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摘要:现阶段,由于我国社会经济飞速发展,城市化建设的步伐也逐渐加快,对于城市道路的建设工作越来越受到重视。通过调查发现,我国多数地区沥青混凝土路面还没达到设计年限就开始出现破损的情况,制约了我国交通运输业的发展,同时也增加了交通事故发生的风险。因此,路面的翻新和养护工作尤为重要。传统的沥青混凝土路面修复技术容易造成环境污染、土地破坏、投资金额大等问题,因此,探究沥青路面再生技术极具必要性。
关键词:沥青混凝土地面;再生技术;路面养护
引言
由于沥青混凝土路面拥有防尘、降噪以及表面平坦的特点,因此近年来在许多城市得到了广泛的应用。但是随着城市社会的发展进步,沥青混凝土路面铺面出现了裂缝、翻浆以及车辙等问题,对交通运输造成了影响[1]。而在对城市道路进行修复的过程中,清除下来的沥青混凝土是无法自然分解的,如果处理不当就会造成环境污染。本文通过介绍和分析沥青混凝土路面再生技术及其应用,探究该项技术在路面养护和修复过程中的重要性。
一、沥青混凝土路面再生技术的定义
沥青混凝土路面再生技术是指将已经被损坏的沥青混凝土路面进行翻挖、搅碎以及筛选分离后,与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,使其能够达到再生利用的标准,重新铺筑于路面的一整套工艺。该项技术不但能使旧沥青路面材料循环利用,同时也能保护环境,节约资源,实现经济可持续发展。
二、沥青混凝土路面损坏现状分析
第一,路面裂缝。面裂缝又可以分为横裂缝、纵裂缝以及龟裂等几种类型。由于道路表面存在裂缝,因此地上水可以直接穿过裂缝进入地下,导致路基被水软化,没有足够的承重能力,进而导致路面损坏更严重,对城市正常交通产生较大影响。
第二,车辙变形。这是因为通过沥青混凝土路面的车辆载重过大,超过了路面的最大承载力,因此会留下永久性的车辙形凹槽,影响行人与车辆的通行安全。
第三,坑槽。沥青混凝土路面形成坑槽主要是由于龟裂导致路面结构变得松散,在车辆的重力作用下或是自然原因影响下就会形成坑槽[2]。当沥青混凝土路面产生裂缝导致地上水进入后,沥青与集料的粘着性就会被水分影响,再经过高强度的荷载作用,就会导致路面结构松散,形成坑槽。
三、沥青混凝土路面再生技术的分类及特点
沥青混凝土路面在建设时使用了粘合性比较强的沥青材料作为粘合剂,将矿料粘合在一起,能够对混合料的稳定性和承重能力进行增强,提升路面的质量以及使用周期。但是沥青混凝土路面在使用过程中,会逐渐变得脆弱硬化,其根本原因是因为被用作粘合剂的沥青材料的老化。由于沥青材料本身是由油分、胶质等物质组合而成,所以可以按照一定比例向其中掺杂其他成分,形成新的沥青混合物,这样就拥有了新的特性。沥青混凝土路面再生技术主要分为以下四种:
(一)现场冷再生法
现场冷再生法是在施工现场实现对沥青原料的再生应用。首先利用机器将破损的需要修复的路面进行铣刨、翻挖以及破碎,然后在其中按一定的比例加入稳定剂、水泥、水以及骨料等原材料,利用路拌机对其进行搅拌,当混合均匀后最终将其压实成型。现场冷再生又可分为沥青层现场冷再生和全深式现场冷再生。
沥青层现场冷再生一般用于处治原路面较深车辙、龟裂、网裂、非荷载损坏、行驶质量不足等破坏;全深式现场冷再生,能够对原路面基层结构进行补强,主要用于原路面基层产生破坏的情况。沥青路面现场冷再生,要求再生层的下层结构质量完好、强度足够。
(二)现场热再生法
现场热再生法与冷再生法一样,都可以在现场完成,不同的是该方法首先要对路面进行加热,然后将受损的路面铲起,按照一定比例与沥青粘合剂以及骨料等原材料进行混合后再应用于路面修复。
现场热再生法对设备要求较高,需要大型的沥青混凝土路面热再生联合机组,应用于加热软化路面,然后起到传输以及搅拌的作用[3]。现场热再生法对于旧料的利用比较充分,对施工现场的交通影响较小,比较适用于老化程度较低的路面修复。
(三)工厂热再生法
工厂热再生法是将被损坏路面的废弃沥青混合料运回工厂进行统一的处理,按照路面的质量需求,将回收旧料与其他材料以及新的粘合剂按照不同的比例进行拌和,拌和均匀后形成新的质量更高的再生混合料进行路面铺筑。
工厂热再生法是一种实用性强、灵活度高并且操作简单便捷的再生技术,同时也能保证再生产物的质量。利用工厂热再生法,能够对路面甚至路基所遭受的不同程度的损伤进行高效、及时的修补,同时能够根据路面的不同层次要求进行不同修补物料的再生,方式灵活多变。
(四)工厂冷再生法
工厂冷再生法是指将回收沥青路面材料运至拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定比例与新集料、沥青类再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水进行常温拌和,常温铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。
在使用工厂冷再生法以后,根据再生材料的质量与性能的不同,可以用于修复以及建设各种等级的路面。一般用于处治原路面较深车辙、龟裂、网裂、非荷载损坏等病害类型,并且要求再生层的下层结构质量完好、强度足够。
以上四种再生技术各自的适用条件、优缺点、工艺成熟度、经济和环境效益总结如下表所示:
(备注:表格中RAP是指回收沥青路面材料 Reclaimed Asphalt Pavement)
四、沥青混凝土路面再生技术的发展及应用
沥青混凝土路面再生技术最初发明于美国,在上世纪初期就已经开始进行研究;到了上世纪末期,许多国家的技术都已经基本成熟,并且生产的技术和过程趋向于成熟,逐渐形成一套规范标准的生产过程体系。
我国在八十年代开始研究此项技术,并于2008年发布了《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)。再生技术规范的颁布,标志着我国沥青路面再生利用进入了一个新的发展阶段。我国常州S340改造工程,扬州G328大修工程,广东佛开高速公路扩建工程等多个项目均应用了沥青路面再生技术,相比传统路面修复方法节约了大量资源,并取得较好的社会和经济效益。
五、沥青混凝土路面再生技术的未来展望
由于我国针对于沥青混凝土路面再生技术的研究发展较晚,虽然现阶段该技术已经广泛应用于我国的路面养护修复工作并已取得一定的成绩,但仍然存在较多的问题。在未来,对于沥青混凝土路面再生技术的研究,应该重点攻克搅拌技术不成熟、温度控制不精确、因环境导致的沥青废料变异以及没有对混合搅拌过程中加入的再生剂进行标准统一等问题,进一步发展和完善此项技术。
六、结束语
总而言之,在经过长时间人为因素和自然因素的影响,沥青混凝土路面会不可避免的受到一定程度的损坏,因此需要及时修复与改造提升。沥青混凝土路面再生技术是一项能够将旧物料再生、节约资源和建设成本、减少环境污染、同时还能缩短建设周期的方法。利用该技术对路面进行修复,不仅能提升工程质量,还能取得较好的经济效益,在今后的路面养护与修复工作中应该积极使用并进一步推广。
参考文献:
[1]陈霞.沥青路面再生技术的方法与应用[J].科技视界,2019(10):175-176.
[2]杨为敬.公路沥青混凝土路面热再生技术分析[J].建材与装饰,2019(21).
[3]薛猛.高速公路养护中沥青路面再生技术的实践分析[J].建材与装饰,2019(16).
[4]陈敏.浅谈沥青路面就地热再生施工技术应用特点[J].居舍,2018(8).