌和时间来提高集料的裹覆程度, 因为在混合料的摊铺、碾压过程中, 乳化沥青可进一步裹覆集料。
再生料宜采用载重量不小于20t的大吨位自卸车运输。从拌和机向车厢内卸料时,应从车厢前部、后部、中部分三次装料,每次自卸汽车应至少移动二次位置,平衡装料,以减少冷再生混合料离析现象。装满混合料的汽车,不得随意中途停留,必须保证直接将混合料送到现场,等候摊铺。
2.4 冷再生混合料摊铺
冷再生混合料可采用热拌沥青混合料摊铺方法进行摊铺,冷再生混合料的摊铺速度应调整到与供料速度平衡,必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺过程中不应随意变换速度或中途停顿。如果拌和机生产率降低,则可采取放慢摊铺机的摊铺速度的办法相对应。
冷再生混合料的松铺系数和松铺厚度,必须从实际施工中测得。首先在试验段施工中求取,随后在大面积施工中进行校核调整。每天在开铺后,必须进行松铺厚度的测试,以利于路面摊铺厚度和横坡度得到准确控制。利用水准仪每次测量应不少于两个横断面,每个断面上不少于三个点。在摊铺过程中,技术员应随时检查摊铺的松铺厚度,并及时通知操作手。
当供料不足时,宜采用运料车集中等候,集中摊铺的方式,尽量减少摊铺机的停顿次数。此时摊铺机每次均应将剩余的冷再生混合料铺完,做好临时接头。如等料时间过长,冷再生混合料完成破乳过程,影响继续摊铺时,应将破乳的冷再生混合料挖除。
2.5 冷再生混合料压实
压实过程分为初压、复压和终压三个过程。
初压:采用12t双钢轮压路机1~2遍(轮迹重叠轮宽的1/2左右,往返1个来回为1遍),第一遍采用静压,其他压实遍数在不发生混合料推移的情况下采用高频低幅振压,并保持较短的初压区长度(30~40m为宜)。
复压:先采用20t以上单钢轮压路机高频低幅振压3~5遍;再采用30t以上轮胎式压路机揉压4~6遍,以基本消除轮迹为宜。复压应紧跟在初压后开始,且不宜随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过40~60m。采用不同型号的压路机组合碾压时宜安排每一台压路机作全面碾压,防止不同部位的压实度不均匀。在复压过程中,当发现有凸棱时,应及时采用振动压路机沿横向顺埂振压消除。
终压:双钢轮压路机碾压1~2遍,以消除轮迹为主;终压应紧跟复压,经终压后已无明显轮迹时,可完成终压。
碾压时,应将压路机的驱动轮面向摊铺机,行驶路线和碾压方向不宜任意改变。压路机在碾压过程中,不允许突然加速、急制动、中途掉头、左右摇摆行进。在回程过程中,要做到慢起步、慢回程、慢停。振动压路机必须先停振回程后再起振,防止冷再生混合料在碾压过程中形成推移、印痕和拥包等病害。压路机应从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。相邻碾压带应每次重叠1/2~1/3轮宽,最后直到碾压完全幅宽度为一遍。
纵向接缝碾压时应以1/2轮宽进行跨缝碾压以消除缝迹。当分成两个半幅施工形成接缝时,应先在已压实路面上行走,只碾压新铺层的10~15cm,随后将压实轮伸过已压实面的10~15cm压实新铺层的10~15cm,充分将纵缝压密实。
横向接缝碾压时采用用双钢轮压路机垂直于路线进行横向碾压,开始压路机应在已铺面层上,按间隔15cm逐渐重叠压实至新铺面层1.5~2m宽后,再顺路方向进行正常碾压。
2.6 冷再生混合料养生
冷再生混合料的强度形成需要经历一段时间,冷再生层加铺上层结构前必须进行养生。在封闭交通的情况下养生时,可进行自然养生,一般无需采取措施。在开放交通条件下养生时,再生层在完成压实至少1d后方可开放交通,但应严格限制重型车辆通行,行车速度应控制在40km/h以内,不得急制动和原地掉头。
3 结论
我国公路建设近10多年来取得了很大的成绩,按照沥青路面设计寿命15~20年算,从现在起全国每年有10%的沥青路面需要翻修,旧沥青层的废弃量将达到每年600万吨。如能加以利用,每年可节省材料费9亿元以上。面对目前资源匮乏的形势,积极发展环保养护技术,节能增效养护技术,走资源节约将是交通发展的必经之路。
【参考文献】
[1]JTJ F41-2008公路沥青路面再生技术规范.
[2]张力.城市建设理论研究,沥青路面再生技术概述,2011,16.