沥青路面再生技术

时间:2022-09-12 04:50:15

沥青路面再生技术

摘 要:在道路养护的过程中,沥青混凝土再生技术应用已经变得很普遍。对于再生,它具有一些新拌混凝土所无法替代的优点,因此被广大研究者和道路管理部门所青睐。首先,从再生混凝土的优点出发,说明其应用的价值。其次,根据现在广泛使用的不同种类再生技术特点,说明了在养护过程中应用条件,为养护部门依据道路的实际情况合理选择再生方法提供了依据,并对各方法的施工工艺作了简单总结。

关键词:再生混凝土 路面 技术

中图分类号:U418

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)008-014-02

1 概述

道路养护工程的发展,使人们不再满足高投入、高污染、行车影响大的养护方法,而转变为绿色交通与资源循环型道路养护方式,产生了多种道路废旧材料的再生利用技术。再生利用以其优势迅猛发展,产生了不同的再生方法,包括两大类别:(1)现场再生方法;(2)厂拌再生方法。现场再生方法又分为现场冷再生和现场热再生;厂拌再生方法又包括厂拌热再生和厂拌冷再生。不同的再生方式对道路养护的适应性不同,使用前应做好道路调查,正确选择。

2 现场再生方法

2.1 现场热再生技术

现场热再生技术是利用加热设备将旧路面面层加热至要求的深度后破碎旧路面,根据沥青老化的程度添加一定量的还原或再生剂拌匀后,再铺筑平整,进行碾压等施工的方法。根据施工工艺的不同又分为三种:加热翻松再生法、重铺再生法和复拌再生法。现场热再生具有的优点是:(1)现场产生的废旧沥青混合料直接利用,省去运输环节,大大提高了施工效率;(2)可以分车道进行施工,不影响道路正常运营;(3)节约资源,环保效果好;(4)利于旧路沥青混合料层同再生混合料的层间连接、恢复道路柔韧性、防止沥青上浮产生病害和避免接缝漏水等。现场热再生技术过程如图1所示。

加热翻松再生法是加热设备将旧沥青混合料路面加热至110℃―150℃后,利用复拌机翻松路面并加入再生剂或还原剂,使翻松材料在搅拌器中拌和均匀后摊铺到原路面,碾压成型完成修复的方法。适合于养护中修复路面破损不严重且面积小、下面层无破坏、基层各项力学指标满足要求和无反射裂缝。修复后可以除去龟裂和路面车辙,提高摩擦系数和恢复平整度,使路面具有较好的路用性能。

重铺再生法是在加热翻松再生法施工基础上,通过复拌机把旧路面加热、翻松并拌和均匀材料后整平作为下面层,上面再利用新的沥青混合料铺设一层作为上面层,最后通过碾压成型形成全新材料的路面。具体施工过程中有两种工艺:加热整形压入碎石工艺和加热整形加罩面工艺。对于修复破损较严重的路面和道路的升级改造工程应用较适合,使路面具有新铺路面的性能。提高了路面的抗滑能力、具有较好平整度、能修复路拱且增加沥青路面力学性能。

复拌再生法是将旧路面加热到一定温度后,利用复拌机把翻松下来的旧路面沥青混合料材料与新拌沥青混合料在搅拌器中拌和均匀,然后把拌和好的混合料摊铺到路面上并碾压成型,完成路面修复。此过程中拌和的混合料具有新的品质,修复后路面能够达到原有路面的路用性能。适合于路面破坏不太严重、路基力学性能满足要求、无反射裂缝等中等程度破损的养护。

2.2 现场冷再生技术

现场冷再生技术是在不加热的状态下,对旧路面破碎、翻松,加入乳化沥青或者其他外加剂后进行拌合等施工过程的施工技术。现场冷再生技术主要有两种工艺:一种工艺要利用专用再生机械进行除碾压以外各项施工过程,再由压路机进一步压实,主要用于低等级路面和高等级路面基层,一般用于二级以下的道路;另一种工艺是在旧路面上洒布再生剂封层,利用再生剂激活表层被氧化沥青的活性并形成封层,延长使用寿命2-3年,适用范围窄。冷再生沥青混合料虽然成本较低,但受许多因素的限制。

2.3 现场再生方法缺陷

通过多年应用总结,现场再生技术存在一些缺陷,因此对于高速公路路面再生不太适用。主要体现在:处理厚度偏小(现场热再生技术最大处理路面深度为5-6cm),适合修复路面车辙、平整度、路拱、泛油、麻面和磨光等表面缺陷,但对需要进行结构性再生的情况无能为力,如反射裂缝、路基强度不足、下面层破损等的路面大修;再生过程中不加入新料或加入很少,失去调整混合料配合比能力,因此对破碎后混合料的集料级配不符合要求的路面修复效果差;对路面状况发生变化,调整较复杂且修复过程不能对路面材料进行选择,难以保证施工质量要求;现阶段只能处理基质沥青铺筑的表面层,限制了方法的应用空间;设备大多进口,首期投资大。在国内沥青路面道路病害中,以水损害、反射裂缝和路基强度等结构性破坏为主。对于现场再生处理方式很难解决这些问题,而且初期投资高昂也脱离我国实际,因此在国内应用上不理想,还需要更多的研究使之适应国情。

3 厂拌再生方法

3.1 厂拌热再生技术

厂拌热再生技术是在沥青拌合厂采用铣刨旧沥青路面获得的废料,在调整后,加热拌和状态下生产出符合规范要求的沥青混合料,再通过同普通沥青路面施工完全相同的方法进行路面铺筑。具体过程中,拌和前主要需要获得:破碎后的筛分结果和旧沥青混合料中沥青含量、沥青老化程度等指标;根据要求掺入一定比例新集料调节级配,加入新沥青材料调整油石比、有时需要加入再生剂改善老化沥青性能;确定好材料后,在加热状态下混合、搅拌,形成再生混合料。厂拌热再生技术优势在于各施工过程中容易形成一整套比较完善的再生沥青混合料实用技术;可以有效利用原有拌和合楼及实验运输等设备的优势,合理设计混合料配合比、优化拌合工艺形成符合现场条件的加工工艺和配比设计、施工方法。应用结果显示,只要针对旧料进行合理的配合比设计和各过程中质量严格控制,厂拌热再生沥青路面能够达到同普通沥青路面相当的路用性能和耐久性。厂拌热再生沥青混合料根据拌制混合料的类型不同可以应用在各等级路面的不同层面。

3.2 厂拌冷再生技术

厂拌冷再生技术是用乳化沥青在拌合长同常温的废旧沥青混合材料和部分调整级配的新集料拌合而成的再生混合料,再经运输、摊铺、碾压成型而成路面的施工方法。优势在于可以实现冷拌沥青混合料的旧路面沥青层材料的再生利用,同时恢复和改善旧路面的路用性能。

过程具有工艺易于控制、拌制出的混合料性能有保证、可以应用在较多的养护工程并且由于无需加热,所以能耗低环境污染小。各等级公路旧沥青路面材料都可以采用厂拌冷再生技术再生利用,形成混合料可铺筑沥青路面基层和底基层。还可以利用旧料中加入其它胶凝材料等稳定剂制作稳定土,然后铺筑于基层或底基层。这种方法只是考虑利用废弃材料中的集料,对其中的老化沥青来说有些能源浪费,但其生产过程设备简单,使不能利用其他方法再生回收的旧料得到了合理利用。从绿色交通角度分析,减少旧料废弃和自然环境污染,有相当重要的应用价值。

4 总结

根据路面的不同情况,可以结合各种再生方式的应用条件选择养护方案。现场再生方法只能对一些路面破坏不大、结构强度满足要求的路面进行修复。除此之外,对于一些道路结构承载力明显下降,并且出现下面层破坏、产生反射裂缝、沉陷、严重车辙等破坏现象,现场再生方法难以满足高级路面的路用性能要求,需要采用厂拌再生方式。厂拌方式可以通过加集料调整级配,测定老化沥青性能采取方法进行沥青还原或加入新的沥青调节拌制出混合料性能,使铺筑出的路面具有普通混凝土路面路用性能。而且,废弃材料可以重新铺筑路面,也可用于其它工程,能最大限度地发挥沥青混凝土路面废料的作用。

参考文献:

[1] 颜彬,徐世法,高金歧.沥青再生技术的现状与发展[J].北京建筑工程学院学报,2005,21(l).

[2] 周爱成,李宇峙,黄一平.沥青路面再生技术及应用[J].国外建材科技,2005,26(1):7-8.

[3] 杨磊,马良,赵云鹏.废旧沥青混合料性能研究[J].北方交通,2005(11).

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