沥青路面再生技术的原理与应用论文_徐锐

沥青路面再生技术的原理与应用论文_徐锐

徐锐

枣庄市公路管理局应急抢险中心 山东省枣庄市 277100

摘要:随着公路建设的快速发展,大量的高速公路已建成。随着公路的建成,公路养护工作也变得尤为重要。沥青路面再生技术的出现,为公路事业的发展创造了有利的条件。本文从沥青路面再生技术原理及分类、沥青路面再生技术应用两方面对沥青路面再生技术的原理与应用进行了相应的论述。

关键词:沥青路面;再生技术;原理;应用

一、沥青路面施工与传统路面施工的比较

沥青路面施工建设中所用到的沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整少尘、不透水、经久耐用,而且不会产生扬尘等污染;较之于传统的普通路面而言,在环保方面,可谓有过之而无不及。所谓的沥青路面施工,属于现在路面建设的主要施工方法之一,原理是主要把所需要的沥青材料作为一种结合材料在修建的面层之上与各种其他的基层以及垫层组合在一起,形成的路面结构。在沥青路面的施工下,我国的公路建设逐渐的走上了一个新的高度。

沥青路面的施工比传统的路面施工完成的时间短,成型快,这在一定程度上就减少了人力与物力。其次,沥青路面在建设完成后表面特别的平整,无论是车辆的通过还是行人的走动,都是比水泥路面感觉舒适,还有,沥青路面如果破损的话,非常便于维修,并且所替换下的沥青材料可以再利用,制造成其他的路面材料。最后,沥青路面稳定性好,行车的过程不会感到震动,结构相对水泥路面是非常柔的。正因为沥青路面的这些优点,越来越多的公路选择了沥青路面的修建。

二、沥青再生技术的原理及分类

(一)沥青路面再生技术原理

1.1材料的老化

在使用过程中,沥青路面会逐渐的脆硬老化,沥青结合料的老化是这一变化的实质。多方面的原因导致了沥青组分的变化,比如轻质组分会挥发,在光照和氧的作用下出现的氧化、缩合作用等等,其中氧化缩合作用是最主要的原因。随着使用沥青路面的年限的增长,会出现增大沥青质的浓度、加重其老化的现象,配伍失调的现象会出现在沥青材料的组成之中,胶体结构也会随之产生相应的变化。软沥青作为溶剂和沥青质溶度作为溶质的相容性会被破坏掉,原因就是它们的参数产生了改变,最终导致了沥青性质的变化。老旧的沥青会出现粘性过高和柔韧性不足的现象,性能不良的沥青结合料的原因就在这里。

1.2控制沥青再生性质的标准

在实际工程应用中,必须要通过一些途径,找到一个标准控制这个过程,通过调节其内在组分不仅获得再生的沥青,并且便于测试和计算其实际操作过程。沥青胶体结构的理论上沥青形成不同的胶体结构的原因在于他们的化学成分不同,粘流性质也会在宏观上表现出不同。归结旧沥青的再生方式如下:(1)调节旧沥青的粘度要控制在所需要的范围之内;(2)适当的提高旧沥青的流变指标,良好的流变性质就会重新出现在旧沥青上。控制旧沥青再生性能的标准在欧美国家基本上也是用粘度指标来控制的。一般来说,粘度恢复到正常状态的老化沥青,其性能标准在其他方面也能得到恢复。

(二)沥青路面再生技术分类

2.1现场冷再生法

现场冷再生法就是利用功率比较大的铣刨拌和机对原来旧的或是废弃的路面进行现场铣刨、翻挖、破碎,再加入相应的稳定剂、水泥、以及相应的骨料进行现场搅拌,并用路拌机进行原地拌和,最后将其碾压成新的路面。这种方法适合在冷法施工中应用,这种方法添加的结合料是以乳化沥青为主的,其优势是成本低、对设备的要求较低,但用这种方法对路面进行施工,无法保证路面的质量。就目前来看,这种方法并没有广泛使用,在铺路基层或是等级低的公路上使用的较多。

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2.2表层再生技术

所谓的表层再生技术,也就是现场再生热技术。这种技术是以现场加热、混拌、摊铺或是进行碾压。这种方法一次性就能实现混凝土旧路面再生。这种方法不仅能节省运输旧沥青混凝土路面成本,同时也能提工程效率、减少公路运营的影响等。但是其也有不利的一面,这种技术不能对厚一些的路面进行处理,只能对车辙、麻面及磨光等表面上的缺陷进行相应的处理,而对结构再生却不能更好的处理,再加上其加入的材料相对较少,不能有效的对配合比进行相应的调整。这种方法在使用过程中很少加入沥青,需要用大量的再生剂来维持路面的性能,使得其不具备耐久性。同时这种方法也不能用在改性沥青路面上,对于那些变化较大的路面不能更好的保证其质量。

2.3厂拌热再生技术

所谓的厂拌热再生技术就是将原来旧的或是废弃路面的沥青混凝土铣刨之后运回工厂,经过相应的破碎、筛选后,对沥青含量、老化程度及碎石级配等进行相应的分析,并按照相应的标准将新集料、沥青及再生剂进行搅拌,直到这些混合料达到相应的标准后,再按照新沥青混凝土的标准重新铺设路面。这种方法不仅能够满足各种路面铺设的需求,同时也具有较好的抗车辙特性。厂拌热再生技术一以其独特的优势能在不同条件下的旧路面上进行再生施工。

三、再生沥青混合料技术的关键

组成设计沥青混合料的内容主要是由以下几个方面:(1)旧料配合率的合理确定;(2)确定掺加再生剂以及再生剂的数量之前,要先确定旧料的老化程度;(3)确定配合旧沥青和新沥青的比例,再生沥青调配而成的粘度要适当,才能在某种程度上改善其性能,使路用的要求得到满足;(4)再生配合料集料级配的调整要针对再生路面的结构类型而定,同时还要兼顾到旧料的级配,才能使混合料各方面的要求得到满足,针对有特殊要求的新路用环境,一些添加剂和改性剂等等可以考虑到掺加进去。总之,虽然无论是设计原理还是思路基本一样,但在配比设计上再生混合料相对于新拌沥青混合料,还是具有一定的自身特点。

四、再生技术在沥青路面上的应用

尽管旧沥青混合料的路用性能在理论上可以得到充分恢复,但在实际应用中,根据不同的情况(如应用于面层还是基层等),可采用不同的利用方式[4]。从再生施工方式上,路面再生技术,按再生地点的不同可分为集中厂拌再生和现场就地再生;由于热再生沥青具有较高的结构强度,适于应用于重要交通道路。而从节约能源和运输费用角度看,现场冷再生则是一种合适的方式,但从根本上说,冷再生并不是真正意义上的沥青再生,只是一种材料的利用,因为它没有将旧沥青经过加工和处理,变成可以达到沥青路面技术要求的新材料。目前国外沥青路面再生技术已日趋成熟,不同的再生工艺形成了不同的再生机械设备,实现了全套机械化作业,以德国维特根(Virgen)公司、意大利玛莲尼(Marini)公司为代表。尽管我国对再生技术的研究起步较早,然而目前再生技术的应用水平尚比较落后,以就地冷再生为例,直到1998年10月才首次引进维特根公司的WR2500再生机进行现场试验,对泡沫沥青的试验室研究也才刚刚开展,沥青路面现场就地再生设备也才近年引进。因此积极开展再生技术及再生机械的开发研究已成为当务之急。

结束语

综上所述,近年来,我国在现场热再生技术的研究与应用方面有了很大的进展,已经有了自己开发的现场热再生设备。采用沥青路面再生技术能够节省大量的自然资源,保护环境,同时有效降低了路面养护和维修的成本,具有良好的社会效益与经济效益。不同的再生方式有各自的适用范围,具体应用时应视具体工程灵活采用。

参考文献

[1]董大为.河北省沥青路面再生技术的应用与发展[J].交通世界(运输.车辆),2013(05):176-177.

[2]孙超,沥青路面的再生技术[J],上海建设科技,2010(6)

[3]赵伟.沥青路面冷再生应用的必要性分析[J].科技信息,2013(22):385-386.

[4]周万霞.浅谈沥青路面再生技术的应用[J].甘肃科技纵横,2013(05):102-103.

论文作者:徐锐

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/14

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