高性能乳化沥青厂拌冷再生技术研究
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沥青厂拌冷再生技术控制要点发布时间:2021-12-22T08:58:53.968Z 来源:《工程建设标准化》2021年10月20期作者:汶逢春[导读] 厂拌冷再生技术是把铣刨出的旧沥青混合料运输到搅拌场地汶逢春身份证号码:61032619840116****摘要:厂拌冷再生技术是把铣刨出的旧沥青混合料运输到搅拌场地,重新加入一定比例的沥青、骨料、再生剂等材料拌和均匀,得到满足路面使用性能的再生混合料。
因此,对其研究可为类似的沥青路面再生工程提供一定的参考。
下面本文就对此展开探讨。
关键词:沥青;厂拌冷再生技术;控制要点;1 厂拌冷再生技术操作流程具体作业流程为:将原路面冷铣刨得到废旧路面材料→废旧料运输至拌和厂→掺入新料拌和均匀→将新沥青混合料运输到施工现场→摊铺→碾压→养护。
该方法无须对沥青混合料再次加热,主要用来修复路面的疲劳破坏或反射裂缝。
2调研路段概况2.1 乳化沥青冷再生路段调研某路段确定的基本依据为某省历年厂拌冷再生工程表,并根据历年路面性能评定数据,选择路面性能较好和较差的路段作为调研对象。
厂拌冷再生调查路段分布,交通等级涵盖轻到特重,涵盖所有气候分区,公路等级为一级和二级公路,路龄为1~7a,乳化沥青混合料用于下面层。
2.2 非再生路段非再生路段,即普通热拌沥青混合料路段,其位置的确定尽可能与研究路段的交通量、结构环境参数、路基、基层情况一致。
交通等级涵盖轻到特重,气候分区包括一区、三区、四区,均为二级公路,路龄为1~5a。
3 再生混合料质量评价分析针对不同路段钻芯取样,并将完整的芯样分层切割,分别测量体积指标、级配、沥青含量和力学参数等指标,从高温、低温和常温等方面评价现场材料的性能。
通过芯样室内试验,直接得到乳化沥青冷再生材料在实际应用中的材料参数实测值,并与规范值对比,从而评价再生材料的性能。
4 冷再生材料性能对比4.1 疲劳性能采用常温间接拉伸回弹模量和常温劈裂强度作为疲劳性能表征参数。
厂拌乳化沥青冷再生技术应用浅析发表时间:2019-07-25T09:16:02.300Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:王国强[导读] 摘要:厂拌乳化沥青冷再生技术是一门新兴技术,在国内的深入研究也只是刚刚起步。
山东省公路桥梁建设有限公司山东省济南市 250000摘要:厂拌乳化沥青冷再生技术是一门新兴技术,在国内的深入研究也只是刚刚起步。
因其相对于传统的热拌沥青混合料来说不需要加热且产量更高,还可以提高废旧路面材料的利用率,随着厂拌乳化沥青冷再生技术的推广和应用必将给社会节约大量的资金,减轻环境污染,给我国旧沥青路面的改扩建和养护带来不可估量的经济效益和社会效益。
关键词:厂拌;乳化沥青;冷再生;应用我国公路建设近10多年来取得了巨大的成绩,按照沥青路面设计寿命15~20年算,从现在起全国每年约有10%的沥青路面需要养护,旧沥青层的废弃量将超过每年1000万吨。
如能加以利用,每年可节省材料费用几十亿元。
面对目前资源匮乏的形势,积极发展环保路面施工技术,节能增效路面施工技术,走资源节约将是交通发展的必经之路。
一、厂拌乳化沥青冷再生施工的特点1、原路面铣刨料(RAP)可全部回收利用、降低公路建设养护成本同时降低环境污染。
2、用乳化沥青和水泥作为再生剂,冷再生混合料生产无需加热,施工简便、易于控制。
3、对原有拌和设备的改造简单、不需要太大投入。
本工程中我们对原有WCB700型水泥稳定土拌和站加以改装仅增加乳化沥青储存罐和乳化沥青计量喷洒装置,技术改造简单,额外增加成本较低。
4、冷再生基层养生周期短,仅5天左右即可,可以缩短路面开放交通周期,此次在G20济青高速公路改扩建工程施工中,在试验段试铺结果符合各项要求的前提下,左幅主线段总长10公里的段落仅用13天时间全部完成乳化沥青冷再生基层施工,在节约大量原材料费用的前提下对施工工期的影响很小。
5、施工工艺简单、质量易控制。
6、乳化沥青冷再生材料具有较好粘弹性质,抗疲劳性好,同时能提高路面抗裂能力。
Q/HD 企业标准Q/HD HiRMOI —2013高性能半柔性路面再生技术指南目次1 总则 (1)2 术语与符号 (2)2.1术语 (2)2.2符号 (4)3结构组合设计 (6)3.1适用条件 (6)3.2结构组合设计 (6)3.3推荐结构组合 (7)4 材料要求 (11)4.1一般规定 (11)4.2再生胶结料 (11)4.3回收旧路面材料 (12)4.4粗集料 (13)4.5细集料 (14)4.6填料 (14)4.7水 (15)5混合料设计及要求 (16)5.1一般规定 (16)5.2工程设计级配范围 (16)5.3混合料配合比设计及要求 (17)6 施工工艺与质量管理 (24)6.1 一般规定 (24)6.2厂拌冷再生面层施工工艺 (24)6.3就地冷再生面层施工工艺 (32)6.4厂拌冷再生联结层施工工艺 (35)6.5施工质量管理与控制标准 (36)本指南用词说明 (40)1 总则1.0.1为提高旧路面材料循环利用水平,解决路面反射裂缝、车辙等早期病害问题,提升路面改造结构使用性能,延长路面使用寿命,全面贯彻“资源节约型、环境友好型”公路交通发展政策,制定本指南。
1.0.2 本指南适用于各级公路沥青路面大中修、改建和新建工程,以及水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程(“白加黑”)。
一般地,各级公路沥青路面中、下面和水泥混凝土路面“白加黑”联结层优先选用厂拌冷再生工艺,二级及以下公路沥青路面全深式再生优先选用就地冷再生工艺。
1.0.3本指南规定了高性能半柔性路面再生技术的结构组合设计、材料要求、混合料设计及要求、施工工艺与质量管理。
1.0.4 高性能半柔性路面再生技术应用,除应符合本指南的规定外,尚须符合国家和行业现行有关标准的规定。
2术语与符号2.1 术语2.1.1回收沥青路面材料reclaimed asphalt pavement (RAP)采用铣刨、开挖、破碎等方式从沥青路面上获得的旧路面材料。
浅析高性能乳化沥青冷再生混合料开发摘要:为确定乳化沥青再生混合料的性能能否满足再生路面的使用要求,采用某厂家生产的慢裂型普通乳化沥青制备再生混合料。
借助一系列试验,研究分析了乳化沥青再生混合料的路用性能与力学性能,结果表明:采用此品牌乳化沥青再生的混合料路用性能和力学性能性能均较好,能满足再生路面的使用要求。
关键词:高性能乳化沥青;再生混合料;正交试验引言:近几年,在中国公路行业快速发展的同时,很多公路的使用年限都达到了使用寿命,或者由于环境因素和重载、超载现象越来越严重,导致公路的使用寿命缩短,很多公路都需要养护维修。
近年来,随着热拌沥青混合料温拌技术的发展,在延长沥青混合料施工季节、降低烟气排放等方面均产生了促进作用,但温拌技术添加的温拌剂无疑又增加了沥青混合料的施工成本,因此,沥青路面再生技术的应用也越来越广泛。
其中,冷再生是沥青路面再生的主要方式,而乳化沥青作为冷再生的结合料,也得到快速发展。
一、冷再生技术的价值沥青路面的现场冷再生技术,是将旧沥青路面用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎,再加入稳定剂、水泥、水和新集料等按一定比例重新拌和混合料,同时就地拌和,最后碾压成型。
使之能够满足一定的路用性能的一套工艺技术。
可广泛应用于旧路改造升级,高速公路大修工程取代原有的“罩面”工艺,大幅度提高公路整体质量,延长道路使用年限。
沥青路面冷再生投入成本较低,用于公路大修、提高道路等级大幅度降低建设成本。
冷再生施工工艺简单,施工进度快,开放交通早,可以不断交施工,保证道路的畅通。
节约大量土地、矿产资源,避免了旧油石废弃污染,同时施工时相对传统工艺环境污染小,有利于保护生态环境。
二、乳化沥青冷再生混合料级配范围的确定我国《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41--2008)中按照公称最大粒径将乳化沥青冷再生混合料的级配分为粗粒式、中粒式、细粒式A和细粒式B四种级配要求。
乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法一、前言乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法是一种在现场利用回收的冷再生沥青与乳化沥青混合后,通过特定的施工工艺进行施工的方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,旨在为读者提供一个全面了解和应用该工法的指南。
二、工法特点乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法具有以下特点:1. 环保节能:该工法利用废弃的再生沥青进行施工,减少了对原材料的需求,降低了资源浪费,符合绿色施工的要求。
2. 施工方便快捷:通过乳化沥青进行混合后,施工工艺简单,施工速度快,能够大幅缩短工期。
3. 施工质量稳定:经过科学的配比和合理的施工工艺,乳化沥青拌冷再生沥青混合料具有良好的性能和稳定的质量。
4. 施工性能优良:乳化沥青拌冷再生沥青混合料具有较好的抗水性、附着性和耐久性,适用于各种道路类型。
5. 经济效益显著:该工法的原材料成本低,施工速度快,能够降低施工成本,并且延长道路使用寿命,提高经济效益。
三、适应范围乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法适用于各种道路建设和维修工程,特别是对于中低级公路、城市道路和农村道路具有较好的应用效果。
同时,该工法对于旧路改造和扩建项目也具有较强的适应能力。
四、工艺原理乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法的工艺原理是将再生沥青与乳化沥青进行混合,通过化学反应使两种沥青粘结,并经过一系列的处理工艺,最终得到具有一定强度和性能的混合料。
该工法采取的技术措施包括原材料的筛分、乳化沥青的调配、再生沥青的加入、搅拌混合、质量检验等步骤,确保了施工工艺的稳定和可靠。
五、施工工艺乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料生产施工工法的施工工艺包括以下阶段:1. 原材料准备:对再生沥青进行筛分,获得粒径均匀的再生沥青颗粒;调配乳化沥青,确定合适的乳化剂浓度。
乳化沥青处理沥青混合料厂拌冷再生施工工法安徽开源路桥有限责任公司1、前言近年来,我国公路建设迅速发展,随着通车里程的逐年递增,许多高等级公路已进入大面积改造维护期,而路面的大修、重建等常规改造维修方法,耗用大量砂石及沥青等限量资源,占用大量的资金,已逐渐影响到我国高等级公路的建设进程及现代化公路交通网的规划与完善。
沥青属于高分子聚合物范畴,具有溶解、沉淀等热力学可逆过程的性质,而且研究表明,由于旧沥青已经受过氧化作用,性能趋于稳定,再生利用后不会迅速变质,再生路面不易硬化而出现裂缝,能够保持持久的柔韧性,使用寿命长。
这决定了旧沥青混合料是一种可再生利用的材料资源。
因此,进行沥青混合料的再生,蕴含巨大的经济效益,顺应交通事业可持续发展的战略举措,同时更有利于保护生态环境。
安徽开源路桥有限责任公司在合徐高速公路南段沥青混凝土路面的养护施工中,采用了沥青混合料的冷再生技术,在该项施工中,我公司在华南理工大学的研究和指导下,已掌握该施工工法,具备了成功经验,并取得了良好效果。
2、工法特点沥青混合料冷再生施工工法具备以下特点:1、对原路面铣刨的沥青混合料,可全部回收利用,既降低了公路维修成本,又不至于对环境造成污染;2、用改性乳化沥青和水泥作为再生剂,对废旧沥青混合料的再生,无需加热,施工简便,易于控制;3、对原有拌和设备的改造简单,不需要太大的投入;4、施工工艺易于控制,能够保证工程质量;5、对路面的维修周期大大降低,确保车辆的通行;6、大大改善了施工条件,延长了可施工季节。
3、适用范围本施工工法目前可适用于沥青混合料经再生后,用于高速公路的中下面层、基层或低一级的沥青混凝土路面的面层。
4、工艺原理乳化沥青处理沥青混合料冷再生工法原理是用铣刨后的废旧沥青混合料,按照一定的级配,用改性乳化沥青作为再生剂,重新拌和,再使用到路面的基层或面层中,对铣刨后的旧沥青混合料进行再生利用。
5、施工工艺流程及操作要点本工法主要阐述沥青混合料冷再生后用于高速公路基层的施工工艺。
乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法一、前言乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法是一种将废弃的路面材料进行再生利用的方法,通过混合再生料和新鲜沥青材料,经过加热、乳化、拌合等工艺,形成再生沥青混合料,用于路面的重新铺设和维修。
该工法不仅能够有效减少废弃资源的浪费,还可以降低施工成本和减少环境污染。
本文要对乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法进行详细介绍,以便读者了解该工法的原理、工艺、施工过程和控制要点。
二、工法特点乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法具有以下几个特点:1. 环保节能:该工法采用冷再生技术,减少了对环境的污染,同时节约了能源和资源。
2. 原料多样性:该工法能够利用废弃的路面材料,通过加入新鲜沥青材料,使得再生沥青混合料的质量符合要求。
3. 施工速度快:经过预处理后的再生沥青料能够直接用于拌制沥青混合料,并迅速铺设在道路表面,施工速度快。
4. 施工成本低:该工法减少了对新材料的依赖,有效降低了施工成本,特别适用于大面积的路面维修和改造工程。
三、适应范围乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法适用于以下情况:1.道路维修和改造工程:对老化、龟裂、变形的道路进行维修和改造,提高道路的使用寿命和承载能力。
2. 道路拓宽工程:对已有的路面进行拓宽,并保证拓宽部分与原有路面的衔接性。
3. 新建道路工程:适用于新建路段的路面施工,可以有效降低施工成本。
四、工艺原理乳化沥青厂拌冷再生路面施工工法的基本工艺原理是将废弃的路面材料与新鲜沥青材料进行乳化处理,形成再生沥青混合料,然后通过加热、拌合等工艺,使其达到适合路面使用的要求。
具体工艺流程如下:1. 材料预处理:将废弃的路面材料进行清理、碎块破碎等预处理工作,去除其中的杂物。
2. 乳化处理:将废弃的路面材料与新鲜沥青材料进行乳化处理,使其达到流动性和黏性要求。
3. 混合拌合:将乳化后的再生沥青料与适量的新鲜沥青料进行混合拌合,形成再生沥青混合料。
4. 加热:对再生沥青混合料进行加热处理,以提高其流动性和黏附性。
乳化沥青冷再生混合料路用性能研究摘要:本文通过室内试验研究了乳化沥青冷再生混合料体积特性、乳化沥青冷再生混合料的水稳定性和乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性等路用性能,为今后乳化沥青冷再生混合料的应用推广提供了参考。
关键词:乳化沥青;冷再生混合料;路用性能1 乳化沥青冷再生混合料体积特性毛体积密度能够反映混合料试件的压实程度。
而压实程度在一定的程度上影响水稳定性,强度等等。
由毛体积因此毛体积密度的测量作为其混合料性能的参考是很有必要的。
此密度是在击实50次60℃养生40h,再击实25次,常温冷却12h情况下测得的。
毛体积密度的测量依据水中称重法T0706-2000。
数值见表1。
表1毛体积密度最大理论密度是一定的条件下反映集料级配理论的密度,在一定条件下可以能够反映混合料自身的密集程度,可以反映级配的密实程度,从侧面可以反映级配的好差程度。
结合毛体积密度,可以计算空隙率的大小。
最大理论密度的测量见T0711-1993。
数值见表2。
表2 最大理论密度试件的空隙率反应了试件中空隙的大小。
试件空隙的多少能够反应试件在同一击实条件下的密实程度,密实程度又能够反应其抵抗水损坏的能力,从而影响其耐久性以及疲劳性能。
根据试件的空隙率按下式计算。
根据公式可以计算出,其空隙率为11.9%。
由此空隙率可以看出,其空隙符合规范的要求,但偏大,抵抗水损坏条件较差,其要求沥青具有较好的粘结性能。
2 乳化沥青冷再生混合料的水稳定性水损害是沥青路面的主要病害之一。
所谓水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下,由于汽车车轮动态荷载的作用,进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用,水分逐渐渗入沥青与集料的界面上,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力,沥青膜从石料表面脱落(剥离),混合料掉粒、松散,继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等的损坏现象。
沥青面层往往是透水的,尤其是在使用初期,透水性较大。
因此雨季表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层。
沥青路面冷再生用乳化沥青制备技术研究摘要:本文从乳化剂种类选择、PH值的确定、普通沥青指标、乳化温度的确定、乳化沥青的配方、沥青乳化工艺和乳化沥青的质量检验等几个方面介绍了沥青路面冷再生用乳化沥青制备过程及技术要点,为今后沥青路面冷再生用乳化沥青的制备提供了参考。
关键词:沥青路面;冷再生;乳化沥青;制备技术1 乳化剂种类选择乳化沥青使用的乳化剂按照离子型分类:沥青乳化剂分为非离子型乳化剂和离子型乳化剂两种,离子型乳化剂双分为阳离子乳化剂、阴离子乳化剂和两性乳化剂三种。
阴离子型乳化剂在水中溶解的时候,电离成离子或离子胶束,且与亲油基相连的亲水性基团带有负电荷;阳离子型乳化剂,就其形式看,正好与阴离子乳化剂结构相反。
在水中溶解的时候电离成离子或离子胶束,与亲油基相连的亲水基团带有正电荷;两性离子型乳化剂是在水中溶解时电离成离子或离子胶团,且与亲油基相连的亲水基团,既带有负电荷又带有正电荷;而非离子型沥青乳化剂在水中溶解时,其乳化剂不能电离成离子或离子胶束,而是靠分子本身所含有的羟基和醚基作为弱水性亲水基。
沥青乳化剂也可以按沥青乳液与矿料接触后分解破乳的速度分类:沥青乳化剂分为快裂型沥青乳化剂、中裂型沥青乳化剂和慢裂型沥青乳化剂。
鉴于水泥水化形成的碱性环境和水泥的初凝时间,要保证破乳后的沥青参与水泥浆体结构形成,必须采用慢裂型乳化沥青,乳化剂的离子型可以选用阳离子型或非离子型。
乳化剂是乳化沥青的重要组分,它的含量虽然很低,但对乳化沥青的形成起关键的作用。
由于冷再生用乳化沥青与石料拌和时需要有充分的工作时间,因此在乳化剂的选用上采用慢裂慢凝型的乳化剂。
本此次研究中,我们选用了E型乳化剂进行冷再生乳化沥青的生产制备。
2 PH值的确定乳化剂水溶液的PH值一般要用HCL或NaOH溶液来调节,使其处于合理的数值范围内。
阳离子乳化剂水溶液大多数用HCL调节PH 值至2~7。
随着PH值的减小,混合料的可拌和时间也在缩短,破乳速度加快。
乳化沥青厂拌冷再生工艺相关技术分析由于公路建设的快速发展,沥青的用量也在同步增加。
廠拌冷沥青再生工艺具有多方面的优势。
为了保证应用效果,需要保证工艺的合理性,对于关键技术强化控制,以保证施工质量。
标签:乳化沥青;厂拌冷再;工艺研究;技术分析在路面施工中,乳化沥青厂拌冷再生工艺具有多方面的优势,这种施工方法是将原有沥青路面的采用铣刨方式处理,将铣刨出的沥青料送到拌合站破碎后筛分,再加以其它配料,制成摊铺沥青,这种施工方法可以对原有路面的沥青加以回收再利用,适用于基层施工。
由于实现旧沥青的回收利用,有利于降低了施工中的原材料成本,并有利于环境保证。
本文以济青高速公路改扩建工程K83+100-K83+300段为例,说明了施工工艺及技术控制要点。
1.施工前的技术准备1.1沥青的回收应用拌冷再生工艺,先要完成沥青的回收。
本路段施工采用了铣刨机维(选用了特根与徐工2000型)对旧路硬路肩上面的沥青覆盖层与上面层进行施工,铣刨深度为4cm,在铣创作用前,检查铣刨鼓刀头的状态,刀头发生严重磨损的要更换,还要保证刀头满足使用要求数量。
铣刨的速度控制在5-8m/min范围内,铣刨过程还要严格控制喷水量。
铣刨后将收集到的沥青料运到场后存放,依据作业指导书完成筛分防。
为了防雨,用搭设料棚遮盖。
1.2乳化沥青制备乳化沥青需要结合施工计划提前制备。
依据原试生产条件下确定的配比方案,控制基质沥青、盐酸、乳化剂等的比例,然后配置出皂液,借助胶体磨完成制备。
制备中依据作业指导书检测残留物的含量水平。
日常贮存期间要注重检查稳定性。
每天要搅拌1次,持续时间为30-60min。
1.3施工前准备依据再生目标验证乳化沥青冷配合比。
济青路段的配合比采用了:10-20mmRAP:5-10RAP:0-5mmRAP:新料10-20mm碎石:矿粉=23:27:37:10:3。
水泥1.5%,最佳液体含量6.5%,最佳乳化沥青含量3.5%。
另外对于路面基层的处理依据《公路工程检验标准》(JTG F80/1-2004)的相关要求进行检测,以保证各项指标达到要求,要保证透层洒布量和渗透深度达到标准要求,透层表面要清扫质量。
乳化沥青厂拌冷再生施工技术应用分析摘要:现阶段,我国社会经济日新月异,各行业方心未艾,我国交通道路事业也繁荣发展,公路建设规模日渐扩大,公路质量没有多大改善,相反,公路往往处于维修状态,这对公路的正常交通有很大影响。
造成这一问题的主要原因有两个方面:超载等不良行为和路面结构缺陷。
目前,我国高等级公路路面普遍采用半刚性基层,路基较厚,但路面厚度不足,易产生反射裂缝,从而引发路面结构病害。
所以,路面大修工程施工中,合理选用乳化沥青厂拌冷再生技术拥有十分巨大的现实意义。
鉴于此,文章详细论述了乳化沥青厂拌冷再生施工技术应用,旨在可以为行业人士提供有价值的参考和借鉴,进而更好的为行业的稳定健康发展助力。
关键词:乳化沥青;厂拌冷再生技术;工艺原理;质量控制点前言:公路工程大修项目无法避免地会产生大量的废弃路面材料(RAP)。
若将这些废弃沥青混合料作为建筑垃圾丢弃,既会污染环境,且会造成资源的极大浪费。
此外,大量新石料开采利用,导致原生石料矿山过度开采,加速森林植被破坏和水土流失,导致空气、水土和环境污染,所以,工地推广应用乳化沥青厂拌冷再生技术,可以获得良好的社会与经济效益。
1工程概况某公路工程建成通车约8年,随着使用时间的不断延长,由于自然环境、交通量急剧增加等因素的影响,路面病害逐渐出现,如裂缝、车辙、沉陷等,路面性能大大降低,部分路段的路面状况指数PCI仅为70左右,所以,大修施工中,试验段施工使用了乳化沥青厂拌冷再生技术。
2路面大修工程中乳化沥青厂拌冷再生施工准备2.1施工材料准备乳化沥青:乳化沥青与泡沫沥青是沥青路面冷再生施工沥青类再生料的主要类型,本工程以乳化沥青为主,其各项技术指标应满足施工规范规定。
通常情况下,可选用慢裂型阳离子乳化沥青作为厂拌冷再生材料。
如工期紧,需路面快速成型,则可采取中裂型阳离子乳化沥青。
同时,还应在60℃以下控制好沥青乳化处理温度。
水泥:选取42.5级普通硅酸盐水泥作为活性填料,掺加水泥后,可加大乳化沥青破乳速度,且能够实现冷再生混合料早期强度增强的目的。
目前,我国在20世纪90年代后建成的高速公路沥青路面都将陆续进入大中修期,沥青旧料废弃量每年达3000万t之多,而且这个数字每年还在以15%的速度增长,如果还采取以往单一的挖除重建方式,显然是不行的;同时,我国经济发展也将面临越来越突出的资源枯竭和环境污染的问题。
而乳化沥青冷再生技术以特有的性能优势很好地解决了这些问题,但由于乳化沥青冷再生技术涉及到化学、材料、设备、施工等诸多方面,任一方面出现问题都会导致整个技术的应用失败,因此,笔者从各方面分析了高性能乳化沥青冷再生技术的关键因素及相应的技术要求,以利于乳化沥青冷再生技术的进一步推广应用。
1高性能乳化沥青冷再生技术概述
1.1定义
乳化沥青冷再生技术是指将旧沥青路面材料经过铣刨、翻挖、回收、破碎和筛分后,加入一定比例的乳化沥青、新集料(如需要)、填料(通常为水泥、石灰)和水,经过拌和、摊铺和碾压等工艺,形成满足一定性能要求的路面结构层的整套技术[1]。
高性能乳化沥青冷再生技术是指在传统意义乳化沥青冷再生技术的基础上,通过使用高性能乳化沥青和优化混合料设计体系,使用专用设备进行拌和,严格控制施工工艺,使混合料整体性能达到或超过热拌沥青混合料的性能,在结构层中替代部分热拌沥青混合料的整套技术。
1.2技术特点
1)混合料拌和均匀后呈全裹覆状态,强度形成机理与热拌沥青混合料胶结形式相近。
2)形成的结构层为柔性,可全部或部分替代热拌沥青混合料结构层,可以在不增加成本的情况下,增加柔性结构层的厚度;可用于高等级公路的基层和下面层,以及其他等级公路的各结构层。
3)经过合理乳化沥青配方设计的混合料,其强度形成速度快,一般2~3d可开放交通,3~5d可取出完整芯样。
4)旧料利用率达80%~100%,还可循环利用,降低新材料的用量,节省大量的材料成本和运输成本。
5)不需加热沥青,避免沥青的高温老化引起的性能衰减,从而提高路面的抗疲劳性能,延长路面的使用寿命。
1.3社会经济效益
高性能乳化沥青冷再生技术以其优异的技术特性,具有良好的社会经济效益。
相比于热拌工艺,冷态施工无需加热,每顿混合料可节约燃油约7kg;拌和设备使用成本低,乳化沥青用量比热拌沥青混合料减少0.5%~1.5%,新石料用量少,总成本下降20%~30%;在冷拌过程中,减少了生产过程中能量的消耗和污染气体的排放,极大改善了施工条件,有利于施工人员的身体健康。
高性能乳化沥青厂拌冷再生技术研究
张文浩,张科飞,陶卓辉
摘要:高性能乳化沥青冷再生技术很好地解决了我国公路发展与资源、环境的矛盾,在对该技术进行综述的基础上,从调整乳化沥青配方的目的、与化学反应相结合的混合料设计体系、影响高品质乳化沥青粒径的因素、专用设备、专业化施工等5个方面对该项技术进行了介绍。
关键词:冷再生;乳化沥青配方;高性能;节能减排;专用设备
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Study of Cold Recycling Technology of High-performance Plant
Mixed Emulsified Asphalt
Zhang Wenhao,Zhang Kefei,Tao Zhuohui
2关键因素及技术要点
2.1调整乳化沥青配方的目的
乳化沥青冷再生混合料拌和成型主要经历的是化学过程。
因为,沥青旧料的表面化学活性千差万别,加上气候条件和施工条件的差异,就会直接影响到拌和、摊铺碾压状态,强度形成速度以及最终的路用性能指标。
乳化沥青破乳速度过快会使混合料难以裹覆,胶结料黏结力下降甚至丧失,工作性、施工和易性降低,无法施工;破乳过慢会使混合料中乳化沥青和水形成的浆体与石料分离,混合料中出现液体流淌现象,乳化沥青在结构层中长期不破乳,从而使结构层不能形成强度[2]。
通过对乳化沥青配方的调整可以控制其破乳速度从而达到控制工作时间的目的。
为尽早开放交通、加铺上部结构层,需要结构层在短时间内形成强度,即在碾压完成后,沥青迅速形成连续相,混合料中的水分快速排出,这就是乳化沥青的凝结过程,凝结取决于乳化沥青与石料的电荷反应及界面作用。
同时,乳化剂的亲油基团与沥青联结,憎水基团与石料联结,在沥青与石料的界面形成类似于抗剥落剂的锚固作用,增加混合料的黏结力[3]。
乳化沥青配方对混合料的性能影响很大,同时由于在再生中沥青旧料是无法选择的,因此,必须针对不同的材料、气候条件等选择恰当的乳化沥青配方,还要求配方对材料和气候条件在一定范围内的变化有较强的适应性。
2.2与化学反应相结合的混合料设计体系(见图1)
除了首先要进行乳化沥青配方设计外,冷再生混合料配合比设计流程与热拌沥青混合料类似,但成型、养生和试验条件均有所差别,因相关规范和文献已有较多叙述,所以本文不再详述。
2.3影响高性能乳化沥青粒径的因素
基质沥青和配方对乳化沥青最后的颗粒粒径均有
影响,而只有细腻的乳液状态(粒径分布集中在1~
7μm ),才能保证在集料表面形成均匀的裹覆膜,并与旧沥青和RAP 料界面形成较好的浸润作用,最终使其
具有足够的黏结强度;同时,乳液还要分布均匀,以保证沥青膜的均匀性和稳定性。
冷再生混合料中乳化沥青还应具有较高的残留分含量(规范要求大于62%),以减少在生产、运输过程中因需要大量的水而带来的技术和成本问题。
2.4厂拌冷再生专用设备2.4.1
整套筛分系统
该系统应具有筛分和破碎功能,以使材料在与乳
化沥青拌和前粒径满足设计要求。
破碎装置需配有闭合的回路系统,可连续将超大粒径的材料输送回破碎机。
所有RAP 料都要满足最大筛孔通过率的要求。
2.4.2拌和设备
该设备应具有称量系统、乳化沥青和水的供给系统,各材料供给应单独计量。
拌和装置分为一级拌锅和二级拌锅。
其中:一级拌锅主要是通过添加一定量的水将铣刨料、新集料拌和均匀,润湿矿料表面,增加和易性和乳化沥青的裹覆性;矿料经一级拌锅拌和均匀后传送至二级拌锅,边喷洒乳化沥青边拌和以达到最佳裹覆的目的。
液体计量装置应自动调节乳化沥青和水的流速,以适应进入拌和锅RAP 材料重量的任何变化。
乳化沥青计量装置能将供给的乳化沥青用量控制在所需乳化沥青占RAP 材料百分比±0.2%以内,乳化沥青泵送能满足产量要求。
2.5专业化的施工
高性能乳化沥青冷再生的施工流程为:铣刨-运
输-筛分破碎-拌和-运输-摊铺-碾压-养生-开放交通。
在施工过程中应根据乳化沥青配方设计要求严格控制施工工序和施工时间,以保证混合料的工作性,如施工条件变化较大,应重新进行乳化沥青配方设计,使其适应当前的施工条件。
高性能乳化沥青冷再生混合料可使用传统摊铺
图1
与化学反应相结合的混合料设计体系
机械摊铺。
钢轮压路机的初始夯实作用和重型胶轮压路机的揉搓作用对路面整体性的形成和摊铺面密实均非常重要[4]。
钢轮压路机静重的选择可参照表1,胶轮压路机宜不小于30t。
3结论
1)高性能乳化沥青冷再生技术在公路工程中有很好的节能减排效果,节约成本,具有显著的社会和经济效益,是一种技术含量较高、适用面较广的再生技术,该技术不是孤立的材料技术,它是材料加工供应、设备、施工的成套技术。
2)乳化沥青配方对混合料的工作性、早期强度和最终强度的形成具有决定性作用,均可以通过技术手段进行调整和控制;在混合料的整个设计体系中均应
3)高品质乳化沥青主要有三方面要求:高残留分含量(规范规定大于62%),细腻的乳液状态(粒径分布集中在1~7μm),储存稳定(长时间储存不发生水油相分离,不允许发生破乳)。
4)应使用筛分破碎设备使RAP料级配满足设计要求;拌和设备宜使用两级拌缸,质量控制精度要高。
5)乳化沥青配方应与施工条件相匹配,根据实际施工状况,选择设备和工艺,严格控制过程质量。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究院.JTG F41-2008公路沥青路面再生
技术规范[S].北京:人民交通出版社,2008.
[2]刘尚乐.乳化沥青及其在道路、建筑工程中的应用[M].北京:
中国建筑工业出版社,2008:34-35.
[3]杨林江.改性沥青及其乳化技术[M].北京:人民交通出版社,
2004:46-47.
[4]交通部公路科学研究所.JTG F40-2004公路沥青路面施工
技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
表1振动压路机静重选择
压实层厚度/cm压路机静重/t
<10 10~15 15~20 20~25>2512 16 20 22 25。