沥青热再生技术的应用及发展趋势

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:竺东汝
[导读] 经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。
        摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。随着我国交通基础设施的飞速发展,陆续建成的高等级公路逐渐进入维修期。将现场热再生技术应用到高速公路养护中,具有一系列的优势,如可以保护生态环境、减少资源浪费等。本文就沥青热再生技术的应用及发展趋势展开探讨。
        关键词:沥青路面;热再生;施工要点
        引言
        随着我国经济社会的发展,国省干道公路建设量持续增长,公路等级不断提高。同时,大量低等级的国省干道公路面临改建和扩建,而国省干道公路现状路面的翻修、翻挖、铣刨,不仅会对环境造成影响,同时会增加工程建设成本和沥青、碎石等基础材料的需求量。为此,利用现状路面沥青进行再生施工显得尤为重要。
        1沥青热再生技术简介
        沥青的热再生技术是指热熔技术通过添加合适的化学试剂使已经成型变性的沥青重新恢复可流动的生料状态,沥青热熔技术主要包括:就地热再生、厂拌热再生。就地热再生技术是目前应用较为普遍的一种沥青再生技术,因其就地取材对环境污染小广泛应该用于高速公路路面的维修。整个施工流程首先需要将废旧破算的沥青进行破碎加热软化,待废料软化后加入再生剂进行混合,再将加入新料进行搅拌在加热最后在破损路面直接摊铺压实即可。沥青就地热再生技术可以实现对于废旧料的百分百利用,最小限度的使用新料。且在使用就地热再生技术时候可以使得熔化的沥青料充分与接缝处熔合接触。同时可以大大节省修补的周期,因而特别适合于繁忙的公路,以保证道路中断交通的时间不能太长。厂拌热再生技术是最早出现的一种沥青再生技术,厂拌热再生技术与就地热再生技术不同需要将废旧沥青进行集中收集回厂再进行破碎。厂拌热再生由于收集的废旧沥青可能来自于不同路面以及处理后在应用的地点,这就需要对废料就行分类,再根据需要应用的地方施加不同的再生剂设计不同的配方。根据厂拌热再生技术的工艺特点及施工流程(见图3),可知对于废旧料的使用是可选择的,同时配方、添加剂的量都可根据不同施工环境进行调整,因此具有极大的灵活性;但是往往在所收集的旧料中含有大量的杂质,这些都是在下次施工过程中需要注意的地方。
        2沥青路面热再生技术的施工特点
        (1)沥青热再生施工速度快。相对于传统的沥青混凝土路面破除重新铺设的常规施工方法,热再生技术只需对路面损坏点进行预处理,完成之后施工面就可以全部打开。从实际施工的速度来看,对沥青路面的再生速度同步施工专用车辆的移动速度,每分钟可达3m以上。翻松深度一般是表层以下4cm左右的范围,这样一来减少了工程数量,有利于加快施工速度。对于5Km长度双向八车道的道路来说。避开车流量高峰期间合理安排时间,施工能够在15个左右的有效工作日内铺设完毕。(2)沥青热再生施工设备种类多,体量大。沥青热再生技术施工相比传统沥青混凝土路面施工投入的设备和人员数量要更多,采取的是“集中力量办大事”的方式。以益阳大道沥青热再生施工的情况来说。一组完善的沥青热再生施工车队包含2-3台hm16加热机,一台rm6800再生机,一台em6500提升复拌机,以及摊铺机和压路机,施工时整体按线型前后顺序排列,长度超过100m。如果任何一辆专用车辆,不能够良好的运行,那整体协作效果就会大打折扣,甚至出现无法施工的情况。因此日常对施工车辆的维护保养检修尤为重要。


        3沥青热再生技术的应用
        3.1热再生沥青混合料的配合比设计
        应通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段,确定回收沥青路面材料(RAP)的掺配比例、新材料的品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。沥青路面再生混合料使用的沥青再生剂、集料、矿粉等各种材料运至现场后应进行质量检验,经评定合格后方可使用。根据目标配合比试验结果进行生产配合比试验,取得生产配合比。
        3.2施工要点
        (1)路面加热软化。将病害路面加热软化,现场加热拌和后的温度保持在130℃~150℃。温度过高会导致旧沥青老化,温度不足会造成耙松(或铣刨)时集料破损,造成混合料级配发生变化,影响再生后混合料的稳定性。为减少不必要的热量损耗,必须准确安排加热机组、复拌机、摊铺机之间的距离,提高施工质量。旧沥青路面的加热宽度要比计划再生的宽度每侧至少宽出200mm,确保新旧路面的良好连接。(2)再生复拌及摊铺。铣刨深度要均匀。再生剂喷洒装置与复拌机同步行进并采用电脑控制,按照配比精准喷洒。再生混合料的摊铺温度应控制在120℃~150℃。(3)碾压与开放交通。压实设备宜采用“两钢两胶”,钢轮压路机使用12t~15t振动双钢轮、胶轮压路机使用30t胶轮配合使用。碾压过程中压路机跟紧摊铺机,双钢轮压路机要减少喷水,胶轮压路机不宜喷水,以确保压实质量。再生层路表温度低于50℃时方可开放交通。
        3.3沥青热再生过程质量控制
        沥青热再生的核心环节就是新旧沥青混合料的混合以及再生,要做好这一步有几个重点需要严格控制。(1)翻松旧沥青混凝土路面的深度。(2)再生剂和热沥青均匀喷洒用量。(3)新加沥青混合料与旧沥青混合料的比例控制。以上环节的控制都需要人工事先标定,施工过程由电子控制系统自动完成,同时在施工过程中人员要紧密监控、调整。路面沥青砼从翻松至最后提升搅拌出料阶段全程严格控制温度,最后摊铺前再生沥青混合料温度不低于120度。如再生混合料表面温度偏低则可采取降低施工速度,缩短设备间距,增加料带加热设备或在再生设备上加挂保温板等措施。摊铺完毕后按照市政沥青道路施工规范要求进行碾压。
        结语
        沥青路面热再生技术是现代国省干道公路路面施工的核心技术,利用现状沥青路面,通过再生剂和新沥青材料的掺入,使原有沥青的性能得以改善,并节约了工程造价,减少了项目对沥青、碎石等材料的消耗量,有助于改善和优化国省干道公路两侧生态环境。推广和使用沥青路面热再生技术对国省干道公路修建和复建具有重要意义。
        参考文献
        [1]王晓华.公路厂拌热再生沥青混合料配合比设计[J].四川建材,2018,(6):33-34.
        [2]姚远.沥青混凝土路面现场热再生技术应用分析[J].北方交通,2018,(4):53-54.
        [3]刘颀楠.SBS改性沥青厂拌热再生混合料力学性能分析[J].徐州建筑职业技术学院学报,2019,(3):89-90.
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