瀝青路面冷再生技術(shù)淺析

1、瀝青路面冷再生技術(shù)淺析1.引言目前我國大路建設(shè)進展快速，交通量的不斷增長，致使車輛大型化及重載超載車的比例不斷提高，使瀝青路面受到顯然的提前損壞。根據(jù)瀝青路面的設(shè)計壽命(10-15年)和實際使用狀況，從現(xiàn)在起，每年約有12的瀝青路面需要翻修，舊瀝青混合料廢棄量將達到220萬噸之多，如能對其加以合理利用，每年可節(jié)約材料費3億元以上。因此，運用瀝青路面冷再生技術(shù)，使得廢棄瀝青混合料變廢為寶，就成為近年來道路工程技術(shù)人員研究的重要課題。2瀝青路面冷再生技術(shù)概述瀝青路面再生技術(shù)按施工溫度和施工工藝可分為四大類:廠拌熱再生、現(xiàn)場熱再生和廠拌冷再生、現(xiàn)場冷再生。其中冷再生技術(shù)就是對舊瀝青砼路面材料舉行破裂

2、加工,需要時加入部分新骨料或細集料、乳化瀝青(泡沫瀝青)、適量的水及一定添加劑(水泥或石灰),在自然環(huán)境溫度下繼續(xù)完成材料銑刨、破裂、添加、拌和、攤鋪及成型,并重新形成結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法。經(jīng)過再生后的舊瀝青混合料,再按照大路等級的不同,用作路面的基層或底基層或其他半剛性基層材料。因為舊瀝青混合料是用作基層材料,所以只要具有一定的強度、剛度和水穩(wěn)性就基本可滿意要求。而且冷再生技術(shù)往往不涉及舊瀝青材料本身性能的恢復。3采用不同穩(wěn)定劑的瀝青路面冷再生技術(shù)目前,瀝青路面冷再生最常用的穩(wěn)定劑為水泥、乳化瀝青,泡沫瀝青也漸漸成為研究熱點。這三種穩(wěn)定劑的不同特性確定了冷再生過程中各自獨特的設(shè)計方法、施工工

3、藝及質(zhì)量控制標準等。表1對以上三種不同冷再生穩(wěn)定劑的優(yōu)缺點舉行了比較。表1三種常用冷再生穩(wěn)定劑的優(yōu)缺點比較3.1以水泥為穩(wěn)定劑的瀝青路面冷再生水泥作為穩(wěn)定劑時,其添加方式有兩種,一種是以固態(tài)粉狀水泥與再生料混合,另一種是以水泥稀漿形式與再生料混合。以水泥為穩(wěn)定劑時,再生結(jié)構(gòu)層易產(chǎn)生收縮裂縫,應從下列方面考慮盡量削減收縮開裂程度:1)水泥含量。水泥用量多則收縮大。為控制收縮開裂,水泥穩(wěn)定劑的用量為2%4%。2)回收舊料的性質(zhì)。某些材料以水泥舉行處理時,收縮量特殊大;有些材料在含水量變化時體積變化相當大,塑性指數(shù)較高。當材料的塑性指數(shù)大于10時,不應單獨采用水泥作穩(wěn)定處理,務(wù)必用石灰與水泥混合或單

4、獨使用石灰,以降低材料的塑性。3)施工碾壓時的含水量。收縮開裂的程度與施工碾壓再干燥而出現(xiàn)的水量成正比,但含水量太低易造成壓不實。一般建議將施工碾壓時的含水量控制在比最佳含水量低1%1.5%。4)干燥的速率。對經(jīng)水泥處理后的結(jié)構(gòu)層材料適當加以養(yǎng)護,以降低材料干燥速度,從而降低收縮開裂。一般水泥穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層施工完后7 d內(nèi)務(wù)必灑水養(yǎng)生,或鋪筑暫時封層和瀝青層,以免結(jié)構(gòu)層表面水分蒸發(fā)過快,導致結(jié)構(gòu)層收縮開裂。倘若沒有鋪筑暫時封層,則一定期限內(nèi)水泥穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層不得開放交通。3.2以乳化瀝青為穩(wěn)定劑的瀝青路面冷再生乳化瀝青在常溫下可與濕潤的粒料舉行拌和提高材料的強度,因此,乳化瀝青是最常用的一種瀝青類穩(wěn)定

5、劑。一般狀況下,將乳化瀝青和水泥混合使用,除了可提高再生混合料的水穩(wěn)定性外,還可提高其早期強度,但水泥添加量務(wù)必控制在粒料分量的2%以下,以免減弱混合料的抗疲憊性能。在舉行冷再生時,一般以含水量與密度的關(guān)系為指標控制含水量,確保結(jié)構(gòu)層的碾壓質(zhì)量。但在以乳化瀝青作為穩(wěn)定劑時,務(wù)必用總流體含量來代替含水量,用達到最大密度時的最佳總流體含量(OTFC)作為指標。OTFC指混合料中水與脫乳前乳化瀝青量的總和。在實際工程中,若現(xiàn)場路面材料的含水量臨近OTFC,則加入乳化瀝青會使材料的總流體含量超過飽和點。這種狀況很難用降低乳化瀝青用量來解決,可以加入少量水泥(2%),倘若還是不能解決,則需將現(xiàn)場材料晾干

6、,待其含水量降低到一定程度后再舉行冷再生處理。乳化瀝青再生混合料的協(xié)作比設(shè)計中,應按照瀝青路面舊料的級配狀況考慮是否加入新集料,再將混合集料加入不同用量的乳化瀝青和水舉行實驗,通過力學強度指標決定混合料的最佳乳化瀝青用量和用水量。3.3以泡沫瀝青為穩(wěn)定劑的瀝青路面冷再生以泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑時,待處理的材料級配務(wù)必符合一定的要求,其中的細料部分級配組成,尤其是0.075 mm以下部分填料對泡沫瀝青混合料性能的影響最大,這主要源于泡沫瀝青在混合料中獨特的分布方式。泡沫瀝青混合料中泡沫瀝青只裹覆細集料,形成一種砂漿,砂漿再以點聯(lián)結(jié)的方式將粗集料顆粒粘成整體,而不像平凡的熱拌瀝青混合料或乳化瀝青混合料

7、中瀝青在集料表面形成勻稱的瀝青膜。因此,混合料中務(wù)必有足夠的細料,一般規(guī)定0.075 mm通過率不得小于5%,以保證泡沫瀝青的有效凝聚。含水量是泡沫瀝青混合料設(shè)計中的一個重要參數(shù),其作用主要有兩個,即保證泡沫瀝青的凝聚和混合料的有效壓實。對泡沫瀝青混合料合理含水量的研究有許多,目前在實際使用中主要采用集料最佳擊實含水量OMC的65%85%對應的含水量。泡沫瀝青混合料協(xié)作比設(shè)計中,首先按照舊路面材料的級配狀況,考慮是否加入新集料,由不同瀝青溫度和不同用水量決定出合理的瀝青發(fā)泡特性然后通過擊實實驗決定混合集料的最佳含水量,以此決定混合料的拌和用水量;再以不同的泡沫瀝青用量舉行混合料拌和、成型和養(yǎng)生,通過力學性能指標決定出最佳泡沫瀝青用量。4冷再生技術(shù)展望從節(jié)省能源和運送費用角度來看,采用泡沫瀝青舉行現(xiàn)場冷再生是目前瀝青路面回收再利用比較合適的工藝方式。我國對泡沫瀝青及其混合料方面研究較少,作為瀝青材料再生研究的重要內(nèi)容,瀝青混合料冷再生技術(shù)的研究和應用需進一步引起關(guān)注。同時,長期以來我國道路大都采用半剛性基層(據(jù)統(tǒng)計,我國9