就地热再生技术在高速公路沥青路面养护工程中的应用研究论文_陈银强,梁勇

就地热再生技术在高速公路沥青路面养护工程中的应用研究论文_陈银强,梁勇

浙江交工高等级公路养护有限公司 浙江杭州 310051

摘要:近年来,随着我国经济快速发展,我国的道路交通建设也日趋完善,其中高速公路建设获得了很大的发展。在高速公路建设过程中,我国采取的是传统的沥青路面,这种路面经过长时间的使用,会出现老化问题。而就地热再生技术可以很好的解决高速公路沥青路面老化问题,对路面起到很好的养护作用,得到了非常广泛的应用。本文就此进行探讨。

关键词:就地热再生技术 高速公路沥青路面 养护工程 应用研究

近年来,随着人们环保意识的提高,人们开始提倡使用环保技术、环保材料等等。而就地热再生技术由于具有很好的环保性、经济性,在高速公路路面养护中得到了广泛的应用,也受到了人们的青睐。为此,为了保证高速公路沥青路面得到很好的养护,必须要加大就地热再生技术在路面养护中的应用力度,以延长高速公路的使用寿命。

一、高速公路沥青路面老化原理以及就地热再生技术的再生工作原理

1.1高速公路沥青路面老化原理

在沥青混合料(路面)生产、施工和运营过程中,沥青会产生老化现象,而沥青的老化直接影响到路面的寿命和性能。本文从沥青组分含量及相容性变化两个角度阐述沥青老化机理。

从化学元素构成来看,沥青主要是碳氢(CH)化合物,其中C/H比例很大程度上反映了沥青的化合物组成。沥青在使用中由于空气、温度和阳光的作用,沥青中芳香分缩合成沥青质,使体系中沥青质的含量增多,分散相的增多和分散介质胶溶能力的减弱,导致沥青的胶体稳定性下降,使用性能变差。另外,一种沥青能否形成稳定的溶液,不是决定于溶质颗粒的大小,而决定于溶质(沥青质)在溶剂(软沥青质)中的溶解度和溶剂对溶质的溶解能力。根据有关研究,在沥青老化过程中,当沥青质溶解度参数与软沥青质溶解度参数的差值逐渐增大,导致沥青组分相容性越差,最终表现为沥青路用性能衰降。

1.2就地热再生技术的再生工作原理

沥青路面就地热再生是一项较为成熟的沥青路面维修工艺,是提高资源综合利用效率和可持续发展的一项有效的技术经济措施。20世纪70年代,欧美国家已经开发出沥青路面就地热再生技术,并在世界各国得到广泛应用。近年来,国内也逐步引进沥青路面现场热再生技术和有关设备。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆沥青路面就地热再生工艺是指使用就地热再生机组就地加热旧路面,耙松、收集旧料,增加适量的再生剂和新拌沥青混合料进行机内热搅拌,随即摊铺、熨平、碾压,形成新的沥青混凝土表面层,从而恢复沥青路面使用性能的工艺。就地热再生技术适用于修复沥青路面基层稳定的任何形式表面损坏,如松散、开裂、车辙、坑洞、推移和拥包等,修复的厚度一般在5cm以内,基本上就是沥青路面的上面层。

二、就地热再生技术在高速公路沥青路面养护工程中的具体应用

2.1对沥青路面进行合理的加热,并搅拌混合料

加热机加热后行驶距离达到铣刨机一个车位,加热铣刨机进入工作区,加热铣刨机下部的加热板对原路面再次加热后进行铣刨铇松。副操作手检查两边的铣刨鼓对准施工起点线后,通知主操作手降下铣刨鼓,开始两侧路面铣刨,同时铣刨机向前行驶,副操作手同时检查铣刨深度并手动微调至设计深度。当中间铣刨鼓到达起始边线时,副操作手通知主操作手降下铣刨鼓开始中间路面铣刨并喷洒再生剂、新沥青(需要时)。铣刨深度误差应控制在5mm内。中间铣刨鼓边铣刨软化的沥青路面,边对洒有适量再生剂和新沥青的混合料进行搅拌、翻松,并进一步向路中央集料,形成一条初步预混合的梯形集料带。此时料垄上温度控制在110℃左右。

2.2合理设计再生混合料配合比,保证沥青路面性能

沥青路面随着使用时间的增加,受到各种自然因素及行车荷载的作用,路面中沥青的各项性能指标会逐渐下降,主要可表现在沥青的软化点和粘度明显增加,针入度和延度明显减小。为了让老化后的沥青再生,需要加入一定量的再生剂,可以使得沥青中沥青质的含量减少,油分和胶质的含量增加,从而使得沥青性能得到恢复。将回收沥青通过与不同比例的再生剂掺加,以确定使旧沥青性能得到恢复的最佳再生剂用量。

2.3利用地热再生技术,进行路面维护

首先,对路面病害进行处理。在对路面病害的处理过程中,发现原有沥青已经达不到再利用的变准,就需要用专门的清理设备进行清理,而且要注意清理深度,以防止破坏到下层路面。其次,对路面进行加热。对于加热区域的选择,主要取决于路面病害的实际情况而定,划定好加热区域以后就对地面进行间歇式加热。加热过程中要特别注意温度控制,防止温度过高烧焦路面。加热结束后,即对经过加热后的病害路面进行疏松,加热区域四周5~10cm区间不要疏松,但要对破碎面进行必要的修整和拉毛。在疏松过程中,注意不要起堆和离析。最后,要对路面喷洒乳化沥青。用乳化沥青对路面病害修补处喷洒分两种情况:第一种是对修补处的喷洒,对连接缝和已经松耙处的原有沥青处喷洒时,应对混合料进行均匀喷洒,对于喷洒量控制取决于路面含油量的值而定。第二种是对于周围区域或者是已经加热有没有疏松的地方对于乳化沥青的喷洒,取决于路面的老化情况,进行适当喷洒为宜。

2.4利用地热再生技术,进行沥青路面的摊铺工作

摊铺机的接料斗前缘与复拌机顶推杆保持最小距并保持相同的行驶速度进行摊铺作业。摊铺前下承层的表面温度控制在80℃左右,保证中上面层完好热粘结。摊铺机采用非接触式超声波自动找平基准梁控制。摊铺机夯锤振动等级为4级,使刚摊铺的路面初步压实度达到85%。摊铺机一定要保持摊铺的连续性,有专人指挥,应以均匀的速度行驶,以保证混合料均匀、不间断地摊铺,不得随意变换速度,避免中途停顿影响施工质量。派专人检测摊铺温度,控制摊铺温度120℃以上,最低不得低于110℃。

结束语:

总而言之,就地热再生技术由于具有环保性、实用性、经济性等原因,在高速公路沥青路面养护中得到了广泛的应用。为了更好的利用该技术,相关的工作人员必须要了解高速公路沥青路面老化机理和该技术的工作原理,同时,要加大该技术的应用力度,利用就地热再生技术进行路面养护工作、路面摊铺以及混凝土搅拌等工作,将会大大提升高速公路沥青路面再生效率,延长公路寿命。

参考文献:

[1]梁晓鹏. 沥青路面就地热再生技术在吐乌大高速公路的应用研究[D]. 长安大学, 2016

[2]舒开东. 就地热再生技术在高速公路沥青路面预养护中的适应性研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(2)

[3]卢传忠. 就地热再生技术在市政道路沥青路面养护维修中的推广应用[J]. 交通世界, 2016(13)

论文作者:陈银强,梁勇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/30

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