沥青路面厂拌热再生技术研究

2020-10-21 05:34秦鑫
视界观·上半月 2020年3期
关键词:沥青路面特点

秦鑫

摘    要:受车辆荷载、环境等影响,沥青路面长时间使用后,会出现诸如车辙、坑槽等病害,影响车辆行驶质量。沥青路面大修、重建等成本较高,如何二次利用老旧沥青混合料,成为了国内外学者研究课题。厂拌热再生技术可充分有效地利用老旧沥青混合料,且具有施工方便、节约资源、成本低等特点,因此,厂拌热再生技术在公路施工中得到了广泛应用。本文在全面了解厂拌热再生技术特点的基础上,结合具体案例,对厂拌热再生混合料设计和施工工艺进行了分析与探讨。

关键词:沥青路面;厂拌热再生;特点

一、厂拌热再生技术的特点

厂拌热再生技术主要指的是将旧路面翻挖之后的材料运输到拌和厂内,集中实施破碎处理,然后根据不同层次的需要确定该材料的配比参数,并且加入一定量的新材料以重新制作成混合料进行施工,这样可以大大提升再生沥青混凝土材料的质量,铺设成为更高质量的沥青路面结构。该技术所具备的主要特点为:(1)设备投资小。原沥青拌和站内加设一套厂拌热再生设施,投资300万元左右。(2)混合料质量能得到较好控制。生产开始前需要深入的了解旧路面沥青材料的比例、老化状态、级配参数以及含水率等数据,根据具体的需要,选择使用合适的再生剂与再生施工工艺,确保混合料的质量达标。(3)再次铺筑路面标高保持不变。(4)再生混合料运输到原路面之后进行摊铺施工,也可以运输到其他施工场地进行施工,从而可以提高材料的利用率,避免造成材料的浪费。

二、工程概况

某干线公路,随着交通量的快速增长,虽然路面整体结构较好,但部分路段路面出现大面积网裂,并产生唧浆现象,严重影响道路的正常运行。经过对损坏路面现场取芯,发现路面表面层与中面层发生脱离,没有形成很好的粘结,且空隙层夹水,若不及时维修将影响道路使用寿命。本次路面养护采用厂拌热再生施工方案。

三、厂拌热再生混合料设计

1.回收沥青混合料(RAP)性能评价

现场回收得到的混合料形态有两种,一种是铣刨得到的散状物,一种是挖机或其它设备铲除得到的块状物,后者还需在拌合厂进行再次粉碎。

(1)RAP沥青含量的检测

回收得到的废旧沥青混合料RAP中提取沥青是热再生的一个技术难点,主要是保证所回收的沥青不能被进一步老化,同时保证不残留溶剂,避免沥青的软化。试验中采用了通行的阿布森法回收沥青,并进行了三大指标的检测。

试验检测结果表明,RAP中沥青的含量为5%,表明材料中沥青膜厚度较大,是比较理想的再生材料。从沥青材料针入度和延度的大幅度降低来看,沥青发生了老化,这也是导致路面变脆变硬,发生网裂的原因。应当注意的是,当回收沥青路面材料RAP中旧沥青含量很低、沥青严重老化时[针入度<10(0.01mm)],旧沥青与新沥青由于性质相差悬殊,很难相容。因此对于沥青老化严重的回收沥青路面材料RAP,不推荐进行厂拌热再生。

(2)RAP中集料的指标检测

根据公路沥青路面再生技术规范相关要求,破碎后的回收沥青路面材料RAP宜筛分成粗细两三档材料,一般可以筛分成(0-4.75mm)的细回收沥青路面材料RAP以及4.75mm以上的粗回收沥青路面材料RAP。RAP 材料是经历了生产时的高温煅烧和铺筑时反复碾压,部分集料内部已经存在裂隙,势必会影响再生料的抗压强度。为保证RAP材料的性能,需进性能检测,保证旧集料在强度和洁净程度等方面具有良好的再生性能。

(3)新材料的用量确定

实践证明,回收沥青路面材料RAP的使用比例≤20%是最成熟的技术,优先推荐使用;如果回收沥青路面材料RAP的老化程度较轻[针入度≥30(0.01mm)]、质量变异性控制较好、生产设备的生产能力允许,则回收沥青路面材料RAP的使用比例可以放宽至30%。依据公路沥青路面施工技术规范相关要求,确定回收沥青路面材料RAP的掺量站集料总量的15%。在工程中为了准确获得再生剂和新沥青的掺量,试验时采用了试配法,依据RAP沥青材料的针入度、延度、软化点指标确定最佳再生剂掺量和新沥青的掺量。

2.沥青混合料(RAP)的生产温度控制

再生混合料的生产采用的是第二烘干筒间歇式拌合再生设备。铣刨的RAP通常含水率较高,在生产前均需均匀堆置于大棚内风晾,不易在太阳下晾晒防止混合料结块。旧沥青料的加热温度与拌合楼的加热能力、RAP含水率、混合料级配以及新沥青粘温曲线等有关系。再生混合料的生产温度直接关系着出厂的质量。温度过高则容易使RAP二次老化,温度过低,沥青不易从旧料中分离出来。

四、沥青路面厂拌热再生施工工艺

1.加热拌和

再生沥青混合材料的拌和是整个厂拌热再生技术的核心,此时应该注意到旧料加热之后如何才能提高稳定性,避免沥青出现老化等问题,从而可以提高材料的质量水平,使得再生施工更具效果。

2.摊铺

(1)厂拌热再生沥青混合料下面层采用采用非接触式找平基准梁控制厚度,工作中采用兩台摊铺机成阶队摊铺,两台摊铺机前后距离控制在10m以内,摊铺速度控制为1.5~ 2.0m/min,且速度调整平稳,不得突然加速、减速,以免造成质量缺陷。(2)摊铺机熨平板应预热至规定的温度。调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配,使摊铺机达到最佳状态。(3)摊铺过程中,运输车在摊铺机前10~30cm处停住,卸料过程严禁运输车撞击摊铺机。(4)在摊铺过程中熨平板根据铺筑厚度,采用中强等级(振动频率为5级、振捣频率为4级),以保证初始压实度不小于85%。

3.碾压

碾压按照初压、复压、终压三个阶段控制。厂拌热再生沥青混合料的压实温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~10℃。遵循“高温摊铺、紧跟慢压”的原则,避免混合料碾压推挤产生涌包,碾压时将驱动轮朝向摊铺机,压路机启动、停止减速慢行,严禁刹车制动。在现场为冷却的路面上,禁止停放压路机等施工设备,并防止矿料、油料、杂物污染路面。

五、结论

综上所述,随着我国公路建设里程的不断增多,厂拌热再生沥青路面施工技术作为公路施工重要技术,在提高我国公路路面质量方面发挥着重要的作用。在厂拌热再生沥青路面施工技术应用中,施工人员需要结合当地的施工情况和区域特征等因素,具体问题具体分析,确保施工质量,降低施工成本。

参考文献:

[1]花秀亮,花秀刚.试论厂拌热再生沥青路面施工技术[J].卷宗,2017,(25):182.

[2]万智勇.厂拌热再生沥青路面施工技术研究[J].中国公路,2018(5):104-105.

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