泡沫沥青冷再生

2024-06-23

泡沫沥青冷再生(共12篇)

泡沫沥青冷再生 篇1

随着我国公路建设事业的发展,沥青路面再生利用问题日渐受到重视,成为研究热点。文中结合无锡道路现场冷再生技术应用研究课题的开展,简要介绍路面泡沫沥青冷再生试验的研究情况。试验路位于江苏省无锡市双月线,二级路,交通量5 000辆/d~10 000辆/d,重载车辆较多。经过实地调查发现该路段病害较为严重,路面抗滑性能和平整度下降,车辆行驶质量较差。通过路面弯沉测试和破损调查,并结合模量反算结果,分析确定了再生深度。本试验路对于弯沉值较高、基层模量较低的路段,采用泡沫沥青稳定进行全深度再生,再生深度均为25 cm;对于弯沉值较低、基层模量较高而面层模量较低的路段,采用泡沫沥青稳定,再生面层作为新路面的下面层,再生深度为8 cm。试验样品通过WR2500再生机现场铣刨取样获得。

1沥青发泡试验

沥青发泡试验结果如图1所示,位于最上方的发泡曲线所对应的温度160 ℃作为最佳的发泡温度,在此曲线上找出膨胀率和半衰期都较高的位置,可得最佳用水量2.5%。

2泡沫沥青稳定碎石冷再生配合比设计

2.1 级配设计

通过对铣刨料筛分分析,发现级配偏粗,尤其0.075 mm通过率只有0.6%,这是由于铣刨料中含有少量沥青,沥青的粘附作用使细集料被大块团粒裹覆。由于目前国内冷再生技术尚不成熟,没有现成规范可供参考。通过对加石屑和不加石屑两种方案对比试验,选取加10%新集料为试验路所采用的方案。同时,文中给出了推荐的级配范围,可供参考。级配设计结果见表1。设计泡沫沥青混合料时,通常加少量水泥以提高其早期强度,文中使用1.5%水泥。

2.2 室内试验

根据级配设计结果,按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》配以1.5%的水泥进行击实试验,确定最大干密度和最佳含水量。泡沫沥青发泡温度为160 ℃,用水量为2.5%,制备泡沫沥青混合料。然后,室温条件下分别按照无侧限抗压强度试验方法和抗压回弹模量试验方法制备试件。后将试件放在标准养护室养生72 h,室温条件下做无侧限抗压强度试验和抗压回弹模量试验,结果见图2,图3。

2.3 最佳沥青剂量的确定

推荐泡沫沥青稳定碎石冷再生配合比设计标准为:无侧限抗压强度代表值大于1.2 MPa,弹性模量平均值大于1 500 MPa。综合试验结果,取泡沫沥青用量2.5%为最佳剂量。

3泡沫沥青混合料冷再生配合比设计

3.1 级配设计

泡沫沥青混合料级配按照AC-20设计,原铣刨料整体偏细,通过加入一定量和一定规格的集料改善原级配,级配范围见表2,实配曲线如图4所示。实配曲线细料偏多,这一方面是由于铣刨造成骨料破碎;另一方面是由于铣刨料中含有一定量的泥土成分。

3.2 拌和用水量的确定

本试验采用Wirtgen公司提供的经验公式确定拌和用水量。

Wadd=Womc-Wmoist-Wreduce (1)

Mwater=Wadd/10×(Msample+Mcenent) (2)

其中,Wadd为需要加入集料中的含水量,%;Womc为最佳含水量,%;Wmoist为集料含水量,%;Wreduce为水分散失量,其值取0.3×Womc-0.6,%;Mwater为需加入水的质量,g;Msample为集料的干质量,g;Mcenent为需加入水泥的质量,g。

试验与计算结果如表3所示。

3.3 室内试验

按设计的矿料比例配料,分为不加水泥和加1%水泥两组,每组采用五种泡沫沥青用量,泡沫沥青发泡温度为160 ℃,用水量为2.5%,混合料含水量控制在5.5%左右,室温条件下制备马歇尔试件。试验结果见表4。

3.4 最佳泡沫沥青用量的确定

由表4可以看出,不加水泥时的泡沫沥青混合料马歇尔稳定度普遍较低、流值偏大。因此该方案不采用,下面仅讨论加1%水

泥的方案。

根据马歇尔稳定度试验结果,分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率与泡沫沥青用量的关系曲线。从曲线上找出相应最大稳定度、最大密度与目标空隙率(9%)对应的三个泡沫沥青用量,分别为2.53%,2.8%,2.43%,求出三者的平均值2.59%,作为最佳泡沫沥青用量初始值OAC。取最佳泡沫沥青用量为2.5%,混合料中沥青含量为5.7%。

4跟踪观测

试验路再生后,分别于2005年10月(开放交通7 d后),2006年4月,2006年11月进行了三次观测。再生路况较好,路面没有出现明显的病害。

从弯沉测试结果来看,与再生前相比,面层泡沫沥青再生路段强度有所提高。整体而言,再生后三次检测的代表弯沉值逐渐减小。

5结语

试验结果表明,通过对水泥稳定碎石和泡沫沥青碎石测定其试件的无侧限抗压强度和弹性模量,来确定稳定剂的最佳剂量是可行的;采用马歇尔的试验方法来确定混合料的泡沫沥青最佳用量也是可行的。试验路铺筑结束以来,已完成了两次现场观测。从观测结果来看,路面结构强度逐渐提高,试验路没有出现早期病害,使用状况良好。本课题后续研究与跟踪观测正在进行中,文中介绍的冷再生配合比设计方法可供参考。

摘要:根据旧路调查和FWD弯沉测试结果,确定再生深度,形成了泡沫沥青稳定碎石基层和泡沫沥青混合料面层两种冷再生方案,确定了稳定剂最佳剂量的选择方法,初步形成冷再生混合料的配合比设计方法。从后期观测情况来看,路面使用状况良好。

关键词:冷再生,泡沫沥青,配合比设计方法

参考文献

[1]JTJ 057-94,公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].

[2]拾方治.沥青发泡原理及发泡特性的试验研究[J].建筑材料学报,2004,6(2):74-75.

[3]徐丽娟.浅谈冷再生施工工艺[J].山西建筑,2006,32(1):69-70.

泡沫沥青冷再生 篇2

泡沫沥青冷再生技术在安新高速公路养护维修中的应用

随着经济的快速发展,高速公路的`建设与养护任务日益加重.石油是不可再生资料,过度的开采造成资枯竭.大量开采砂石材料易破坏生态环境.大量翻挖、铣刨的沥青路面旧料如果废弃易造成环境污染.节约自然资源,保护环境是我国的国策.从节约资源出发,将旧沥青路面再生充分加以利用是一项行之有效的措施.

作 者:李俊敏  作者单位:河南通安高速公路养护工程有限责任公司,河南鹤壁,458030 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(13) 分类号:U4 关键词:高速公路   泡沫沥青   冷再生   基层  

厂拌泡沫沥青再生技术的实际应用 篇3

【关键词】厂拌;泡沫沥青再生;技术方案

一、厂拌泡沫沥青再生材料组成比例和性能要求

1、所用材料和组成比例

旧路面材料70%;石屑(0~3mm):13.5%;寸子(15~26.5mm):15%、水泥(普通硅酸盐水泥):1.5%;泡沫沥青:2.5%。泡沫沥青是用沥青(AH-70)加热到155℃-165℃,2.0-2.5%的发泡用水,膨胀率:≥12倍;半衰期:≥10秒

2、材料要求

1)沥青(AH-70),应符合JTG F40-2004(《公路沥青路面施工技术规范》)中对AH-70沥青的规定,即:

2)石屑和碎石。石屑和碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有颗粒级配,并符合以下要求。

石屑材料的性能要求

3)水泥,水泥应符合“GB175-1999(国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》)”中对关于“普通硅酸盐水泥的技术要求”的规定。

4)泡沫沥青再生基层混合料最终级配要求

5)泡沫沥青再生基层最终性能要求

按照上述材料组成比例要求,在试验室进行标准击实、制作无侧限抗压强度试件和马歇尔试件等试验,最终性能要求。

二、厂拌泡沫沥青再生施工要求

1、施工设备及要求

1)、厂拌设备

KMA200厂拌设备1台,满足以下要求:a、具有与测重传感器和数据显示仪相连的全电脑控制系统,可以连续监控沥青、添加材料、发泡水及拌和水的用量。b、厂拌设备上应当配有试验喷嘴,可以用来保证沥青流量稳定,并可检测沥青的发泡倍数和半衰期,喷嘴必须能自动清洗。c、厂拌设备的连续生产能力不低于150t/h。

2)、沥青罐车。沥青罐车的容量应不低于20吨,沥青罐车应采取保温措施,罐车后部的出油阀出油顺畅,能够放干罐车内的沥青。3)、摊铺和压实设备。摊铺机要求采用带振动的,符合摊铺宽度和厚度要求的性能良好的摊铺设备1-2台。单钢轮振动压路机2台(18T以上);双钢轮振动压路机1台(11T以上);胶轮压路机1台(22T以上)。

2、施工前准备工作

1)、再生料摊铺前,必须清扫干净铣刨后的路槽,并用树林灭火器吹干净。2)、当气温低于10℃时不宜进行再生作业,在雾天或雨天不应进行再生作业。3)、沥青和水泥。a、沥青应提前加热,保证在生产时温度能达到155~165℃, 准备好中间补充沥青的罐车1台,以保证沥青温度和沥青用量,以不影响生产。b、水泥罐储存量在20T以上,作业前检查好水泥用量,以保证正常生产。3)、新添加材料的拌和,因为再生机只有两个料斗,新添加料按生产前确定的参配比例事前拌和均匀。堆放的石屑应当进行覆盖,避免被雨水淋湿或浸泡。4)检查厂拌再生机,再生机的电脑控制系统是否正常,通过试验喷嘴来检查沥青发泡效果。膨胀率应不低于12倍,半衰期不低于10s(秒)。

3、施工过程质量控制

1)、再生料的拌和

再生料在生产过程中,检查再生机沥青用量和发泡效果是否符合生产配合比要求。要经常检查拌和出来的料是否有拉丝、结团现象,一旦发现应立即停止生产,查明原因。控制好拌和用水量,用水量应当是最佳用水量+0.5%。通过再生机上能够标定沥青用量的控制器来检查沥青流量和沥青的均匀喷洒,通过试验喷嘴来检查沥青发泡效果。2)、再生料的装载。由于成品料有黏附性,成品料是通过输送皮带运至卡车,因此成品料的细集料容易黏附在皮带上,同时料在离开皮带时,粗料惯性大,从而使粗集料抛出较远,这样造成在卡车的一端粗集料相对集中,容易产生离析。因此应当将成品料先输送到地上,然后用装载机进行翻拌后再装入运输卡车。或者先输送到储料仓,再输送到运输车上。3)、再生料的摊铺。摊铺机应根据摊铺宽度和厚度事前调整好,两侧应走钢丝绳。不能用传感器按老路面两侧摊铺,因为老路面已产生形变,不能保证平整度。摊铺速度应根据拌和机的生产量等机械配套情况来控制,做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。4)、再生层的压实。再生料摊铺后应当及时碾压,碾压方式可根据试验路段确定压实工艺,一般采用:双钢轮静压1遍——单钢轮振动(低频高幅)3~4遍——双钢轮振动(高频低幅)2~3遍——胶轮3~4遍。胶轮在最后终压时,如表面干燥则适当洒水,洒水量严格控制。5)、养生和交通管制。泡沫沥青再生基层与稳定土基层不一样,不需要进行洒水养生,泡沫沥青基层怕水侵害。再生基层完成后应让其自然风干,然后喷洒封层油。如遇上下雨,应在下雨前喷洒封层油。但应进行交通管制,待7天后才可开放交通。

三、质量检验评定标准

1、实测项目

2、外观鉴定

1)、表面平整密实、无坑洼、无明显离析。不符合要求时,每处减1~2分。2)、施工缝平整、稳定。不符合要求时,每处减1~2分。

3、再生层成型情况检测。泡沫沥青再生层完工7天后必须能取出完整的钻件,如果取不出完整钻件,则应找出不合格界限,进行返工处理。对取芯合格的路段,进行弯沉测试,弯沉值代表值≤60。

四、结语

本工程通过对厂拌泡沫沥青再生的材料组成比例和性能要求方面的严格控制、施工工艺过程的严格把关、质量检验方面的严格监管,全面达到了工程设计要求。全长6.33公里的S336线省道(启东段)厂拌泡沫沥青再生大中修工程于2015年9月30日交付通车使用以来运营良好,路面密实平整,取得了良好的经济和社会效益。

参考文献

[1]DB 41/T 964-2014-公路沥青路面泡沫沥青冷再生技术规范

泡沫沥青冷再生施工质量控制 篇4

在我国已通车的高速公路中,目前的事实是:不少沥青混凝土路面存在严重的早期病害。造成这种现象的原因:一种是沥青路面通行比较短的时间,在几年内甚至当年,沥青路面就发生不同程度的各种损坏:比如网裂、坑槽、车辙等。另一类早期破坏是指普遍达不到路面设计要求的设计年限,国际上的设计年限是30~50年,我们设计年限大部分是15年,而实际上设计的年限充其量只有7~8年,或者10年左右就必须大修,而且这种大修是经常是“开膛破肚”式的,不仅仅对沥青混凝土面层的维修,还必须同时维修基层甚至是底基层。这种大修不仅成本很高,而且严重影响正常的车辆通行,在工程所在地造成不良的影响。

为了解决上述问题,我们发现泡沫沥青冷再生作为一种新型道路材料已经引起重视。

2 配合比设计及施工质量控制

2.1 配合比设计

2.1.1

是否加入新的石屑以及石屑的组成要求要根据铣刨旧料的级配情况考虑,石屑的技术指标可参考热拌沥青混合料中相应的技术标准。

2.1.2 选取合适的填料。

水泥作为再生混合料或活性添加剂时,可以采用普通硅酸盐水泥,水泥的初凝时间应在3h以上,终凝时间宜在6h以上,水泥强度等级可为32.5或42.5。

活性填料的选择和使用见表1

2.1.3 泡沫沥青混合料配合比设计

(1) 泡沫沥青再生混合料配合比设计流程见图1。

(2) 目标合成级配设计。选取具有代表性的铣刨料样品,进行室内筛分试验,分析其级配组成。若铣刨料级配组成不能满足该级配范围的要求,则需加入部分新料,将级配调入该级配范围,最终确定设计合成级配。泡沫沥青稳定材料的级配范围见表2。

(3) 沥青发泡特性试验。对选用的合格沥青,在不同温度、不同用水量条件下进行发泡试验,测定泡沫沥青的膨胀率和半衰期见表3,并由这两个指标来综合确定沥青发泡的最佳温度和最佳用水量。

(4) 配合比设计。a.我们根据表2提出的目标级配范围,通过铣刨料及现场购进的石屑级配情况,经掺配确定出2~3条泡沫沥青再生料级配,并确定各种材料比例。b.通过重型击实试验确定每个合成级配的最佳含水量及最大干密度。c.确定合成级配的最佳泡沫沥青用量。

根据试验确定的最佳含水量对合成级配加入适量的水,并初步拟定4~5个不同的泡沫沥青用量,分别进行混合料的拌和,再以马歇尔击实仪双面击实75次成型试件。最后根据干、湿强度及残留强度比综合确定最佳合成级配的最佳泡沫沥青用量。

2.2 泡沫沥青冷再生结构层的施工

2.2.1 准备工作我们一定要重视准备工作,特别是一些细节,如:

(1) 首先,我们要封闭交通。 (2) 准备工作面,一定要清除下承层表面(包括不需要再生的相邻行车道和路肩)的灰尘、垃圾、杂草、积水等。 (3) 下承层准备:a在路面铣刨后,认真清除所有夹层,清扫所有松动材料;b一定仔细对原路面进行弯沉检测,根据设计单位提供的指标要求,对破损基层进行处理,保证处理位置的压实度。 (4) 测量准备。测量准备工作一定做好,复核水准点高程,测量下承层标高。用白灰标出导向线。在摊铺段外测沿边线定边桩,每隔10m测定一点控制高程和横坡度,计算和标定钢丝悬挂高度。用钢纤架、直径5mm钢丝绳和紧线钳按控制标高放好摊铺机摊铺厚度基准面。

2.2.2 冷再生混合料的拌和 (1) 必须保证热沥青供应:

a选择保温性能好、能加热的沥青储存罐;b现场沥青加热温度不得低于150℃,不得高于180℃。 (2) 必须保证水的供应:a必须有稳定的连续的干净水供应;b可以利用水车往KMA200补水。 (3) 必须保证水泥供应:a根据每日水泥消耗量,及时补充水泥;b水泥可以在工作中连续添加,但必须保证罐内有足够数量的水泥。

2.2.3 运输一般直接输送拌和后的成品料到自卸车上,然后运输到现场进行摊铺。

车辆的运输能力一定要足够,至少要大于拌合设备拌和能力和摊铺能力,这样,摊铺机就能够连续均匀不间断地进行铺筑;运输车辆必须防止混合料在运输过程中水分散失,这样车辆必须要有蓬布覆盖并扣牢。

2.2.4 摊铺要注意,在每天开工前,,确认各种装置及机构处于正常后才能开始施工,必须摊铺机进行检查,若存在故障应及时排除。

普通摊铺机即可摊铺泡沫沥青再生混合料,且熨平板不必预热。雨天不能摊铺,若气温低于10℃,也应停止摊铺。

2.2.5

碾压与养生最后,我们谈一下碾压与养生,碾压应从低侧到高侧,从外侧到内侧进行,压路机起步和刹车动作要缓;在压实过程中,应根据表面是否出现过振现象而调整压实遍数,同时,根据表面含水量决定是否补充水分。碾压完成并经压实度检测合格后即开始自然养生,时间不宜少于7d。

3 结束语

泡沫沥青冷再生将沥青这个不可再生资源很好的再回收利用,既有利于环保,又可节约大量投资,对于防止环境污染,保持水土,节约更多的资金修筑更多的公路,具有重要意义。

摘要:泡沫沥青冷再生对节约资源, 回收再利用旧沥青路面铣刨料有重要的作用。

沥青路面冷再生施工工艺控制 篇5

沥青路面冷再生施工工艺控制

沥青路面再生利用,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时有利于处理废料、保护环境.本文根据国内外沥青再生技术的发展应用情况,介绍了旧沥青路面再生施工工艺与质量控制.

作 者:江涛 作者单位:新疆阿拉沟公路段,新疆,乌鲁木齐,830049刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):“”(13)分类号:U416.217关键词:沥青路面 冷再生施工 工艺控制

泡沫沥青冷再生 篇6

【关键词】公路;沥青;路面;冷再生

随着社会的不断发展,人们的生活水平也在不断的提高,同时公路的车流量也在不断的增大。因此,在长年累月的路面重荷载和外界自然环境的影响下,使得沥青路面受到了一定程度的破坏,从而导致产生道路交通受到严重的影响。所以,解决道路交通问题是我们社会建设的当务之急,这不仅缓解了道路的交通压力,而且还有效的推动了城市解决的发展的进行,从而保障社会主义经济建设的有效发展。在不断的探索和发现中,有许多道路施工技术被人们开发出来,其中道路建设的冷再生技术,由于施工简便、成本低、效果好。在各种旧沥青道路修建工作中被广泛的使用。

1.沥青冷再生技术

所谓的沥青冷再生技术就是指将就沥青路面的材料进行回收,再与水泥和其他的试剂等稳定基础的材料进行再生利用,从而达到对路面的修复作用,保障公路的顺利运行。目前,在许多旧沥青铺设的道路中,由于常年的使用,有很多沥青路面都出现了裂缝,这多道路交通的安全有着一定的影响,因此我们就是用冷再生技术,对原有的路面中的沥青材料进行一定程度的处理从而加强道路的强度和稳定性,而且还有效的改善了沥青的相容性,提升了沥青的延展度,使得沥青路面恢复或者接近沥青路面应用的功能,使得旧沥青路面可以正常的使用。

目前,这种冷再生技术不仅充分利用了旧路面沥青材料的剩余价值,还促进了当前沥青路面的材料使用,这不但对材料进行一定的循环,在一定程度上节约了工程施工的成本,这这种废物利用的方法,还对环境有了一定的保护,这样在符合当前我国当前可持续发展的国情。

2.进行旧路冷再生施工的具体步骤和方法

目前我们在对旧沥青道路采用的冷再生施工技术,在路面维修中应用的范围越来越广。但是在不同的路段有着不同的施工方法,因此我们在进行路面维修施工的时候,要对当地路段进行一定程度的调查,并且在路况调查时,从维修路段的各方面情况进行详细的调查,例如路面破坏程度、承载能力等方面。并且按照路面的具体情况,对其进行一定程度的施工。

(1)首先对弯沉值、承载能力不满足设计要求的路段和坑槽进行补强处理,按原路各结构层所采用的材料配合比、级配、压实度要求进行分层填筑、压实,严格按照各结构层的技术要求进行检验、施工,保证其满足原路的设计要求。

(2)路面冷再生技术为新工艺,施工经验相对较少,且其冷再生质量受实际拌和深度和搅拌速度的影响较大,因此为确保质量,需对其组成设计进行施工验证,先期在各路段取有代表性200m试验路段试铺:

2.1试验路段破碎拌和

旧路面再生采用美国产卡特彼勒RM300冷再生机,该机最大工作宽度200cm, 最大拌和深度40cm,能保证连续拌和, 具有很高的生产率, 能精确控制铺筑厚度。工作深度一旦设定, 则转子的切削深度和旋转速度将由传感器及控制系统保证,从而获得精确的冷再生厚度;由于不能全幅冷再生施工,为避免出现条梗,相邻两幅重叠20~30cm,施工时,先画好线后,沿线开始拌和,从第二幅开始每幅重叠20~30cm。工作时,冷再生机需一辆洒水车配和保证拌和用水,拌和过程冷再生施工的组成设计要求的含水量加水,随拌随检查含水量,拌和行进速度8~10m/min,有专人随时跟机检测拌和深度,详细记录设备的技术参数,作为旧路面再生混合料分析时设备参数调整的依据。

2.2旧路面混合料分析

拌和后的旧料分析包括旧料的筛分结果、最佳含水量、最大干密度以及松铺量的确定、作业段合理长度确定。

(1)实验人员从现场均衡取料,通过对拌和料的筛分、击实试验, 确定粒料的最大干密度和最佳含水量、松铺系数及转子的旋转速度。

(2)通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验,确定延迟时间。施工中严格控制从加水泥开始拌和到碾压完成的时间,通过试验段确定工作段的合理长度。

2.3通过试验路段冷再生处理,检测其压实度、强度等各项指标均达设计要求后,在各路段全面进行冷再生基层施工,其主要施工工艺及质量控制要点如下

(1)布摊水泥。

稳压后开始布摊水泥,经室内试验确定冷再生掺加水泥用量,施工过程中按其控制。首先根据每平米基层水泥用量和基层宽度合理计算方格尺寸(按每方格放100kg水泥计算),用石灰纵横向打出方格。,人工用铁锨均匀布满方格, 确保水泥布撒均匀、一致、等厚。

(2)按实验路段“2.1试验路段破碎拌和”的方法进行再生拌和,施工过程中技术人员根据现场情况随时取样,根据实际路况及时调整外加材料用量,保证冷再生质量满足规范和设计要求,其中含水量按大于设计含水量0.5-1%控制。

(3)破碎后的旧路整形。

整幅路段拌和完毕后,用平地机初步整平,再用振动压路机稳压2遍,测量人员根据设计纵断高程和横坡度,每10m为一断面分左中右及1/4处5个点测出高程,按试验段计算出的松铺系数,人工找出基准点,相邻2个点用石灰连成线,高程不足时及时调节富裕路段材料,高出灰线段及时用平地机刮平。通过旧路整形达到“调坡”、“调拱”的目的,同时保证其平整度。

(4)整形后稳压。

破碎拌和整形后,经检测各项标高符合设计要求,用振动压路机稳压2 遍,表面要保证平整、湿润。

2.4底基层养生

碾压检测合格后及时覆盖草帘洒水养生,养生期内中断所有交通, 杜绝洒水车以外的任何车辆进入,养生期不少于7d,要使冷再生基层表面始终保持湿润,做到每天及时洒水,专人看管,发现表面裸露及时用草帘覆盖,确保再生层不因裸露曝晒产生微裂纹。

3.结束语

由此可见,我们在进行沥青路面维修时,我们普遍采用的是冷再生施工工艺,来提高路面的使用寿命和各方面的强度,从而保障道路交通的正常运行。但是,目前由于我国的沥青路面的冷再生技术,还存在着许多的不足,这也给我们在进行道路施工的时候,带来了一定的困扰,使得道路修复工程达不到人们的理想标准,从而导致施工路面的受到一定的影响。因此我们为了保障路面的使用价值,我们还需要不断的去探索开发,从而使得冷再生技术在我国得到很好的发展,从而保障我们的社会主义经济建设。

【参考文献】

[1]张计林.路面基层冷再生施工技术[J].山西科技,2009(06).

泡沫沥青混合料冷再生技术研究 篇7

泡沫沥青又叫膨胀沥青, 是将一定的水注入热沥青使其体积发生膨胀, 形成大量的沥青泡沫, 经过很短的时间沥青泡沫破裂。这一过程只是沥青的物理变化[1], 没有发生化学反应。当泡沫沥青与集料接触时, 沥青泡沫瞬间化为数以百万计的“小颗粒”, 散布于细粒料 (特别是粒径小于0.075mm) 的表面, 形成粘有大量沥青的细料填缝料, 经过拌和压实, 这些细料能填充于湿冷的粗料之间的空隙并形成类似砂浆的作用, 使混合料达到稳定[2]。

2 标准击实试验

标准击实试验采用重型击实方法, 即每层击实98次, 共分三层, 选用1.5%、2.5%、3.5%、4.5%的水泥用量来进行试验, 试验结果见表1

3 劈裂试验

劈裂试验采用马歇尔标准击实方法, 成型直径为101.6±0.5mm, 高63.6±1.5mm (1150g左右) 的试件, 两面各击实75次, 泡沫沥青用量选用2.0%、2.5%、3.0%、3.5%四个用量, 掺加2%的水泥进行试验。放在室温下养护24h后脱模, 成型好的试件分两组进行试验, 一组40℃干燥养生72h, 然后做常温25℃劈裂试验;另一组测定常温25℃, 饱水24小时后的劈裂强度, 试验结果见表2。

根据表2可以分析得出以下几点。

(1) 2.0%与3.0%的泡沫沥青用量时常温劈裂强度较高, 但是此时残留强度比2.5%时低, 不宜选用。

(2) 3.5%时泡沫沥青用量最大, 而常温劈裂强度最低, 残留强度比最小, 因此也不宜选用

(3) 2.5%泡沫沥青用量, 无论在沥青用量上较少, 而且劈裂强度及残留度均为最大。

(4) 根据表2劈裂试验结果的汇总, 基本可以确定泡沫沥青用量在2.5%时效果最佳, 结合经济比较, 宜选用2.5%泡沫沥青用量进行施工。此时劈裂强度、残留强度比大, 水稳性较好。

4 运用到实际工程中的一些优势

(1) 冷再生施工工艺简单, 同时有利于废料处理, 变废为宝, 保护环境, 减少污染, 施工进度快, 开放交通早, 可以不断交施工, 保证道路的畅通。其它的挖补方法如使用常规设备拌合、低温拌合料、乳化沥青现场拌合料等都不便利用旧料再生, 只能弃之路边, 增加了环境污染, 影响了路容美观, 而泡沫沥青路面冷再生投入成本较低能够节约大量的沥青、砂石等原材料, 并且用水量也很低, 从而节省了工程投资, 同时再生后的沥青路面可以明显提高基层强度及抗疲劳性能, 改善路面使用性能, 因而具有显著的经济效益和社会效益。

(2) 各种气候条件均可以进行路面施工, 高温季节拌合时料温可采取低限值控制, 比规范规定温度低200℃左右;而低温季节下仍能施工作业, 拌合时可采取高温控制, 温度低和下小雨时施工, 都不影响其使用性。

(3) 泡沫沥青混合料可以储存达一个月时间, 不会影响其使用性能, 节约了施工时间, 与热拌沥青相比, 石料不需加热, 适用于更广泛的骨料种类, 同时泡沫沥青提高了剪切强度, 减小了粒料对水的敏感性[6]。旧沥青混合料再生可以就地拌合, 就地压实, 全厚式技术进行更深的稳定处理, 可达30cm, 道路碾压后几乎立即能够开放交通, 成型后的路面具有更好的抗车辙和抗疲劳性能。

5 结语

沥青路面在服务几年后其破坏速度会大大加快, 但及时的维修, 如重新罩面或循环利用等方法可以保持路面的质量并延长道路的使用寿命由于沥青路面冷再生节约了大量的建设和养护资金, 具有巨大的经济效益和社会效益, 这些都是无法估量的, 因此其应用前景非常广大, 否则既污染了环境, 又造成了资源的浪费。随着人们对环保、社会效益的关注及科学技术的进步, 沥青路面再生利用技术会越来越受到人们的重视, 泡沫沥青和混合料技术是颇有潜力的, 在强调可持续发展的今天, 进一步加强研究路面冷再生技术, 对我国公路的建设发展都具有深远的意义。

参考文献

[1]曹翠星.泡沫沥青及混合料的研究现状[J].石油沥青, 2003 (2) .

浅析泡沫沥青混合料冷再生技术 篇8

1 绪论

1.1 沥青路面冷再生技术的背景

在使用一定年限之后, 沥青路面会产生不同类型和不同程度的损耗。采取一定的措施保持其性能后, 路面的寿命会大大提高。所以, 在适当的阶段应该采取合适的道路维修养护技术, 以发挥路道的正常功能, 延长其使用寿命。在维修和保养沥青路面方面, 路面再生技术有其独特的优势, 可使用再生沥青及其他天然资源。相比传统的道路维养技术, 泡沫沥青混合料冷再生技术可节省百分之四十左右的费用, 能够有效地节约能源, 保护环境, 保持现有道路形状。还能缩短工期, 减少施工造成的交通延误, 改善路面的性能状况, 因此, 近年来泡沫沥青混合料冷再生技术逐渐受到广泛的关注。

1.2 国内研究现状

在早期, 我国有不同程度地利用废旧沥青来维修路面, 但大都把它当作废料, 一般只用于人行道、轻交通道路等。近年来, 一些省市, 如东北、河南、云南、湖北等地, 对沥青路面冷再生技术进行了大量的工程实践, 包括以水泥以及泡沫沥青作为稳定剂的沥青路面冷再生工程, 积累了一定的工程经验并且取得了相应的成果。然而, 我国的沥青路面冷再生利用技术的研究才刚刚开始, 在旧沥青路面的再生技术仍处于初步阶段, 没有相对成熟的经验可以用来参考, 相关方面的书籍也比较缺乏。需要从国外先进的研究成果中学习, 并密切结合中国的现状, 以解决旧沥青路面的再生问题。通过设计对照, 施工工艺及关键技术问题, 进行大量深入细致的研究。沥青路面的冷再生在早期注重实践, 其特点是直接应用, 具有一定的经验性。随着实践的发展进行, 泡沫沥青混合料的冷再生技术也需进一步的研究。

2 泡沫沥青冷再生技术

2.1 泡沫沥青的原理特性

泡沫沥青又称膨胀沥青, 是指将一定量的水倒入热沥青中使其发生膨胀, 在很短的时间内, 让其形成大量的泡沫随即破裂, 只是单纯的物理变化, 没有发生化学反应。当泡沫沥青接触集料时, 沥青泡沫会立即转化成数以万计的小颗粒, 在细颗粒的表面形成了大量的沥青填缝料。混合压实后, 在空隙间能形成厚砂浆类似的作用, 以稳定混合物之间的联系。与乳化沥青相比, 泡沫沥青固化时间短, 无需乳化剂, 适用范围广, 因此泡沫沥青被看好, 在冷再生技术中得到充分利用。

2.2 泡沫沥青混合料设计

由于在泡沫沥青与集料混合时, 大部分分布在细料的表面上, 形成了大量的沥青填缝料。和热拌沥青混合料的沥青在集料表面的覆盖程度不同, 所以在泡沫沥青混合料中必须要有足够的细料, 便于分散泡沫沥青, 充分发挥其粘接的作用。与此同时, 泡沫沥青冷再生材料强度增长。其抗水损害能力增强, 大多可以加入一定比例的水泥或者石灰, 但不能超过规定的额度。否则泡沫沥青混合料的特性会受到影响, 并且在经济上也不够合算。

3 泡沫沥青混合料冷再生技术的发展前景

3.1 对未来发展研究

未来对于泡沫沥青混合料冷再生技术的研究, 仍然有许多工作可以做。比如, 对于混合料的抗疲劳方面的研究, 特别是对水泥, 石灰, 矿渣这些方面的研究。同时也要注意研究时间和温度对泡沫沥青混合料的影响, 以及储存时间对性能的影响, 这些都是泡沫沥青混合料冷再生技术在未来的具体研究方向。

3.2 应用前景

泡沫沥青混合料的冷再生技术应用领域广, 施工的时候相对于季节和气候的影响比较小, 能够节约资源, 方便存储处理材料, 所以这种冷再生方法是一种环保可持续发展的技术。这项技术在我国也具有广泛的应用前景。当今的城市道路里程较多, 但是占较大份额的却是低等级公路, 而对于改善砂石路状况, 泡沫沥青混合料冷再生技术是十分有用的。对于高等级沥青路面的修复问题, 也可以很好地利用这项技术, 有效地解决堆放问题。最重要的是, 泡沫沥青混合料冷再生技术更灵活, 更具抗疲劳性, 对新沥青路面层的裂缝起到很好的抑制作用。

4 结语

在经过几年的运行后, 沥青路面的使用寿命将大大减少, 但及时通过一定的维修, 例如重新覆盖路面或使用其他方法来维持路面的质量状况, 能够有效地延长对沥青路面的使用。由于泡沫沥青混合料冷再生技术能节省大量的建设和维修资金, 具有重大的经济和社会效益, 因此它的发展前景巨大。否则的话, 原有的沥青路面不但会污染了环境, 而且会造成资源的浪费。随着人们环保意识的增强, 以及对科学发展的关注, 泡沫沥青混合料冷再生技术会越来越得到认可。在强调可持续发展的今天, 需要进一步加强对沥青路面冷再生技术的应用和研究, 以促进国家道路建设事业更有效地持续发展。

参考文献

[1]蒋双全, 杨博, 董刚.旧沥青路面现场热再生技术的应用现状口[J].西部交通科技, 2009 (2) .

泡沫沥青冷再生 篇9

关键词:泡沫沥青,就地冷再生,应用与发展

我国的公路建设近年来发展很快, 但是由于设计、施工、养护管理、交通运输负荷的增加等诸多原因, 路面出现变形、车辙、磨损、裂纹等早期损坏的现象屡见不鲜。根据我国目前修建道路的情况, 按照沥青路面的设计寿命 (15~20年) , 我国的许多公路将陆续进入修复阶段, 如果采用传统的方法将铣刨下来的大量废旧沥青混合料废弃, 一方面造成环境污染, 另一方面是对资源的极大浪费。

沥青路面再生技术有:就地冷再生技术、就地热再生技术、厂拌冷再生技术和厂拌热再生技术。从节约能源和运输费用的角度看, 就地冷再生是最合适的方式。它不仅是近几年欧美各国积极采用的路面再生技术, 也是当前我国正逐步摸索、推广的路面再生技术。由于泡沫沥青适用材料比较广泛, 包括各种沥青路面和基层及含塑性指数的稳定土材料, 因此将泡沫沥青作为道路就地冷再生的一种再生剂和稳定剂有其突出的特点。

1 泡沫沥青的产生原理及其特点

泡沫沥青又叫膨胀沥青, 就是将一定量的经过精确计量的冷水 (环境温度, 用量通常为沥青质量的1%~2%) 和少量的压缩空气注入热沥青 (180℃左右) 中时, 水会迅速蒸发, 从而引起沥青在饱和蒸气内产生爆炸泡沫, 体积膨胀至原来的15~20倍, 此时的沥青表面活性进一步增强 (泡沫沥青的产生如图1所示) 。在发泡过程中, 沥青的粘度显著降低, 从而使其对高速搅拌状态下的集料具有很好的裹覆性能, 并且这种裹覆作用在常温下只针对集料中的细集料, 通过裹覆细集料形成高粘度的沥青胶浆, 并在压实作用下粘结粗集料形成强度, 增加了混合料的粘聚性。泡沫沥青产生的过程中并没有发生化学反应, 所以不改变沥青本身的各种物理性能, 仅是利用沥青气化阶段时的表面积大量增加、体积大大膨胀、粘度暂时降低的有利条件, 增加沥青同集料的裹覆面, 改善沥青与集料的拌和性, 减少沥青混合料中自由沥青的厚度, 从而节省沥青用量。

衡量泡沫沥青发泡质量的主要参数是膨胀比和半衰期。膨胀比是最终形成泡沫沥青的最大体积与最初未发泡时沥青的体积之比。膨胀比越大, 泡沫沥青与集料的接触就越充分, 拌制的泡沫沥青混合料质量就越好。一般泡沫沥青的膨胀比应为15~20。半衰期为泡沫沥青的体积缩减至其最大体积50%时所用的时间, 半衰期越长, 泡沫越不容易衰减, 这样就可与集料有较长的时间进行拌和, 从而提高泡沫沥青混合料的质量。半衰期以秒计, 一般半衰期数值在10~15s之间。所以产生泡沫沥青的关键在于控制准确的发泡用水量及获得最佳的膨胀比。

与乳化沥青和其他稳定剂 (如水泥) 相比, 泡沫沥青具有独特的技术特点和应用效果, 其优势在于:

(1) 制造成本较低, 因为泡沫沥青只要采用一般常用的针入度级沥青 (如AH-70号普通沥青) 即可, 且添加的水量相当少, 而不像乳化沥青需要加入较多的水进行乳化;

(2) 适合几乎所有种类的骨料和原有道路上再生的筑路材料;

(3) 提高了沥青的裹覆能力, 能非常理想地裹覆冷的和潮湿的骨料;

(4) 储存期可达一个月, 而不会影响其使用性能;

(5) 对全厚式技术进行更深的稳定处理, 可达30cm厚;

(6) 与传统的热拌沥青混合料相比, 具有更好的结构承载力、抗车辙和抗疲劳性能;

(7) 与水泥再生混合料相比更有柔性, 不会有收缩龟裂的问题产生。

2 泡沫沥青在沥青路面就地冷再生中的应用

道路就地冷再生属于道路维修、改造的范畴, 它主要解决沥青路面上基层破损问题。具体讲, 道路就地冷再生是指充分利用现有旧路铺层材料 (面层或基层) , 必要时加入部分新骨料, 并按一定比例加入一定量的黏结剂, 在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型, 从而得到所需性能质量的新基层的作业过程。再生施工中使用黏结剂是为了提高被再生材料的强度, 恢复因路面老化而导致的材料性能衰退, 其种类主要有泡沫沥青、乳化沥青、水泥、石灰、粉煤灰等。

泡沫沥青混合料是由泡沫沥青与路面材料混合在一起而得到的混合料。混合料的设计通常采用马歇尔法, 主要是确定最佳沥青用量。

采用泡沫沥青进行就地冷再生施工时, 其施工工艺如下:首先根据路面情况决定是否预撒外加骨料, 然后利用再生机对旧路面进行铣刨、破碎, 同时, 泡沫沥青由再生机上的泡沫沥青输送及喷洒系统产生并直接喷洒进再生机的转子罩壳内 (如图2) , 与路面材料充分拌和。在粒料中, 泡沫沥青用量一般为3%~5% (重量百分比) 。当被再生材料本身含有较多沥青时, 其用量可降低为2%~3%。在采用泡沫沥青作为黏结剂时, 同时加入少量 (一般为1%~2%) 水泥是有好处的。它可以改善沥青与骨料间的黏结性, 使再生层获得所需强度同时, 提高表层质量, 防止裂纹发生。之后压实成型, 压实时用胶轮压路机初压, 再用钢轮压路机终压。由于泡沫沥青混合料不耐水的侵害, 故完成的泡沫沥青层最后都需要在上面加铺能抗水及耐磨的热拌沥青混凝土层。

3 泡沫沥青就地冷再生技术在我国的发展

据资料统计, 我国90%以上的高等级公路沥青路面基层或底基层采用半刚性结构, 但由于使用这一结构造成路面的早期损坏非常严重, 故发达国家已很少采用半刚性基层沥青路面这种结构。而泡沫沥青作为一种新型的道路材料已引起许多国家道路界的重视, 应用泡沫沥青混凝土作为路面基层, 就可以解决半刚性基层沥青路面结构带来的问题。目前利用泡沫沥青进行道路就地冷再生在我国尚处于起步阶段, 并不成熟和完善。存在的主要问题是沥青发泡质量的控制、再生混合料级配的确定以及再生设备的高价位。所以, 当务之急就是一方面加大对该项技术的研究力度, 不断地尝试铺筑一些试验路, 进而从中汲取经验, 逐步提高对该项技术的认识;另一方面尽快实现再生设备的国产化, 在保证再生质量的同时降低设备价格, 打破进口设备高价位的制约。研究并解决这些问题, 将成为泡沫沥青冷再生技术推广应用的前提, 而这些问题的解决, 也必将迎来泡沫沥青冷再生技术应用的广阔前景。

参考文献

[1]周爱军, 丁晓.泡沫沥青的技术性能分析与应用研究.交通标准化.2006, (11) :72~75.

泡沫沥青在就地冷再生中的应用 篇10

(1) 良好性能结构。

能够将传统的半刚性路面结构改造成柔性基层路面结构。根据资料统计, 我国90%以上高等级公路沥青路面基层或底基层都采用半刚性材料, 由于使用这一方法造成路面早期损坏现象非常严重, 而泡沫沥青冷再生就可以解决半刚性基层沥青路面结构带来的问题, 从而优化了路面组合形式, 避免了早期病害的发生, 延长路面的使用寿命。

(2) 降低成本。

采用泡沫沥青作为再生剂和稳定剂, 所形成的再生层为柔性基层, 这样可以减少沥青面层的厚度, 减少路面标高增加幅度, 并且粘结料成本相对较低, 从而获得较好的经济效益。

(3) 广泛的适用范围。

各国的多方面研究表明, 用于泡沫沥青稳定的集料可以是优质的碎石, 也可以是低等的骨料, 可以是压碎石料, 也可以是淤泥质砂, 甚至还可以是矿渣尾料、破碎混凝土、建筑碎石, 以及炉渣等, 这些材料都可以和泡沫沥青很好地粘合, 因此适用路面再生范围广泛, 从小负荷的乡村小路至重负荷的干线公路, 以及城市道路均可。

泡沫沥青就地冷再生具备独特优点, 在世界各国得到广泛的重视, 具有较高的应用价值。

1 泡沫沥青在就地冷再生中应用原理

向热沥青中加入少量水, 水受热突然汽化, 引起大量的细微泡沫, 在很短时间内, 水蒸气和沥青的混合液形成无数微小的汽泡组成雾汽状态, 此时沥青粘度降低, 体积急剧膨胀数倍至数十倍, 随后汽化过程结束, 泡沫会逐渐破裂消失, 沥青又恢复原来的体积和粘度。处于泡沫状态下的沥青与搅拌状态下的冷湿集料具有很好的裹覆性能, 并且这种裹覆作用在常温下只针对集料中一定粒径的细集料, 通过裹覆这些细料形成高粘度的沥青胶浆, 并在压实作用下粘结粗集料形成强度, 增加了混合料粘聚性。泡沫沥青产生过程中并没有化学变化, 所以不会改变沥青的各种性能, 仅是利用汽化过程使沥青表面体积增加、体积大大膨胀、粘度暂时降低的有利条件, 增加沥青同集料的裹覆面, 改善沥青与集料的和易性, 减少沥青混合料中自由沥青的厚度, 从而节省沥青用量, 降低成本。

2 泡沫沥青性能

沥青发泡的基本过程:当冷水滴 (环境温度) 与高温沥青 (140℃以上) 接触时, 将发生以下连锁反应:热沥青与小水滴表面发生热量 (能量) 交换, 使水滴加热至100℃, 同时沥青冷却;沥青传递的热量超过了蒸汽潜能, 导致体积膨胀, 产生蒸汽。膨胀腔里的蒸汽泡在一定压力下压入沥青的连续相;随着融有大量蒸汽泡的沥青从喷嘴喷出, 压缩蒸汽膨胀使略微变凉的沥青形成薄膜状, 并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹覆;在膨胀过程中, 沥青膜产生的表面张力抵抗蒸汽压力直到一种平衡状态, 由于沥青与水的低导热性, 这种平衡一般能够维持数秒的时间;发泡过程中产生大量的气泡以一种亚稳态形式存在, 泡沫将会逐渐破灭。

泡沫沥青就地冷再生技术关键在于如何使沥青产生较好的发泡效果, 从而才能更好的发挥其作用, 沥青发泡效果好坏是用膨胀比和半衰期两个参数来表示。膨胀比是指沥青在泡沫状态所达到的最大体积与发泡前的体积之比;半衰期是指泡沫沥青从最大体积缩至一半所经过的时间 (s) 。膨胀比越大, 泡沫沥青与集料接触就越充分, 拌制的泡沫沥青混合料越好;半衰期越长, 泡沫越不容易减缩, 从而可与集料有较长时间进行拌和。影响其性能的因素主要有以下几点:

(1) 沥青的温度。

在沥青温度允许范围内, 温度越高, 发泡性能越好。

(2) 发泡时的加水量。

一般情况下, 加水量越高, 膨胀比会越大, 但半衰期会缩短。

(3) 沥青的喷射压力。

压力较低 (低于3bar) 对膨胀比和半衰期不利。

(4) 沥青的等级和流变性。

较软的沥青的发泡性能较好。沥青等级选择与环境温度有关, 炎热地区, 选较硬的沥青 (针入度小于100) 。

(5) 沥青来源。

一些沥青由于其组成不同, 其发泡效果也不相同。

(6) 添加剂。

有许多产品会影响沥青发泡性能, 包括消极的 (消泡剂) 和积极的 (发泡剂) 。含消泡剂的沥青, 通常需要使用发泡剂辅助发泡。多数的发泡剂在沥青加热至使用温度之前加入, 它们往往对热量比较敏感, 这就意味着发泡剂的作用期往往很短。

沥青的发泡性能好坏, 直接影响混合料质量的高低。当使用泡沫沥青作为再生剂时, 最好的发泡状态是膨胀比和半衰期二者都适合时的状态。通过将混合料试件进行马歇尔试验, 确定沥青发泡性能、最佳沥青用量、最佳用水量。

为了获得较好的混合料, 在再生料中加入水泥、石灰或其他类似的微细粉末 (100%的0.075mm过筛率) , 特别是再生料中细料很少时。这是因为当泡沫沥青与集料颗粒通过拌和接触时, 沥青泡沫瞬间化为数以百计的“小点”再散布于细颗粒上, 而粗集料不能完全裹覆, 这些富含沥青的细料在粗颗粒之间起到类似砂浆的作用, 因此, 加入一些细料, 以提高和易性和粘度, 来获得较高强度。

3 泡沫沥青就地冷再生工艺

3.1 封闭交通

开始准备原路面时, 完全封闭交通, 禁止一切车辆通行, 整个施工及养护过程中, 对再生路段要完全封闭交通, 未进行再生路段应设置警示牌。

3.2 准备原道路施工条件

(1) 清除原道路表面的石块、垃圾、杂草等杂物, 清除原路面上的积水。

(2) 清除再生路段上存在的井盖等类似结构物, 对其位置做好标记, 下挖再生层底以下100mm, 盖上钢板, 再用再生料或碎石回填。

3.3 对原道路进行预整形

(1) 调整原路的横坡 (包括路拱和超高) 、纵坡进行调整, 使原来局部隆起或凹陷之类的不平整变得平顺, 满足设计要求。

(2) 原路面有大的沉降或变形严重时, 必须在再生前进行单独处理。

3.4 按要求撒布新加料

(1) 新加料 (石屑和碎石) 保持干燥, 采用撒布车撒布, 无条件时也可采用人工撒布, 采用人工撒布时先准确计算材料用量, 确定摆放间距, 在原路上用石灰粉打格, 按每100~300m2的面积进行总量控制, 撒布厚度均匀。

(2) 水泥类填料用水泥稀浆搅拌机在再生机铣刨搅拌室内液态添加水泥, 也可采用人工撒布, 采用人工撒布时, 水泥类填料的用料按撒布区域的面积确定。然后进行均匀撒布, 水泥撒布一旦完成, 除再生机及附属设备外不让其他任何车辆进入施工区域。

3.5 再生机作业

利用再生机在铣刨的同时推动前行的热沥青罐车和水罐车, 热沥青车的沥青和水罐车的水通过特制软管输送给再生机, 加入的沥青和水形成的泡沫沥青经过微机控制的喷洒系统喷入其拌和罩壳内, 然后经再生机的工作转子充分均匀地与铣刨的粒料拌和到一起。

3.6 整平及碾压

(1) 初压:

用压路机沿再生机施工中心位置静压一遍, 使得再生材料得以稳定成型。然后采用高幅低频振动模式压实2遍, 压实再生底部材料。

(2) 整平:

初压结束后用平地机进行刮平, 刮平再生层使材料分布均匀, 提高平整度及压实度。

(3) 复压和终压:

整平后, 用压路机在高频低幅状态对再生料压实3~4遍, 然后在再生层表面洒水一遍, 最后用轮胎压路机对再生层进行终压。

3.7 接缝处理

(1) 纵向接缝。

相邻两个再生幅面搭接宽度不小于15cm。

(2) 横向接缝。

一个工作日结束, 两个相连作业段连接, 以及再生途中更换罐车或其他情况造成的停机形成的横向接缝, 重新作业开始前整个再生机组后退至已再生路段不小于1.5m距离, 超过水泥填料初凝时间的, 在接缝重新撒布水泥, 但不用撒石屑、碎石以及喷洒泡沫沥青。

3.8 施工后养护工作

每一段碾压完成并经压实度检查合格后, 应立即开始养护, 养生期间不需要洒水。在养生期间的泡沫沥青稳定再生层上, 可以开放交通, 但应限制车速及重车通行, 泡沫沥青冷再生沥青混合料基层铺筑完成后, 使混合料中的水分进一步蒸发。在养生过程中应及时检测路面中的含水量, 当再生基层含水量小于或等于2%时, 可铺筑上面的结构层。

4 结束语

目前, 我国早期建成的高等级公路陆续进入大修或改建阶段, 由于经济和社会因素, 沥青路面就地冷再生技术引起广泛关注, 而泡沫沥青作为沥青路面就地冷再生的一种再生剂和稳定剂以其广泛的适用范围、低廉的成本和良好的性能越来越引起人们的重视, 这项技术在我国的研究和应用刚刚起步, 我国急需研究并建立一套适合我国实际情况的设计和施工规程, 以便这项技术得到大力推广与应用, 进一步提高我国公路建设的质量和水平。

参考文献

[1]沥青路面施工指南[M].

泡沫沥青冷再生 篇11

【关键词】高速公路;大修施工;乳化沥青;冷再生技术;特点;施工案例;施工工艺;施工准备

目前,我国国省干线公路总里程达到44.5万公里,其中上世纪90年代修建的公路大都已进入大中修期。据统计,我国每年有13%的沥青路面需要改造,而一次产生的沥青路面旧料约为9360万吨,若按循环利用率70%计算,则每年沥青面层旧料利用量为6552万吨。对于沥青路面在养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料,通过再生技术加以循环利用,是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。我国在1998年引进了就地冷再生技术,发展趋势良好。沥青路面冷再生包括全深式就地冷再生和沥青层就地冷再生两种方式。再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的,称为全深式就地冷再生。该技术与传统的沥青路面维修方式相比,不仅节约资源、保护环境,还可以将传统的半刚性路面结构改造成柔性路面结构,优化路面的结构形式,延长路面使用年限。

一、乳化沥青路面冷再生技术的特点

乳化沥青路面冷再生技术具有很多特点,它是在施工过程当中进行一些搅拌以及合理再生资源利用,下面我为大家简单介绍一下乳化沥青路面冷再生技术所具有的特点,具体如下:

第一点是对于沥青混合料方面的回收利用,这样做不仅可以降低维修公路所需要的成本,而且还可以避免废弃材料对于环境多产生的一些污染。

第二点是应该采用乳化沥青材料以及水泥作为一种再生技术,废弃的乳化沥青材料想要再生并不需要将其加热,施工过程非常简单。

第三点是应该将原料的改造过程简单化一,因为它是不需要投入大量资金的。

第四点是施工过程比较容易受控制,这样可以保障施工工程的质量。

第五点是可以大大节约路面维修时间,可以保障公路上面车辆的正常通行。

第六点是大大提高了施工过程中的条件,以此也延长了可以施工的时间。

二、高速公路大修中乳化沥青冷再生施工准备

1、工程案例

以上世纪90年代前后修建的某公路为例,该路段设计等级较低,加之年久失修、超期服役及重型车辆碾压磨耗等原因,路面已出现大面积龟网裂,部分路段路面破损严重,沉陷、变形明显。该工程路线编号为S210线,起点桩号K877+031,终点桩号K887+107,路线长度10.076km,采用二级公路设计标准,行车速度60Km/h,路面宽度11.5m,路拱横坡2%,路面基层为25cm的半刚性基层,面层为5cm中粒式沥青混凝土。本工程采用全深式就地冷再生技术,再生层作为路面的基层使用。

2、参数确定

应先调查旧路路况,对路表弯沉进行测试。通过检测,确定路表的弯沉情况,通过就地冷再生技术,可以对路基的承载力进行有效提升。对现场进行挖探作业,可以对旧路路面结构层的厚度、材料性质等进行充分了解,对冷再生下承层的回弹模量值进行测试,并将其作为计算路面结构的重要参考依据。在调查大修公路交通量时,需要对设计年限内累计的交通量进行详细计算,并对路面结构的相关参数进行有效计算,确保路面厚度及强度符合施工规定。

3、设计配合比确定

分段对旧路结构材料进行钻芯取样施工,进而对原有路面、基层厚度及施工材料进行充分了解及掌握。充分破碎现场选取的旧路混合材料,并进行样品筛分,同时严格遵循《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000),进行所需材料的选用。按照级配需求,选用与之相适应的方式进行配料,通常选用的方式有图解法、试算法等,配合所掺矿料及现场旧路取样,确保配合比符合施工要求。

三、高速公路大修中乳化沥青冷再生施工工艺

1、测量放线

高程测定和平面控制为施工放样的主要内容。下承层表面高程和原设计高程之间差值的确定为高程测定的主要目的,以此为挂线施工时设计值的纠正提供便利。挂线标准桩设置必须严格遵循高程值进行,以此对摊铺厚度及高程进行有效控制。如选用的摊铺机无自控装置,不用考虑挂线施工,必须遵循高程值测量结果等对具体摊铺厚度进行确定,同时在调整就位时,可选用垫块及定位螺旋,以此为摊铺宽度、方向等进行准确确定,并进行摊铺平面轮廓的放出及导向线的设置。

2、再生混合料分析

现场对未掺加水泥的旧路面进行铣刨与拌和,利用筛分铣刨拌和料与击实试验,对粒料最大干密度、最佳含水量等进行确定,随后通过室内试验进行乳化沥青、水泥掺加剂量的确定。

3、摊铺

治理完路面病害问题后,必须对再生范围内的路面进行洒水施工,并对其表面进行彻底清理,确保原有路面的整洁度。随后摊铺碎石,主要选用的机械为平地机,压路机进行一次稳压后,遵循相关施工要求将在碎石层上将水泥按照每袋可摊铺面积打好白灰方格,人工将水泥按照方格数量放置和刮平板摊铺,保证撒布水泥的均匀性。

4、铣刨与拌和

根据施工要求进行原有路面就地冷再生机械的选择,通常情况下都会选用维特根WR2500冷再生机,这种机械工作的最大宽度约为2.5米,最大拌和深度为40厘米,并确保拌和的连续性,增强其工作效率,并对铺筑厚度进行精确控制。如设定工作深度后,通过传感器、控制系统对转子的切削深度进行有效控制,进而确保就地冷再生路面厚度的精确性。铺筑时根据半幅路宽如7米进行施工,将相邻两幅进行20厘米到30厘米的重叠,以此防止条梗的出现,拌和分3幅进行。行驶速度的确定,通常按照每分钟5到6米的速度进行施工。施工过程中,必须有洒水车在冷再生机后进行施工,并安排拌和用水车进行洒水作业。由专人对拌和过程中的深度进行实时检测,确保拌和深度在30厘米的范围内。由施工人员及时对拌和完成的混合料进行含水量、水泥剂量的检测,确保其含水量符合施工要求。

5、碾压整形

拌和施工完成后,应立即进行路面整形与碾压施工。遵循施工要求,测量人员必须在相隔10米的断面上进行一次标高放样,基准点选用白灰进行标记,再生层应选用平地机进行整形作业。原则上不能进行冷再生料的补料作业,应选用人工找平的方式将剩余的材料在骨料集中位置及凹陷位置进行充分补洒。选用胶轮压路机反复进行2到4次平整作业,确保其稳压作业符合施工要求。

6、接缝

纵向施工缝:选取摊铺机对再生混合料中间接缝位置进行摊铺,作为后高程基准面,5到10厘米为相邻2幅再生车道间的重叠长度,为消除缝迹可选取跨接缝碾压。在纵向搭接位置下一幅再生厚度需严格控制,防止高差出现,导致无法将接缝彻底消除。同时,应对该幅摊铺再生层横坡加以重视。

横向接缝:选取3米直尺测平法进行工作横缝再生起步位置确定。摊铺再生混合料前,在横缝终端位置停止摊铺机,摊铺机熨平板与摊铺完成路面对准后进行施工。选取压路机在接缝位置横线从原有路面逐步往返向新路面进行碾压施工,完成横缝碾压施工后,应及时进行纵向碾压。

7、养生

加铺上层结构前冷再生层需进行养生作业,一般时间在7天以上。养生过程中,严禁重型车辆在养生路段通行,其他车辆行驶速度则需控制在每小时40千米以下,防止车辆损坏表层,并将慢裂乳化沥青均匀喷洒到再生层。完成养生作业后,可沥青层铺筑前进行粘层喷洒,以此确保再生路段质量。

四、高速公路大修中乳化沥青冷再生质量控制

1、检查设备和拌和深度

在每个工作面施工前应对铣刨刀头及喷洒系统进行检查。再生机开始行走约10m后,进行铣刨深度检测,分别在再生机左右两侧取3个点,挖到底部后用钢尺测量深度(铣刨厚度25cm),并随时检查铣刨速度,每隔30-50m对铣刨深度进行测量。计算两侧平均深度后反馈给再生机操作人员以便及时调整。

2、材料试验

再生施工前必须做好原材料的质量控制和检查,主要包括铣刨料的组成、含水率和级配,水泥的凝结时间,碎石的针片状颗粒含量、级配、表观密度、压碎值、外观等,只有原材料符合相关技术规范要求的条件下才允许冷再生正常施工。

3、检查压实度

再生基层施工时,通过调整施工过程中的摊铺、碾压工艺及遍数,以保证再生基层的压实度。碾压成型后按频率要求立即进行压实度的检测,发现不合格点应及时碾压,直至压实度合格为止。

五、结束语

综上所述,在公路工程沥青路面施工中,乳化沥青冷再生技术作为沥青路面整修工程的主要技术,在施工应用中必须严格遵循工程的实际情况及相关规定,充分了解与分析乳化沥青冷再生旧混合料材料的性能,规范各个环节的施工工艺,提高施工技术的科学性、有效性,只有这样才能有效提升公路工程的施工质量,确保工程的整体施工质量和效益。

参考文献

[1]王之怡.含有乳化(泡沫)沥青冷再生结构层的沥青路面结构优化设计[D].长安大学2013

[2]胡卫国,何桥敏,黄国威.乳化沥青冷再生混合料室内设计研究[J].山西建筑,2009(32)

泡沫沥青冷再生 篇12

1 泡沫沥青的基本概念

泡沫沥青现场冷再生技术就是指利用沥青发泡工艺对路面损坏需要重新修补的部分进行铣刨, 同时将相关材料诸如水泥、泡沫沥青等相关材料在施工现场进行适当搅拌, 然后直接将搅拌后的施工材料直接摊铺在路面上, 并施以一定的碾压使其成型, 最后将按照事先设计的一定厚度的沥青罩面铺设在路面上。泡沫沥青现场冷再生技术是现在公路修复过程中被普遍应用的技术, 它有很多优点:1) 它能够充分利用破损公路的原有材料, 从这一点来说, 泡沫沥青技术十分经济高效, 不仅节约了材料的投入, 而且还节约了必然存在的材料运输费用等相关费用;2) 泡沫沥青技术在施工过程中并不会产生过多的污染物, 消耗的能源相比传统修补方式也大大减小了;3) 运用泡沫沥青技术修补路面时对行车的干扰不大, 并且重新铺设的沥青路面基层具有一定柔性, 可以降低路面发生反射裂缝的几率, 进而延长公路的使用寿命。

一般情况下会对受损严重的一级以下公路的修补采用泡沫沥青技术。有研究表明, 一些投入使用时间较长的公路基层强度仍然处于比较稳定的状态, 只有当路面已经严重受损到影响其正常使用的程度时才有必要应用泡沫沥青技术对其进行修补。在这里笔者拟对某一高速公路严重受损的路段进行修补:该路段再生宽度20 m, 横向坡度2%, 路面原本的沥青层厚度为12 cm, 就地应用泡沫沥青冷再生技术生成的沥青层厚度为15 cm, 最后进行沥青混凝土罩面。

2 泡沫沥青现场冷再生混合料的配合比

首先对该受损高速公路路段的沥青路面铣刨材料、水泥、矿粉、机制砂等进行筛分, 对照《公路沥青路面再生技术规范》在筛分结果和沥青发泡试验结果的基础之上进行级配曲线图的设计。在对混合料干密度重型击实进行试验的时候, 运用含水量为6.8%, 6.3%, 5.5%, 5.1%, 4.4%进行配比试验。根据试验结果得到泡沫沥青现场冷再生混合料的最大干密度和最佳含水量, 在这个试验中表现为最大干密度2.109 g/cm3, 最佳含水量5.1%。笔者进行的研究采用的是AH-90号沥青, 在165℃的温度条件下使沥青发泡机在2.4%和2.8%的用水量下进行试验。试验结果为:2.4%用水量的情况下沥青的膨胀率为24倍, 半衰期为70 s;2.8%用水量的情况下沥青膨胀率为30倍, 半衰期为82 s。由此可见在此试验中应该在165℃的温度条件下使用2.8%的用水量实施沥青发泡。

泡沫沥青现场冷再生技术的应用要严格按照一定的配合比例进行材料的配比, 并且需要施工队伍按照规范要求对不同的泡沫沥青分别进行试验, 当这一步达到规范标准范围之后再进行下一步对沥青的冻融劈裂和干湿劈裂强度的检测。经过24 h的浸水劈裂强度、干劈裂强度等的检测之后, 最终确定本次泡沫沥青现场冷再生施工混合料的配合比:泡沫沥青2.3%, 温度165℃, 用水量2.8%, 水泥1.4%, 矿粉3.4%, 原路面铣刨料75%。

3 泡沫沥青现场冷再生技术的施工工艺

3.1 施工准备工作

第一步是要封闭欲修复的公路路段, 在显眼位置放置交通指示牌。然后清除再生层下方的软弱夹层, 清洁公路路面上的灰尘、积水、石块等会影响施工进程的杂物。对到位的施工机械设备, 要先施行调试, 使其满足施工需求, 并且根据使用的先后将其按顺序摆放好, 提高施工效率, 然后将沥青再生机的管路连通, 打开所有相关管道通路的阀门使其中的空气被充分地排除。最后, 施工人员应当将预先设定的冷再生混合料的配合比输入控制系统, 实现精准控制, 保障每项程序的正常运作。

3.2 机械撒布石料

将按照一定配合比混合均匀的水泥、矿粉和机制砂等石料运送至需要修补的高速公路地段, 利用机械进行整体厚度约为3.5 cm的撒布。

3.3 再生施工

大约按照每分钟8 m的速度对欲修护公路路段的沥青层进行铣刨。在开始使用再生机之前, 施工人员要对再生料的温度、搅拌程度等进行控制和观察, 同时对待修路面的铣刨速度, 原有沥青的分布状况, 铣刨速度, 路面实际状况进行观察以便及时发现问题, 并将这些可能会对施工造成影响的因素告知再生机操作人员, 使操作人员能够及时调整再生机的各项参数, 比如调整再生机的喷水量, 这将大大提高施工进度和施工质量。

3.4 初压路面

利用单钢轮振动压路机对完成冷再生的路面进行初步碾压, 以1.5 km/h~3 km/h的速度碾压2次~3次。一般情况下施工队伍都会选择流水作业的方式进行就地的沥青路面冷再生以保证施工程序的连续。并且流水作业方式能尽可能的减少铺设石料和进行碾压之间的时间差, 这样就能减少两道工序之间水分的蒸发量, 从而使施工质量得以提高。其实现实生活中再生混合料的含水量往往设置得比最佳含水量高1%, 就是为了弥补从混合料搅拌到初压路面之间蒸发的水分。

3.5 整平路面

运用平地机整平路面, 使公路路面的各项指标符合施工规范。平地机操作人员在操作机器的时候应当使其从浅到深进行平整, 总共大约要进行3次平整, 才能将再生料刮平, 轮胎的痕迹基本消除。

3.6 复压路面

平地机完成对路面的平整工作之后要用到双钢轮压路机进行路面碾压。双钢轮压路机操作人员在这一步需要将压路机的机械参数设置成高频率低振幅, 以进行高效率的碾压, 共4次。

3.7 终压路面

观察复压结束后路面的实际状况, 如有需要的话对再生层的表面进行洒水, 然后再使用胶轮压路机碾压约4次, 这个阶段能够确保再生层不出现离析的情况, 并且能够保证路面的平整和结构的紧密。若进行终压路面的操作时发现有小范围的弹簧现象, 现场施工人员应当掀开再生层进行晾晒, 蒸发掉一部分水分再进行终压路面的操作;如果有小范围的再生路面因为水分含量过少而无法成型则应当喷洒适量的水分。

3.8 自然养生

在此阶段内对维修路段仍然施行道路管制, 使该路段的混合料进行充分的凝结。一般情况下不需要再对路面做出其他措施, 让其进行超过7 d的自然养生。

3.9 沥青混凝土罩面

最后一步为在再生层上覆盖上一层沥青混凝土罩面。沥青混凝土罩面的结构分为三层, 从下往上依次是中粒式沥青混凝土、SBS改性沥青封层、细粒式改性沥青混凝土。

4 结语

泡沫沥青技术在沥青路面现场冷再生中的应用使公路的修复过程更加经济和高效, 一方面使受损公路恢复平整, 另一方面这个过程不再像以前那样产生大量污染和废弃物, 减少了对环境的不良影响。未来我国公路的修复都将会在此技术基础上进行或改善。

摘要:介绍了泡沫沥青的基本概念, 分析了泡沫沥青现场冷再生混合料的配合比设计方案, 并从施工准备、再生施工、路面初压、整平、养生等方面, 探讨了泡沫沥青现场冷再生施工要点, 有利于提高路面修复的质量。

关键词:泡沫沥青,现场冷再生,路面,施工工艺

参考文献

[1]周爱军.泡沫沥青技术在沥青路面现场冷再生中的应用[J].施工技术, 2006 (10) :60-62.

[2]张远君.泡沫沥青在就地冷再生中的应用技术研究[D].西安:长安大学, 2008.

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[4]周洪飞.沥青路面现场冷再生基层技术的应用研究[D].长春:吉林大学, 2006.

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