厂拌热再生沥青混合料施工技术研究

2020-06-22 08:01严玉亭
中华建设 2020年4期
关键词:集料碾压沥青路面

严玉亭

沥青混合材料是公路路面施工中的常用材料,在公路工程长期使用过程中,受外部气候环境因素以及车辆长期碾压作用的影响,很容易出现路面老化、损坏、变形、剥落等问题,这就需要对路面进行维修。从节能环保角度来看,沥青路面维修所产生的废旧沥青材料,其本身还具有一定的利用价值,通过技术处理对其进行重新利用是具有积极意义的。本文将对一种废旧沥青路面资源化再利用的厂拌热再生沥青混合料施工技术进行探讨。

在一些沥青路面的维修工作中需要对老旧、变形、损坏的原路面进行铣刨,旧沥青路面材料如处理不当,将可能导致环境污染,还会造成资源的浪费。厂拌热再生技术是一种废旧沥青路面回收再利用的加工技术,运用该技术能够有效对废旧沥青路面进行资源化处理,减少沥青路面废弃物对自然环境的污染,对其所生产的沥青混合料的有效利用,还能节省新建路面或路面维修的原材料成本,具有着良好的节约环保效益。

一、厂拌热再生沥青混合料的概念和特征

厂拌热再生沥青混合料是利用沥青热再生技术,对废旧沥青路面进行处理加工所形成的一种再生沥青材料。目前较为常见的废旧沥青路面再生处理技术方式主要有两类,其一是通过添加剂的使用,对废旧沥青的性能进行改善,以达到再次使用的标准,其二是将废旧沥青材料与新材料按科学配比进行性混合,使再生混合料达到在公路路面施工要求,厂拌热再生沥青混合料的加工技术属于后者。

厂拌热再生沥青混合料的主要材料包括沥青、集料和再生剂三类,其中沥青包括废旧沥青路面铣刨、破碎、筛分处理后的旧沥青材料,以及新添加的沥青材料,为保证混合料的质量与性能,运用厂拌热再生技术时,混合料中废旧沥青材料添加比例一般仅占约20%~30%,对于新添加沥青材料的性能要求也相对较高,涉及到沥青闪点、软化点、5℃延度、25℃针入度、135℃粘度、抗老化性能等,其具体性能标准见表1。

集料部分也要根据实际情况进行适当的更换和添加,在添加集料时,要对原有回收材料中集料的破碎情况、嵌挤作用性能进行检查,并从保证再生沥青混合料整体性能的角度,选择质地较为坚硬,且耐磨性良好的碎石集料进行添加,玄武岩碎石填料是较为适合的一种选择,具体还需以实际需要为基础灵活选择添加。再生剂的添加是改善废旧沥青混合料整体物化性能的关键,应用时需要考虑与旧沥青材料的相容性、对路面性能的改良效果、性能稳定性、存储和使用的安全性与可靠性、对沥青材料组分的影响等,进行科学选择。

厂拌热再生沥青混合料的加工技术相对较为成熟,且工艺复杂性较低,控制难度整体较小,具有着较为广泛的适用性。同时,由于再生沥青混合料拌制加工过程中,可以对其性能进行灵活调整,这样对于修正原路面设计缺陷也具有一定的积极作用,有助于优化路面整体性能,在路面病害的处理上,效率和效果都较为理想。另一方面,厂拌热再生沥青混合料在新旧沥青路面材料的混合比例上,废旧沥青材料占比较低,在废弃资源再利用的效果上还存在一定局限性,且施工中会产生较高的运输费用,对路面交通的影响也较大,还需要建设施工单位从多方面进行分析,合理选择运用。

二、厂拌热再生沥青混合料施工流程及技术要点

1.厂拌热再生沥青混合料加工的主要工艺流程(见图1)

表1 厂拌热再生沥青混合料中新添加沥青性能标准

图1 厂拌热再生沥青混合料加工工艺流程示意图

2.厂拌热再生沥青混合料施工前的技术控制要点

在厂拌热再生沥青混合料施工前,首先要注意对施工原材料质量的把控。具体来看,新添加沥青材料的选择上,应注意保证所选沥青粘附性良好,针入度小,软化点高,且低温抗裂性也较强。为保证新添加沥青的质量,可通过试验对沥青性能进行检测。新添加集料的质量把控上,要注意粗细集料物化性能的检查,粗集料应保证一定的粗糙度、耐磨性及材料强度,细集料应确保颗粒级配达标,还要避免集料中存在杂质,这些都需要在购置环节就加强控制。矿粉选择时,要注意保证其干燥洁净,不含杂质。再生剂则需要选用正规厂家的产品,并要通过试验检测再生剂对沥青的溶解、分散效果,以确定最佳选择。此外,对于废旧沥青混合料也要做好筛选,应注意避免其中掺杂其他废料、杂质,以保证热再生加工处理后沥青混合料的整体性能良好。

厂拌热再生沥青混合料的性能优劣,与其成分配比的科学性有很大关系,因此,在施工前的准备阶段,还需要对混合料的配合比进行科学设计。配比设计基本流程为:原料调查→取样→检验→设计级配范围→确定再生沥青标号→确定废旧混合料掺配比→掺配比试验验证→级配设计→确定新沥青标号→确定再生剂加入量→确定沥青最佳用量→混合料整体性能试验验证。在具体设计过程中,需要注意一系列的要点,首先,在废旧沥青混合料取样时,要注意保证均匀度,以此避免取样不均影响配比设计试验结果的可靠性。第二,要准确把握废旧混合料中含油量、矿料级配的具体情况,常用的含油量检测方法包括燃烧法和离心分离法。前者在检测时需注意因排烟携带矿粉颗粒导致测定含油量超出实际,使检测结果出现误差,因而要对燃烧炉进行合理选择。后者要注意计算抽提液中泄露的矿粉重量,以防止检测结果出现误差。矿料级配的检测方法主要为抽提后水洗筛分法。沥青抗老化性能的检测可以通过旋转蒸发法进行,结合马歇尔试验,最终确定热再生沥青混合料的沥青用量和具体成分配比。

3.厂拌热再生沥青混合料施工中的技术要点

在确保原材料质量,并确定最优的混合料配比方案后,可以按照配比方案称量好原材料后进行拌和。拌和过程中各类材料的添加顺序为:再生剂→旧沥青混合料→新集料→新沥青,在新沥青加入前主要进行干拌,加入新沥青后进行湿拌。拌和时要确保材料混合的充分性和均匀性。完成拌和的再生沥青混合料要使用专用的运输车辆运输至施工现场,运输车辆应具备较好的保温功能,或采取有效的保温措施,以避免温度下降过快导致过早凝固。运输到现场后,经测温合格可进行摊铺作业,摊铺施工以晴朗的中午开展为宜。摊铺温度应控制在150℃以上,否则易出现离析问题,或影响路面平整度。摊铺宜匀速缓慢推进,一般以每分钟3~4m 将为适合。摊铺后要及时进行碾压,使用专业的碾压设备,在摊铺机后合理距离进行匀速、缓慢的碾压,一般所使用设备有振动压路机、钢轮压路机、胶轮压路机几种。碾压后要做好碾压质量的检测工作,测定路面的压实度,并要注意是否存在缺陷,对于压实度不足或路面施工缺陷,要及时通过重新碾压或人工修补进行处理。

三、结语

厂拌热再生沥青混合料施工技术的广泛应用,与可持续发展观基本要求是相符的,在当前阶段,公路建设部门及施工单位应加强对厂拌热再生沥青混合料应用特点、施工技术要点的把握,积极推动施工技术的优化完善,充分发挥该材料及施工技术的应用优势,体现再生资源的工程应用价值,并保证以热再生沥青混合料为基础的路面新建及维修施工的质量,为公路工程建设施工的绿色化发展发挥强大的推动作用。

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