温拌再生技术国道108公路改造楚雄段示范工程的应用论文_张文彬

温拌再生技术国道108公路改造楚雄段示范工程的应用论文_张文彬

张文彬

云南云路工程监理咨询有限公司 云南省昆明市 650200

摘要:国道108公路改造楚雄段示范工程部份下面层AC-20沥青混合料,回收原路面沥青混合料,采用温拌再生技术,掺配Thiopave(赛欧铺,硫磺为主要成分)添加剂1.0%,来替代部分沥青作为沥青旧料再生的胶结料,再添加1.7%沥青用量,50%料,50%的新料组成温拌再生的沥青混合料。温拌再生沥青混合料施工温度比普通沥青混合料施工温度低40℃,且混合料强度、高温稳定、低温抗裂性、疲劳性、水稳定性等路用性能均优越普通沥青混合料,同时节省沥青的用量,减少燃料的燃烧和有害气体的排放,达到了变废为宝、节能减排的目的,对建设节约型、友好型社会有重要的现实意义和长远的历史意义。

关键词:温拌再生;性能优越;节能减排;变废为宝

1.国道108公路概述

G108国道永仁(川滇界)至禄劝(屏山镇)段改造示范工程(以下简称“本项目”),是国家干线公路网“五射、六纵、四横”中的一射,是“十二五”期间改造建设的重点项目之一,同时也是“十二五”期间干线公路改造的示范工程;是云南出滇入川的重要通道,连接了国家高速公路G5线(京昆高速)和省道S217线,是G5线(京昆高速)云南境内的一条重要辅道,有云南的“北大门”之称,其路网作用十分显著。其建设对于贯彻西部开发战略部署,加强川滇两省的交通联系,带动沿线经济社会发展和资源开发,加强民族团结,巩固国防等具有重要意义。

温拌再生技术简与发展历程

2.1 温拌再生技术简介

温拌再生沥青混合料是通过添加沥青降粘减阻剂或者使用其他方法降低高温粘度,从而能使沥青混合料在相对较低温度下进行拌和施工。温拌沥青混合料的拌和、摊铺以及压实温度相对于热拌沥青混合料可降低约40℃以上。采用此工艺,可以降低再生料的加热温度,减少再生料在加热桶中粘结现象,进而提高生产效率。由于降低了再生料的加热温度,可以减少再生过程中沥青的老化,从而提高再生路面的性能。温拌再生技术不但能确保沥青混合料的路用性能,而且可以节省燃料并减少排放30%以上,并大幅度降低沥青混合料在生产过程中的老化,是一种高节能低排放的绿色环技术。

2.2 路面温再生技术在国内的研究与应用现状

我国沥青再生技术起步较早,但是起点低,在上世纪50~70处就不同程度的利用废旧路面材料,但是并末用于面层,而是当做废弃物铺高等级公路垫层或应用于轻交能道路和人行道。

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1982年,“沥青混合料再生利用“作为交能部重点科技项目工程,由同济大学总负责,采取“产”、“学”、“研”一体化方式进和。各部门分工明确,确六各自的主攻方向,进行了较为系统的试验研究,在研究深和广度上有了很大的进展。

3.温拌再生技术在国道108工程的应用

3.1 温拌再生设备的设置

温拌再生设备与常规热拌设备相比,拌和设备不变,只需增设旧料仓和添加剂仓

3.2配合比设计

本项目温拌再生技术采用壳牌公司的Thiopave(赛欧铺,硫磺为主要成分)添加剂1.0%,来替代部分沥青作为沥青旧料再生的胶结料,再添加1.7%沥青用量, 50%料,50%的新料组成。结合《公路沥青路面旧沥青混合施工技术规范》(TJG F40-2004),进行AC-20配合

3.3寒冷路段施工

Thiopave添加剂的掺配,实现了旧料与新集料的温拌再生。与常规热拌沥青混合料相比,施工温度降低了40℃,即125℃,且降温慢、烟雾少,方便施工碾压。尤其是马头山路段气温低、急弯多,采用温拌再生料降温慢,较低温度碾压也能达到压实效果,解决热拌沥青混合料降温快、碾压不密实的问题,如图3.5所示;烟雾少,急弯路段不影响车辆的行驶视野,保证了施工现场的交通安全.

3.4温拌再生AC-20沥青混合料成品质量

本项目使用温拌再生料共铺筑里程共50多公里。目前,温拌再生铺筑后的沥青面层未出现拉裂、推移等其他病害。从钻取的芯样外观看,芯样均密实。

4.项目效益

4.1社会效益

2014年12月国务院作《节能减排“十二五”规划》的通知,为确保实现“十二五”节能减排的约束性目标,缓解资源环境约束,应对全球气候变化,促进经济发展方式转变,建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力。

传统的热拌沥青混合料拌和楼出料温度在150—180℃,生产和摊铺的环境污染严重,能耗高,并且高温下会导致沥青老化,影响路面性能。然而,温拌再生技术拌合温度可以降低40℃,现场的摊铺的温度控制在100-125℃,大量减少烟气和热量的排放,同时混合料的性能达到甚至超过传统热拌沥青混合料。因此,本项目AC-20沥青混合料采用温拌沥青技术,符合我国可持续发展战略和建设节约型社会、友好型社会的国家目标,做到了示范工程的典范。

4.2节约路面的养护成本

路面的病害主要是由于沥青混合料的压实度不够而导致路面水损害,直至整个路面破损,而马头山路段矩离拌和站远,且处于寒冷地区,混合料远距离运输、低温下施工成了重要的问题。温拌再生沥青混合料,对温度相对不敏感,为施工碾压提供了足够的作业时间,同时在较低工作温度下的压实效果好,这就保证了沥青混合料的压实度和路面性能,延长了道路的使和寿命,使得道路养护成本降低。

4.3环保效益

本项目里程182.9KM,下面层121.827KM温拌再生AC-20沥青混合料,施工以2013年09月开始,2014年12月结束。采用温拌再生技术,通过添加Thiopave添加剂降低高温粘度,从而能使沥青混合料在相对较低温度下进行拌和施工。温拌沥青混合料的拌和、摊铺以及压实温度相对于热拌沥青混合料可降低约40℃。不但节省了沥青用量,而且减少燃料的燃烧和CO2等有害气体的排放。

本项目AC-20温拌再生沥青混合料主要有以下几个优点:

1)环保:本项目铣削的沥青混合料,采用温拌再生技术回收利用,解决了旧料堆弃占地及环境污染的问题,大量减少矿山开采,实现了资源再生利用和可持续发展。

2)节约能源:温拌再生沥青混合料能够减少燃料的消耗,与常规热拌沥青混合料相比大约能节约30%的能源。

3)减少健康危害:能够减少CO2、粉尘等有害物质的散发,从而降低对环境的破坏和对施工人员的健康危害。

4)当进行储存性生产时,旧料能更稳定地储存更长的时间,有更好的灵活性和更长的工作寿命。

5结论

国道G108公路改造楚雄段示范工程下面层AC-20沥青混合料,采用温拌生技术,回收并利用原沥青路面旧沥青混合料,与赛欧铺Thiopave添加剂1%、50%新沥青的合理掺配,再添加1.7%沥青用量温拌再生沥青混合料。混合料性能均满足《公路沥青路面旧沥青混合施工技术规范》(TJG F40-2004)相关质量要求,且混合料强度、高温稳定、低温抗裂性、水稳定性等路用性能均优越普通沥青混合料。

参考文献:

[1] 中华人民共和国行业标准.JTG E20—2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程

[2] 中华人民共和国行业标准.JTG F40-2004,公路沥青面层施工技术规范

[3] 中华人民共和国国家标准.GB/T 2589-2008,综合能耗计算通则

[4]仰建岗. 温拌沥青混合料应用现状与性能[J]. 公路交通科技,2006(08)

论文作者:张文彬

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/15

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