王菊山
(甘肃省金昌公路管理局,甘肃,金昌,737100)
【摘 要】通过阐述沥青热再生技术的发展和研究价值,结合永肃公路高寒阴湿地区沥青热再生技术的应用研究,展开了沥青热再生技术的推广应用,并且提出了沥青热再生技术的注意事项。
【关键词】厂拌热再生;技术应用
一、沥青热再生技术的发展和研究价值
随着改革开放的不断深入,我国公路建设相继进入了大规模的建设期,提前13年全部建成“五纵七横”等12条国道主干线。但在公路为国民经济发展提供动力、为国民出行带来方便的同时,也存在着诸多问题。比如对自然资源的消耗、环境的破坏、恶化等等。而研究废旧道路材料的再生利用,对于促进循环经济的发展、坚持走可持续发展道路具有较高的研究价值。
近年来,我国高度重视环境污染问题,坚持走循环经济的路子,先后颁布了相关的法律。交通部也将“废旧沥青路面材料再生利用技术”作为重点研究和推广项目之一。
随着我省经济建设的飞速发展,作为国家基础建设的高等级公路里程也在迅速增加。早期建成的公路已先后进入大规模养护维修阶段。针对我省公路建设发展的现状和公路养护的需求,大力开展废旧道路材料热再生利用研究,实现交通系统跨越式发展,走可持续发展道路具有十分重要的现实意义和研究价值。
二、沥青热再生技术的推广应用
根据交通部“废旧沥青路面材料再生利用技术”的推广要求,开展废旧沥青再生技术应用研究势在必行。
2.1试验路段概况
永肃公路是连接永昌县与肃南裕固族自治县的一条三级公路,全长67.60公里。该条公路所处地区平均气温1.2至6.5℃,最热月(七月)平均气候为14.3至19.2℃,最冷月(1月)为-13.1至-10.4℃,无明显夏季,冬季漫长达214天,春秋两季达151天左右,年降水量为185mm,降水量相对集中在6至9月间,最大冻土深度为159cm。该条公路地处高寒阴湿地区,再加上建成后交通量的不断增加,致使该条公路发生了不同程度的路面沉陷、翻浆、坑槽、龟网裂等病害。
2.2路面结构层设计
2012年金昌公路管理局对该条公路路面病害进行了彻底处治。针对永肃公路所处的环境、气候和地质条件,设计过程中把K44+800-K50+500段5.7公路病害比较严重的路段确定为重铺路段。采用方案是对原沙砾路段路面的病害进行彻底处理,铺筑20cm厚水泥稳定砂砾基层+3cm厚沥青碎石下面层+2cm厚沥青混凝土上面层。
2.3热再生配合比设计
确定矿料级配:当用于热再生的废旧沥青混合材料(以下简称RAP)原材料检测合格后,针对之前测得的级配再掺加一定比例新集料进行级配调整使级配满足规范要求。并调整出几个不同级配时的掺配比例用于下一步试验。
确定沥青掺量:根据之前测得的数据计算出上列几个不同掺配比例时,相对应的级配下RAP中的沥青含量,计算后掺加不同比例的新沥青并制做马歇尔试件。通过马歇尔试验和密度及体积指标计算出最佳的沥青掺量。
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确定目标配合比:根据以上试验采集到的数据,拌制混合料并在试验室内进行渗水系数,摩擦系数,车辙试验,襞裂试验,以确定拌制的混合料的具体性能。
确定生产配合比:在目标配合比设计完成后,必须在热再生拌和机上进行生产配合比的调整。经过各料仓生产比调整完成后生产一批成品料,用于渗水系数,摩擦系数,车辙试验,襞裂试验,抽提试验及马歇尔试验的验证。确定各项指标满足规范要求后方可用于试验路段的铺筑。
2.4热再生试验段铺筑
在永肃公路病害处治过程中,将其中具有区域代表性的K47-K49段2公路确定为沥青热再生实验路段。采用路面结构层为20cm厚水泥稳定砂砾基层+3cm厚热再生沥青碎石下面层+2cm厚沥青混凝土上面层。
2012年9月18日-19日采用生产级配在永肃公路K47-K49段进行了试验路铺筑。施工过程中严格按照沥青路面铺筑工艺拌合,摊铺、碾压成型。
2.5热再生试验段检测
2012年9月28日甘肃省公路管理局科技处与长安大学会同金昌公路局试验室对该试验段的油路面渗水系数、抗滑系数、构造深度、马歇尔稳定度,油石比、体积指标等进行了检测,经过分析各项指标符合厂拌沥青混合料的路用性能指标。
2.6运营后的效果
在该试验路投入运营后,金昌公路局试验室每年针对该项目进行定期检测和特殊天气后的跟踪观测,并对这两年来的试验检测结果进行分析研究。结果反映各项指标符合厂拌沥青混合料的路用性能指标。
2.7热再生推广应用
近年来金昌公路管理局对沥青热再生技术进行了大力推广。在S212线沙漠路段,G312线以及专用道路的养护维修中,大规模使用沥青热再生技术,总共完成沥青热再生下面层186060平方米/24.5公里,沥青热再生路面面层24000平方米/6公里。铺筑的沥青热再生路面经过试验检测各项指标完全符合厂拌沥青混合料的路用性能指标。
根据近年来在高寒阴湿地区和沙漠地区对沥青热再生技术的应用研究,证明沥青热再生技术可以在公路建设,养护当中进行大力推广应用。
三、利用沥青热再生技术的注意事项
沥青热再生是目前公路建设和养护工作当中值得大力推广的一门技术。推广应用沥青热再生技术对于进一步提高废旧沥青混合材料循环利用,加强节能环保,提高经济效益和社会效益具有非常高的研究价值。作为公路建设者在应用沥青热再生技术时应该注意以下几个方面:
3.1对旧路面材料品质的要求
旧路面材料的使用品质对再生混合料的性能影响很大,在进行设计之前首先应对RAP的性能进行评价,包括旧沥青含量、旧沥青性质、旧集料性质和级配组成等。
3.2对废旧沥青混合材料收集保存
在铣铇过程中不能将基层材料或废料掺杂在准备回收利用的废旧沥青混合料当中,对于回收利用的材料要根据路用性能和使用要求分类保存,采用大棚遮掩避免日晒雨淋、防止机械再次碾压等。
3.3合理选择再生机械设备
应该采用第二烘干筒间歇式热再生设备配套与之匹配的沥青搅拌设备进行生产。
3.4对沥青废旧材料的预热处理
根据生产实验得出的结论废旧沥青混合材料预热最佳温度是110℃-130℃。在预热过程中开启除尘设备以除去RAP中的粉尘,排除水蒸气。
3.5沥青热再生配合比设计
对于厂拌热再生沥青混合料,采用热拌沥青混合料的配合比设计方法来进行设计。与新拌沥青混合料的设计相比,再生沥青混合料配合比设计主要增加了对回收RAP的分析、确定旧混合料和新集料的掺配比例、预估新沥青的用量、确定新沥青的等级和掺配比例、确定再生沥青混合料的最佳沥青用量、进行综合路用性能试验检测评价。
四、结束语
广泛开展沥青热再生技术应用研究,还有待于我们在今后的公路建设、养护中进一步探讨,进一步总结经验,逐步改进沥青热再生技术和设备。
参考文献:
[1]高艳娥,邹海萍.采用马歇尔设计方法对旧沥青混合料进行热再生设计研究[J].城市道桥与防洪,2010(4).
[2]张金喜,李娟.我国废旧沥青混合料再生利用的现状和课题[J].市政技术,2005(6).
[3]胡达平.沥青路面再生利用应用技术研究[J].交通世界,2002(6).
论文作者:王菊山
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/9
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