沥青路面再生技术在公路养护中的应用王毅论文_王毅

沥青路面再生技术在公路养护中的应用王毅论文_王毅

摘要:我国交通运输部在“材料节约与循环利用专项行动计划”中呼吁沥青路面循环回收技术。此项技术在公路建筑材料的循环再利用方面备受欢迎,同时呼应我国的可持续发展理念。基于沥青路面再生技术的概念和特性,论文讨论了沥青回收利用技术在公路养护管理中的应用与展望。

关键词:公路;再生技术;公路养护;应用

引言

2017年,中国的交通运输工作报告中指出,2016年中国高速公路已经增加6000km多,增长速度是世界第一,总里程已经突破了13×104km。在中国的高速公路快速发展的同时,不得不考虑到沥青路面的变形,老化和破坏,由此带来了大量的维护和保养费用。路面再生技术由于其可节约材料回收利用,广泛运用于我国公路养护部门。现在路面结构主要是沥青路面,沥青路面再生技术的探究与运用在如今更是备受瞩目。对此,我国进行了初阶的尝试和探究,并取得了很大的成就。

2沥青路面再生技术的概念及优缺点

沥青路面的再生技术,顾名思义,就是用相关的专业设备改造旧的路面,将沥青路面进行翻转,开采,搅拌,破碎和分类,再基于不同修复程度的路面再铺设过程,采用不尽相同的再生剂和新沥青来配比实施的一项环保技术手段。根据不同场合运用的温度,沥青路面的再生类型包括热再生与冷再生。根据不同的实施情形和工艺流程,沥青路面的再生类型包括就地再生和场拌再生。一般分为下列4种:厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生、现场冷再生。

2.1厂拌热再生

厂拌热再生技术是将旧沥青路面用普通铣刨机铣刨后运回搅拌厂储存备用,通过集中破碎(必要时)、筛分,并分析旧料中沥青含量、沥青老化程度、集料级配等指标,根据沥青路面不同结构层的质量要求,重新进行配合比设计,确定旧沥青混合料的添加比例,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和,成为达到规范规定的各项指标的新混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,最后按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑。2.2厂拌冷再生

厂拌冷再生技术是将旧沥青路面用普通铣刨机铣刨后运回搅拌厂储存,通过集中破碎(必要时)、筛分,并分析旧料中沥青含量、沥青老化程度、集料级配等指标将其作为稳定土骨料,根据沥青路面不同结构层的质量要求,添加水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青等稳定剂进行拌和,成为达到规范规定的各项指标的新混合料。

2.3现场热再生

现场热再生技术也称为表层再生技术。该技术通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现就地旧沥青路面再生,具有无须运输废旧沥青混合料、工效高、对公路运营影响低等优点,但现场热再生技术最大处理路面深度为 5 ~ 6 cm。

2.4现场冷再生

现场冷再生主要有两种方式:一种方式是利用专用再生机在现场铣刨、破碎、加入新料(包括乳化沥青或其他再生剂、稳定剂和集料)、拌和、摊铺和预压,再由压路机进一步压实,这种再生路面主要用于低等级路面和高等级路面基层。另一种方式是在旧路面上洒布再生剂封层,再生剂能渗入 5 ~ 6 mm,激活表层被氧化沥青的活性,并形成抵抗燃油泄漏的封层,延长路面的使用寿命2 ~ 3 年,这种再生方式属于预防性养护范畴,适用范围窄。

3沥青路面再生技术的发展与展望

沥青路面在国外的回收利用最早的研究可追寻到20世纪20年代,而形成规模的运用开始于20世纪60年代和70年代。在1980年前后,美国使用的公路沥青混合料中近5成是再生沥青,基本实现了较为成熟的标准化。与此同时,中国交通运输部门将沥青路面再生技术作为重点科研项目。1982年,同济大学和几个省市交通运输部门进行了相应的课题研究,累计施工沥青路面600km多。从20世纪80年代起,旧的沥青混合料用于轻型交通的路面维修。在工程中大规模运用再生设备相对匮乏,因此,相关技术的探究开拓必须加紧步伐。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本世纪交通运输部门组织了沥青路面再生技术的研讨、宣传与运用,并制定了相关的具体规范和技术指导。根据普通沥青路面设计寿命为15a,我国公路已经进入大中型修理期,每年有超过10×104t旧沥青混合料进行了翻新。翻新不仅对环境造成污染,也造成了由旧沥青混合料导致的宝贵资源的浪费。对于老沥青路面的回收迫在眉睫,解决这个问题可以显著提高经济和社会效益。

4沥青路面再生技术的运用

4.1沥青混合料技术的步骤设计

沥青混合料的组成主要有以下步骤:1)合理确定原材料配合比;2)老材料的老化测定;3)添加剂和再生剂的用量;4)确定旧沥青和新沥青的比例,回收沥青的黏度应适当,可以在一定程度上提高再生性能,满足公路要求;5)调整再生复合材料骨料分级。上述方面应具体针对回收路面的结构类型,还要考虑旧材料的分级,满足混合料的要求。除添加剂之外,还可以考虑添加剂和改性剂等。总而言之,虽然设计原理或基本思路基本相同,但在比例设计中,回收混合料相对于新型混合沥青混合料,仍有一些自身特点。

4.2沥青路面再生技术使用关键点

a)混合料的含水量一定要控制在 OAC(最佳含水量)±0.5%

的范围内,过湿或过干都会压不实,导致路面不能成型;

b)碾压机械:首先应采用 8 ~ 10 t 的轻型压路机进行初压,

进而紧跟重型胶轮压路机进行慢速碾压密实,再用轻型压路机终

压成型;

c)两侧应装模,否则可能发生塌边的现象;

d)摊铺厚度不能太薄,一般应大于 4 cm,否则与下层结构不

能进行很好地粘结,从而影响路面结构层的整体性能。

e)施工温度与养生:一般应在 10 ℃以上施工并养生 14 d 以

上,如果施工日温较低,养生时间还要适当延长。

结语

沥青路面再生技术是现代新技术,已广泛运用于公路养护。同时,由于其在资源节约和环境保护方面的优势,未来前景看好。在使用过程中,不同的再生技术具有不同的使用条件,要对沥青路面再生技术施工现场情况进行详细的调查研究,并要依据具体情况选择恰当的沥青路面再生方式的工程。此技术节约了建设和维护资金,减少了资源浪费和生态破坏,具有很大的社会效益与经济效益。在环保事业、社会效益和科技进步的注重下,政府和社会人士越来越重视沥青再生技术。尤其是当今社会强调可持续发展,因而进一步加强路面冷再生技术研究对公路建设发展具有特殊意义。

参考文献:

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[2]李松.探讨道路养护中沥青路面再生技术的应用[J].河北企业,2015(9):144-145

[3]谢晓峰,秦守湘.浅议高速公路沥青路面养护修补[J].科技视界,2015(2):356-357.

[4]张畅.沥青路面再生技术在道路养护的应用[J].山东工业技术,2014(24):121.

论文作者:王毅

论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期

论文发表时间:2019/12/4

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