沥青路面再生技术探析

2019-10-05 版权声明 举报文章

摘要:阐述了沥青路面再生的概念和意义,在分析和研究国内外沥青路面再生技术现状的基础上,介绍了沥青路面再生的方法及现场热再生设备,并提出了沥青路面再生技术存在的主要问题,以提高沥青路面再生技术的水平。

关键词:沥青路面,再生技术,施工工艺

中图分类号: U416 文献标识码: A

沥青路面养护中,不可避免地要将旧路中需进行修补的沥青面层挖除。近年来,我国沥青路面维修工程量越来越大,所废弃的沥青混合料每年要超过200万吨,其中含有沥青10多万吨。既浪费了宝贵的资源,又严重地污染了环境。沥青路面的再生技术,是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能够满足一定的路用性能,并用其重新铺筑路面的一套工艺技术。

一、沥青路面再生的意义

沥青路面再生技术是指对不能满足路面性能要求的旧沥青路面,进行铣刨或者翻挖回收旧沥青混合料,然后加入一定量的再生剂、添加剂、新集料和新沥青等材料进行拌合,满足一定的路用性能要求后,再将其重新铺筑到路面基层或者面层中的一种筑路技术。从20世纪90年代起沥青路面在我国的应用越来越广泛,近些年来新修筑的高等级公路采用的普遍都是沥青路面,城市道路中沥青路面的应用也占绝大多数,出现了对沥青等原材料的需求急剧增长,筑路成本提高的现象。另外,随着交通量和超载车辆的迅猛增加,一些路面出现了车辙、水损害、开裂、松散坑槽、老化、麻面等病害。如果我国修筑的高等级沥青路面的寿命按照15年~20年计算,那么从现在开始每年因为道路翻修而废弃的沥青将有220 t,并且这个数字以每年15%的速度增长。如能加以利用每年可节省3亿元以上的材料费,同时还解决了废弃物堆放造成的环境问题,为建设环境友好型、资源节约型的社会作出贡献。

沥青路面再生技术的应用,为处理路面病害、缓解原材料供求矛盾提供了理想的方法,其主要优点表现为:

可以缓解沥青材料需求不断增长与沥青资源有限的矛盾,节约自然资源,建设节约型社会;2)旧沥青混合料的再生利用可以节约大量矿料,这对于砂石材料紧缺的地区来说意义重大,而且矿料开采的减少也体现了其环保意义;3)旧沥青混合料的废弃物会占用大量的土地,同时对环境也造成了污染,利用旧沥青混合料再生可以解决这些问题,能够保护宝贵的土地资源;4)对旧路路面材料的回收并利用,可以有效降低路面养护的成本;5)新沥青路面的制作需要经过加热工序熔化沥青,沥青熔化过程中散发的气体是有毒的,会影响劳动者的健康,而再生路面技术能源消耗较低,施工过程中产生的毒害气体较少,减少对劳动者的危害。

二、沥青路面再生施工工艺

沥青路面再生技术,按施工温度分为冷拌再生法和热拌再生法;按废旧料拌和场地分为就地再生法和集中厂拌再生法。故沥青路面再生技术可分为就地热再生、厂拌热再生、就地冷再生、厂拌冷再生四种施工方法。

1.就地热再生技术

1.1基本原理

就地热再生法是一种现场修复破损路面的技术。一般用一台大型“沥青路面热再生联合机组”,先把沥青路面加热到要求的深度、翻松路面后,再将废旧沥青混合料收集起来输送到该机组中的连续搅拌机上,添加再生剂、新骨料、补充新沥青等,搅拌后排到机组的摊铺器上,摊铺、捣实、熨平、碾压形成路面的施工方法。

1.2特点

废旧沥青混合料可就地再生利用,不需要搬运废料。施工进度快、施工周期短,可快速开放交通。减少路面材料往返运输量,节约运输费用。施工中产生的振动、噪声比其他施工方法小。市区可进行夜间作业。此方法不适用于小型维修工程及难以确保连续机械化施工的工程。

1.3施工方法

1.3.1重铺再生法是用复拌机在整形再生法施工的基础上,把废旧沥青混合料翻松、搅拌均匀并整平后作为路面的底面层,同时在其上面再铺设一层新的沥青混合料作为磨耗层,形成全新路面,最后用压路机碾压成型。适于破损比较严重和修复后形成与新建道路性能完全相同的全新路面。

1.3.2复拌再生法是由加热机将旧路面加热至一定温度后,用复拌机将旧路面翻松,加入再生剂后与新沥青混合料在搅拌器中拌和均匀,形成新的沥青混合料摊铺、碾压成型。适于维修中等程度破损路面,修复后可恢复沥青路面的原有特性。

1.3.3整形再生法是由加热机对旧路面加热至一定温度后,用复拌机将路面翻松,并在其搅拌器中把翻松的材料拌和均匀,摊铺、碾压成型。适于维修破损面积较小的路面,修复后可消除原路面车辙、龟裂等病害。

2.厂拌热再生技术

2.1基本原理

厂拌热再生是用铣刨机对旧沥青路面进行铣刨回收,运回拌和厂,然后利用厂拌热再生设备,根据高速公路路面不同层次的质量要求进行配比设计,确定旧沥青回收料的掺配比例进行拌和加工,以获得优良的废旧沥青混合料,并可像新路一样,采用分层施工满足高速公路沥青路面的技术施工要求。

2.2特点

热再生混合料可通过加入新集料、沥青与再生剂,调节废旧沥青混合料的级配、沥青含量和特性,使之完全与新拌混合料同质。翻修工艺简单,所用设备除冷铣刨机外均为常规的沥青路面施工机械。翻修的深度和废旧沥青混合料的应用对象不受限制,有很大的灵活性,适应性很广。

2.3施工工艺

2.3.1铣刨旧路面路面铣刨要采用适当的铣刨方法并按照质量要求对路面进行铣刨。应避免破坏基层。运输、贮存旧料将光泽好、不呈干涩发脆、不带杂质的旧料收集并运到拌和厂(场)贮存。

2.3.2掺加再生剂宜预先将需要掺加的再生剂喷洒掺拌在废旧沥青混合料中,静止数小时或l~3d,使再生剂渗入、软化旧料。施工配料按废旧沥青混合料的组成设计,将旧料、新料、新沥青及再生剂进行配料。

2.3.3修整原有基层、清理基层上的泥土及污秽杂物、修整基层表面、浇洒透层油或粘层油,必要时设置下封层。混合料摊铺、碾压和初期养护等工艺的质量要求与一般路面施工基本相同。

3.就地冷再生技术

3.1基本原理

就地冷再生工艺是指对旧路面进行冷破碎、翻松,添加乳化沥青及其他外加剂,拌和、摊铺、压实而成路面的施工方法。它包括四个主要工序:一、准备旧路面的再生材料,包括破碎和翻松旧路;二、加入乳化沥青与还原剂、水泥以及其他添加剂和水。并加以拌和;三、成型和压实;四、在再生的路面上加铺磨耗层。它主要用于结构层的翻修。

3.2特点

全部旧料就地再生,减少了新料的用量,节省了运输费用。在翻修路面的补强问题上有着很大的灵活性,可以在再生的路面上只铺一层稀浆封层,也可以在其上加铺一层热沥青混合料磨耗层。由于原有再生路面作为底面层,节约了施工时间、降低了施工成本,减轻环境污染、减少能源消耗。

3.3施工工艺

在就地冷再生施工中,多数需要使用再生剂,以便提高再生材料的强度,水和新集料视情况而定。采用何种添加剂,添加量多少;是否加水和新集料,应根据试验确定。就地冷再生剂主要有水泥、水泥稀浆、乳化沥青等。目前常用添加剂以水泥和乳化沥青为主。两者结合使用能在获得所需承载力的同时提高基层弹性,以防产生裂缝。

4.厂拌冷再生技术

4.1基本原理

厂拌冷再生施工技术,是采用乳化沥青与旧料和新料在常温下拌和成,经摊铺、碾压而成沥青路面的施工方法。另外,用粘度较低的沥青材料,稍予加热,和常温的旧料、新料拌和成混合料,即冷料热油的再生施工法。

4.2特点

厂拌冷再生呵近似100%的利用废旧沥青混合料,对废旧沥青混合料不需要加热烘干,节省了能源和成本。具有很高的环保性;配合比质量与就地再生相比容易得到控制和保障。设备一般为移动式,具有很好的施工机动性,占用场地较少节省施工材料的运输费用。

4.3施工工艺

4.3 .l乳化剂的选择。乳化沥青有阴、阳离子型等品种。阳离子型具有和潮湿石料黏附的能力.因而推荐使用。

4.3 .2混合料拌和用沥青乳液拌制再生沥青混合料的方法基本与普通乳化沥青路面施工一样。在热季因乳液会很快破乳而造成油水分离,故冷拌再生混合料一般不宜长距离运输。

4 .3 .3混合料摊铺与压实,加铺封层,初期养护。

三、结语

传统的沥青路面养护维修技术,需要消耗大量的沥青、集料等原材料,并且会产生很多废料,既浪费资源又危害环境。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。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。虽然各种再生技术在我国各地都进行了卓有成效的工程应用实践,取得了非常宝贵的实际经验,但是仍存在很多问题,需要进行深入、系统的研究。

【参考文献】

【1】吕伟民,严家及.沥青路面再生技术【M】北京:人民交通出版社,1989

【2】杨平.沥青路面厂拌热再生利用研究【D】长沙:长沙理工大学,2005

【3】王海燕,杜二鹏,刘真岩.沥青混凝土路面现场冷再生设计方法的探讨【J】公

路,2004(6):29—33

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