廠拌熱再生瀝青混合料施工技術(shù)研究

1、廠拌熱再生瀝青混合料施工技術(shù)研究馮義虎(云南云嶺高速公路養(yǎng)護(hù)綠化工程有限公司摘要:本文主要結(jié)合昆玉高速公路路面大修(一期工程的施工過程,對廠拌熱再生瀝青混合料的施工從原材料的選擇及性能分析、配合比設(shè)計方法、施工現(xiàn)場控制方面作一個簡單的敘述,以供參考。關(guān)鍵詞:廠拌熱再生;瀝青混合料;施工技術(shù)瀝青混合料的熱再生技術(shù),是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分后,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌合成滿足一定路用性能的混合料,將其重新鋪筑在路面上的技術(shù),可以用來進(jìn)行公路瀝青面層和柔性基層的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)。再生技術(shù)的正確利用,可以節(jié)約公路養(yǎng)護(hù)維修資金,減少能源與材料的消耗,減少廢舊混合料對生態(tài)環(huán)

2、境的污染。一.工程概況昆玉高速公路屬于國家高速公路(G8511的聯(lián)絡(luò)線,起于昆明市官渡區(qū)鳴泉村互通式立交、終點位于玉溪高倉,路線全長約86.3公里。1997年11月正式開工建設(shè),1999年4月建成通車,為全封閉、全立交、雙向六車道高速公路,設(shè)計行車速度100公里/小時。自2006年開始,由于交通量的日益增加以及超負(fù)荷運(yùn)行,路基、路面有不同程度的損壞,部分路面出現(xiàn)塊裂、坑槽、唧漿、車轍、泛油、擁包等病害。大大降低了道路的使用功能,影響了行車的舒適性和安全性?；诖?路面修補(bǔ)亟待解決,在路面修補(bǔ)工程中,廠拌熱再生瀝青混合料的施工技術(shù)占據(jù)核心位置,需要引起我們的重視。二.廠拌熱再生瀝青混合料簡介2.

3、1瀝青再生技術(shù)的定義瀝青再生技術(shù)是指對不能滿足使用要求的瀝青路面廢料通過各種措施進(jìn)行處理后重新利用的技術(shù),包括對舊瀝青路面進(jìn)行銑刨、破碎、篩分,再和新集料、膠結(jié)料(如:新瀝青、再生劑(必要時重新混合,形成具有預(yù)期路用性能的混合料,并重新鋪筑成路面的各種結(jié)構(gòu)層(包括面層和基層。廢舊瀝青混合料的再生利用一般有兩種途徑:一種是采用再生添加劑恢復(fù)瀝青的技術(shù)性能;另一種是采用新瀝青與廢舊瀝青摻配,以恢復(fù)瀝青的技術(shù)指標(biāo)2.2瀝青再生技術(shù)的意義瀝青再生技術(shù)通過重復(fù)利用瀝青混合料(主要為砂石料和瀝青材料達(dá)到節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的,是公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,具有重大的現(xiàn)實意義。2.3廠拌熱再

4、生瀝青混合料其優(yōu)勢在于:技術(shù)成熟,技術(shù)難度小,適用范圍廣,質(zhì)量控制容易,應(yīng)用最廣,RAP可轉(zhuǎn)移使用。缺點是:廠拌熱再生RAP摻配比例相對較低(最成熟的是不超過20%,通常不超過30%,對RAP要求相對較高?？捎糜诟鞯燃壍缆返臑r青路面新建或者養(yǎng)護(hù),尤其適用于瀝青中下面層。三.原材料的選擇及性能分析3.1瀝青的性能分析本次施工使用的瀝青是廣東茂名東海牌70#A級道路石油瀝青,瀝青試驗結(jié)果見表1 表1.瀝青試驗結(jié)果Table 1 test results of asphalt從上表中可看出,該瀝青針入度、軟化點、延度等各項指標(biāo)均符合設(shè)計和規(guī)范要求,可用于廠拌熱再生瀝青混合料的施工。3.2所用集料分析

5、本工程集料采用昆陽里仁石料廠生產(chǎn)的石料,玉溪市榮滇建材有限公司生產(chǎn)的礦粉、RAP采用昆玉高速公路舊瀝青路面回收料.粗集料壓碎值、洛杉機(jī)磨耗損失值、吸水率、堅固性、針片狀顆粒含量、軟石含量等各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求后,可用于廠拌熱再生混合料的施工。細(xì)集料表觀相對密度、堅固性、含泥量、砂當(dāng)量等各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求后,可用于廠拌熱再生混合料的施工。3.3礦粉分析礦粉分析的詳細(xì)結(jié)果見表2,由表可以得出結(jié)論:礦粉視密度、含水量、粒度范圍、親水系數(shù)等各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求,可用于廠拌熱再生混合料的施工。 表2 廠拌熱再生用礦粉試驗結(jié)果Table 2 hot in plant recycling miner

6、al test results3.4RAP 舊瀝青料的分析首先,在正式施工前采用銑刨機(jī)在原路面上按每分鐘4、5、6、7、8米的速度進(jìn)行銑刨,根據(jù)公路工程集料試驗規(guī)程【11】(JTGE42-2005的要求,分別取樣進(jìn)行篩分,結(jié)果如圖1,結(jié)果顯示按每分鐘4米的速度進(jìn)行銑刨的舊集料級配最佳。于是開工后我們就按每分鐘4米的速度進(jìn)行銑刨,收取舊集料。 31.526.519.09.54.752.360.60.0750102030405060708090100篩孔尺寸(mm質(zhì)量通過百分率(%級配上限級配下限4m/min5m/min6m/min 設(shè)計級配7m/min 8m/min 圖1.舊瀝青混合料不同速度的

7、篩分曲線figure 1 Sieving curve of old asphalt mixture of different speed從表3中可看出,RAP中的舊瀝青老化嚴(yán)重,針人度小、軟化點高、粘度大; 15延度損失很大,距離新瀝青規(guī)范要求很遠(yuǎn),說明瀝青的低溫性能很差。RAP中瀝青老化程度對再生瀝青混合料路用性能影響最顯著,其次為瀝青含量,最次為礦料級配。 表3.廠拌熱再生用RAP試驗結(jié)果Table 3 Using the RAP test results of hot mix plant regeneration 根據(jù)再生混合料的最大公稱粒徑合理選擇篩孔尺寸,將處理后的RAP篩分成不少于

8、二檔材料。通常是分為010mm、10mm-32mm二檔料。大于32mm的進(jìn)行再次破碎篩分處理,經(jīng)預(yù)處理的RAP用裝載機(jī)等將其轉(zhuǎn)運(yùn)到堆料場均勻堆放,轉(zhuǎn)運(yùn)和堆放過程中應(yīng)避免RAP的離析。四、廠拌熱再生瀝青混合料配合比設(shè)計4.1目標(biāo)配合比設(shè)計本工程廠拌熱再生瀝青混合料的施工有二種類型即AC-25C及AC-20C兩種,在此僅以AC-20C為例,進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計。(1取各種集料進(jìn)行篩分并合成級配。經(jīng)過以上步驟對各種原材料性能進(jìn)行分析后,分別取樣進(jìn)行篩分,篩分結(jié)果如表4所示. 表4.各原料取樣篩選結(jié)果Table 4 the raw material sampling screening results(

9、2試驗級配評價。參照以往中面層廠拌熱再生AC-20C目標(biāo)配合比的設(shè)計情況(油石比3.3%及工程的實際使用狀況,擬采用3.3%的油石比,雙面各擊實75次成型三組馬歇爾試件。三個級配馬歇爾試驗結(jié)果匯總?cè)绫?所示。 表5.三個級配馬歇爾試驗結(jié)果Table 5 the three gradation results of Marshall test(3不同瀝青用量馬歇爾穩(wěn)定度試驗。以預(yù)估再生瀝青用量(3.3%為中值。根據(jù)確定的礦料級配組成,采用五種不同的油石比,制備馬歇爾試件。成型試件時,RAP預(yù)熱溫度為110 ,預(yù)熱2h,新集料加熱溫度為180 ,加熱4h;混合料拌和溫度為165,擊實溫度為155,

10、雙面各擊實75次。進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗,試驗結(jié)果如表6 表6.AC-20C型瀝青混合料馬歇爾試驗結(jié)果Table 6.AC-20C asphalt mixture Marshall test results(4最佳石油比確定。對成型的馬歇爾試件,測定瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值、空隙率、密度、瀝青飽和度、礦料間隙率,并得出它們與瀝青含量之間的關(guān)系。然后,采用通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量的方法(即當(dāng)穩(wěn)定度達(dá)到最大、密度達(dá)到最大和流值為中值時的瀝青含量的平均值來確定最佳瀝青用量。4.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計 重復(fù)以上步驟，到拌和站取樣進(jìn)行生產(chǎn)配合比的設(shè)計。設(shè)計生產(chǎn)配合比為： 2#:3#:4#:RAP:礦粉=

11、46%:10%:22%:20%:2%（其中 2#、3#、4#料為里仁石場生產(chǎn) 的機(jī)軋碎石。 RAP 舊料為兩檔 1030mm 摻 10%、010mm 摻 10%） 。 最佳油石比下瀝青混合料的性能檢驗如下：車轍試驗動穩(wěn)定度試驗結(jié)果為 7587 次/mm，大于 6000 次/mm。水穩(wěn)定性檢驗浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度： 88.8% 。抗低溫性能檢驗。采用-10的實驗溫度，50mm/min 的加載速率，對再 生瀝青混合料的低溫抗拉性能進(jìn)行評價。實驗結(jié)果為：2357 。 五.現(xiàn)場施工控制 廠拌熱再生瀝青混合料拌和，要注意目測檢查混合的均勻性，及時分析異常 現(xiàn)象；廠拌熱再生瀝青混合料運(yùn)輸要接料先放貨箱前部，再放貨箱后部，最后進(jìn) 行中部覆蓋；廠拌熱再生瀝青混合料攤鋪過程中運(yùn)料車卸料及攤鋪速度要一致， 避免料子溢出料斗，攤鋪停頓，影響平整度；瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層 質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟。 結(jié)論：對于廠拌熱再生瀝青混合料施工技術(shù)的研究，首先要遵循料廠是第 一車間、實驗是基礎(chǔ)、設(shè)備是保障、壓實度是重點的原