浅谈沥青混凝土路面再生技术

时间:2022-07-09 02:46:35

浅谈沥青混凝土路面再生技术

摘要:随着我国的公路建设飞速发展,沥青再生技术的研究推广及专用设备的开发,对我国的公路建设具有极大的意义。文章根据沥青再生技术的应用情况,简要介绍了沥青再生的机理,旧沥青路面再生施工的常用方法、国内外沥青再生利用技术应用。

关键词:沥青;路面;再生

一般沥青路面的使用年限为10~15年,我国大部分高速公路沥青路面已经到了维修、重建和养护治理的阶段。沥青公路的翻新维护会产生大量的废弃材料,这些废弃物不但危害环境, 也是一种资源浪费。沥青的再生技术有效的解决了这一问题, 重复使用废弃材料,不仅环保, 而且实现了利益最大化。因此,沥青再生技术的研究、推广及专用设备的开发,对我国的公路建设具有极大的意义。从维修成本、环保等方面考虑,沥青再生技术将拥有巨大的市场前景。

1 沥青再生机理

沥青的再生其实是老化的逆过程,沥青产生老化的原因是沥青胶体物系中各组分相容性的降低,导致组分间溶度参数差增大,而产生老化,如能掺入一定的再生剂使其溶度参数差减小,则沥青即能恢复甚至超过原来的性质。所以通常可掺入再生剂,如掺玉米油、油等,使沥青质相对含量降低,同时提高软沥青质对沥青质的溶解能力,改善沥青的相容性,提高沥青的针入度和延度,使其恢复或接近原来的性能。

沥青再生剂具有良好的防水性,流动性、黏结性和渗透性。主要用于沥青路面早、中期出现的病害,如微裂缝、龟裂、网裂、松散、麻面、渗水、轻微翻浆、施工后的材料离析,沥青与粒料的黏结力不足出现的沥青剥落,沥青路面空隙率过大等病害。但对沥青路面损坏后期出现的严重病害,如坑槽、拥包、啃边,沉陷等效果不甚理想。

2 沥青路面再生施工方法

沥青再生技术按温度要求可分为两大类, 即热再生和冷再生。其中,热再生又可分为厂拌热再生和就地热再生,冷再生包括厂拌冷再生、就地冷再生。

2.1就地冷再生法

现场冷再生是利用旧沥青混凝土路面材料进行破碎加工,需要时加入部分新骨料或细集料,按比例加入一定剂量的添加剂和适量的水,在自然环境温度下连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程,并重新形成结构层的一种工艺方法。

2.2 就地热再生法

由于就地热再生技术有一定的局限性,未得到广泛的应用。其处理路面再生的深度最大是6cm,较适合处理表面缺陷,如泛油、磨光和车辙等,结构性大修中一般不采用就地热再生技术。就地热再生技术也称为表面层再生技术,一般适用于处理高速公路或者一、二级公路的表面层较轻病害,就地热再生的操作过程比较简单,可以一次完成修复受损路面。运用沥青路面再生联合机组, 软化沥青路面,再把旧沥青材料放入机器, 添加新集料和新沥青,搅拌混合后铺到原来地面上,经过压实成为一条新路。

2.3 厂拌热再生

厂拌热再生就是将沥青路面挖出铣刨后运回拌合厂,根据路面情况的不同要求和规范,对其进行材料配比设计,确定破碎后的旧沥青的各个指标,并计算出新的混合料所需的再生剂、新沥青材料和其他材料的用量,将旧材料和新材料一起放入拌合机中制作成新的混合料,混合料的各项指标要达到规定值,按照铺筑旧沥青路的方法重新铺筑。利用厂拌热再生技术使材料结构再生,能应用于各种旧沥青路面,实用性强,实施起来比较方便,对沥青路面的各个层面都能有效的修补。

2.4 厂拌冷再生

厂拌冷再生技术就是将旧沥青路面材料运回拌合厂,与一定量的乳化沥青和新集料拌合成新沥青材料,然后再运回施工地点, 铺筑压实,筑成新的路面。这项技术一般适用于各种等级的公路,根据再生后的沥青材料的质量和性能可罗列出不同使用情况,可用于一级沥青公路的基层和下面层,高速公路的基层和下面层,二级沥青公路的下面层,三级、四级沥青公路路面的下面层和表面层。当修复三级或者四级公路沥青路面的表面层时,要做封层处理,一般是用稀浆封层方法。在新混合料制作过程中需要注意: 由于旧混合料不用加热,而且只作为骨料处理,拌合时间比热拌沥青混合料时间短,碾压工序要乳液破乳的时候进行,不能过早碾压,否则会降低新混合料的质量,重铺完成后的沥青路面养护工作也非常重要。

3 国内外沥青再生利用技术应用

3.1国外沥青再生技术的发展应用

美国是沥青再生技术的发源地,在20世纪初就已经开始投入研究,之后石油危机促使沥青再生技术快速发展,20世纪后期许多发达国家沥青再生技术已经渐渐成熟,在生产工艺和器械运用方面不断进行研发和试验,取得重大的成果, 沥青再生技术在研究过程中不断完善,逐渐趋于标准化和规范化。

沥青再生技术发展较快的国家中,美国开展大量试验并出版了有关沥青再生技术方面的书籍,德国是最早将这项技术用于高速公路养护的国家,并将以往废弃的沥青路面材料全部回收循环再用,法国也已经开始运用此项技术于交通道路的养护工程和建设施工中。

3.2 国内沥青再生技术的发展应用

亚太地区发展沥青再生技术相对较晚,在20世纪80年代初才开始对沥青再生技术进行系统性的研究,当时这项技术作为交通部门重点研究项目,协同同济大学,湖北、山西等省市共同研究, 之后,建设部组织一些地区就沥青再生技术进行专题研究,并取得了一定成就,系统逐渐规范化。90年代,我国沥青再生技术暂时被搁置, 大部分地区投身到高速公路的建设中。在国外先行发展沥青再生技术的基础上, 结合我国各个地区不同的环境条件和公路自身的特点作出一些技术性的改进, 我国在沥青再生技术上尚存在一些难点:

a)拌合技术不够纯熟,在利用旧沥青废料进行拌合工序时要保证温度的控制和生成物均匀混合;

b)根据使用时间和周围环境的不同,旧沥青路面产生的废料产生了不同程度的变异,旧沥青废料的再利用,混合而成的新混合料所含成分也不一样,其质量和旧沥青废料的变异程度有关;

c)在混和搅拌的过程中使用的再生剂没有统一的标准,要根据实际旧沥青废料情况配置合适的再生剂,通常采用一定量软一级的新沥青拌合使用。

4 结论

本文通过我国沥青再生技术的分析得到以下结论:

(1)沥青路面再生工艺主要为厂拌热再生施工工艺、厂拌冷再生施工工艺、就地热再生施工工艺和就地冷再生施工工艺。

(2)四种废旧沥青再生工艺有其各自特点, 其中厂拌热再生沥青路面可以达到普通全新沥青的质量标准;就地热再生技术工作效率高,但主要适用于矫正道路表面的损坏,而不是结构上的问题;厂拌冷再生技术能很好的解决难以进行热再生回收的旧料,能有效解决旧料废弃和环境污染问题;就地冷再生技术有成本低、效率高、质量好和污染少的优点。

(3)沥青再生技术在我国公路养护治理中得到了广泛的应用,在实际使用中取得了一定的成绩,但由于再生技术研究不到位,还不能完全满足路面养护治理的要求,因此有关部门应更加重视、进一步完善沥青再生技术。

参考文献(References):

[1] JTG F41-2008,公路沥青路面再生技术规范[S]

[2] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S]

[3] JTJ 052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]

[4] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能,(北京:人民交通出版社,2001)

[5] 范虎彪,胥志宏.现场冷再生方案技术经济效益分析[J].公路交通技术2009.

[6] 易鑫,赵光德,陈希梅.沥青路面就地热再生关键技术研究[j].公路交通技术,2009.

上一篇:气举法在围堰吸泥工程中的应用与分析 下一篇:装饰材料的艺术特征在室内设计中的创新应用