高等级沥青路面冷再生适用性分析

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工程科技 ・233・ 高等级沥青路面冷再生适用性分析 张洪亮 (黑龙江省公路勘察设计院,黑龙江哈尔滨1500"00) 摘要:在我国北方环境随着气候变化明显,湿度和温度对于公路路面的影响自然也很大,因此在我国北方城市大多是以沥青对路 面进行铺设,可以有效地降低路面出现因过度冷冻而产生裂缝,然而这种方法虽然可以保证短时间内的冷冻受热不损伤路面,但是长期 的温差巨大和雨水浸泡也会产生路面问题,传统的粘合修补裂缝的方法投入较大并且不利于环保,因此本文重点介绍一种新型修补沥青 路面技术,冷再生沥青路面技术。 关键词:冷再生技术;沥青路面;环保节能 在传统技术的应用中沥青路面的裂缝修补技术有几种,针对于不 同道路隋况自然有其应对的裂缝修{;bT-g ̄,但是不论是沥青粘合还是 重新局部铺设=部属于投入相对较高对交通影响比较大的方式,并且由 于使用沥青的过程中石油衍生物受高温作用就会产生有害物质,因此 在可持续发展和环境友好工程理念普及的过程中就产生了一种废物利 用的方法,沥青可再生路面修补技术。 1沥青再生修补路面技术介绍 沥青再生路面的研发过程属于一种循序渐进的过程,期初只是一 种猜想后来应用科技力量逐渐达成修补路面的效果和目的,沥青在加 热过程中会变软产生一种黑色高粘性,因此在我国北方常用沥青作为 路面铺设的材料,并目.这一高分子石油衍生物防水耐磨I生较高,因此在 北方常见的路面结构就是沥青路面,针对于沥青路面的裂缝问题早就 提出废物利用一方法,就是用原本路面沥青粘合本身开裂的路面,但是 由于科技不成熟时对路面进行加温的费用反而超过了传统的粘合修补 因此这—办法也被搁置,直到石油化学添加剂的诞生才使这一办法彻 底得到了发展前景,就是对破碎路面进行化学试剂的添加在进行捣碎 平铺,最终在不进行=bII温沥青施工的情况下就达到裂缝修补目的的方 法,被称之为沥青路面修补冷再生法。 2再生深度的适用性 沥青泡沫冷再生技术是要求对于路面腈况进行整理分析后选择出 相应的沥青泡沫修补方式的施工技术的总称,其具体的划分形式首先 是针对于不同路面问题进行划分的。对于表面沥青路面破损、裂缝,纵 深裂缝深度较浅的选用的方式是沥青层就地冷再生方式;对于路面问 题比较严重路面破损出现砂石裸露和纵深度较高的路面裂缝全深式就 地沥青层就地冷再生技术。 (1)沥青层就地冷再生技术是针对于深度较浅的裂缝。对于深度小 于15 g,vS ̄的路面隋况适合采用这种方式对路面进行修补,并且这种方 式是在裂缝本身处直接进行泡沫沥青施工,可以有效改善路面表面隋 况。这种方法适用于以下几种情况: ①原路面表层沥青破损其深度细部未出现严重的路面扭曲、塌陷、 断层问题,对于路面修补要求比较低,使路面表面变得平整使沥青覆盖 层不会出现由于干燥、冷冻的原因导致的裂纹; ②路面使用寿命不严格或只需要短期的路面使用寿命要求,其要 求最高使用寿命不超过10年。 ③对于资金投人量较小的路面修补工程。 (2)全深式就地沥青层就地冷再生是针对于深层次路面修补,其中 材料包括多种路面材料而不是单纯的沥青层修补,其列分深^到15公 分以下30公分以上,并且路面的使用寿命要求相对较长且路面隋况要 求严格。所以深层冷再生适用于以下几种情况: ①原路面出现了大深度裂缝,并目.路面本体受损极为严重出现了 塌陷、折断、扭曲变形等现象。 ②道路要求比较严格使用寿命高于临时道路的十年标准范围。 3铣刨材料的适用性 泡沫沥青冷再生材料的原材料主要来自于废旧沥青路面材料,通 过专门的铣刨设备回收的废旧沥青路面材料主要包括两种,一种是纯 沥青面层铣刨料(简称RAP),另一种是水泥稳定碎石铣刨料(简称 CTB)。 这两种铣刨材料均可作为泡沫沥青稳定材料来使用。在泡沫沥青 再生混合料拌和生产过程中,泡沫沥青主要作用是裹覆细集料颗粒,形 成沥青胶浆,这些“胶浆”均匀地分布粘结大粒径的粗集料和铣刨料中 的大尺寸粒团,集料级配是决定泡沫沥青稳定材料路用性能的重要因 素,所以过多或者缺少细料的钫跑0材料都不适合用泡沫沥青处理,泡沫 沥青稳定类材料中0.075 mm以下颗粒含量为5%一20%时稳定效果 更好,易于泡沫沥青的分散,更能充分发挥其胶接作用。 (1)沥青面层铣刨材料:适用于各级公路路面的下面层、基层、底基 层等,不宜直接作为高等级道路路面的表面层。沥青面层铣刨材料中的 老化沥青可以重新激活。 (2)水泥稳定碎石铣刨料:适用于各级公路路面的基层、底基层。由 于我国公路基层以水泥、石灰粉煤灰稳定类半刚性材料为主,尤其是水 泥稳定碎石基层(CTB)应用较普遍,而目前针对半刚性材料进行泡沫沥 青冷再生在国内外应用尚处于起步阶段,从全国的工程来看,只有天津 在实际工程应用中采用过泡沫沥青冷再生水泥稳定碎石基层,有研究 表明泡沫沥青CTB混合料与水泥稳定类半刚性材料相比其抗压强度 相当,而抗压回弹模量偏低,该材料具有较高的承载能力和良好的变形 能力,能够满足基层力学陛能要求。 4稳定剂的适用性 冷再生常用的稳定剂除了泡沫沥青之外,还包括水泥、乳化沥青。 这3种稳定剂一般均可以提高路面强度。 (1)水泥价格低廉,应用普遍,试验方法和规程都标准化;水泥能显 著提高材料的抗压强度和抗水害能力,但是收缩裂缝不可避免;增加了 刚度,但降低了疲劳特l生;需要适当养生,不能早期开放交通,否则会损 坏路面。 (2)乳化沥青冷再生材料具有较好的粘弹I生质,抗疲 性好;不宜用 于含水量太高的路面材料,那样加人乳化沥青后养生需要较长的时间, 形成强度受水分散失速度的影响。 (3)与水泥和乳化沥青相比,泡沫沥青有其自身的特点。泡沫沥青 适用材料广泛,无论是边缘的还是循环再造材料都可采用泡沫沥青进 行处治,形成强度高的柔.陛路面,抗变型和抗疲劳l生俱佳;泡沫沥青使 用标准的针入度级沥青,没有制造成本,由于泡沫沥青使用的是普通沥 青,不要使用稀释剂或乳化剂,因而可以节省费用而比较经济;铺设压 实后立即可开放交通;只是泡沫沥青冷再生需要配备专门的沥青发泡 装置。沥青半柔性高强基层冷再生技术可有效克服现有半刚性基层的 缺陷延缓路面的破损时间。 5再生方式的适用性 泡沫沥青冷再生根据施工方式不同可以分为厂拌冷再生技术和就 地冷再生。其中就地冷再生按照再生材料和厚度的不同分为沥青层就 地冷再生、全深式就地冷再生两种方式。各类技术具有不同的适用范 围,应用时应结合具体工程实际睛况来选择最适宜的。 结束语 在我国沥青路面的修补问题一直是一项比较多的道路施工资金支 出,因此在我国不断革新沥青路面表层和深层的修补技术,并且由于社 会的要求修补技术更要结合节能环保两个方向去改革创新,冷再生沥 青路面修补技术的问世还处于发展中阶段相信在不久的将来会有更加 优秀的再生技术投入到路面修补的工程施工中去,为我国公路事业增 光添彩。 参考文献 [1]郝合瑞.旧沥青路面材料冷再生技术研究 .西安:长安大学公路工程 学院,2o04 . [2】魏连雨等.泡沫沥青稳定旧沥青路面混合料冷再生试验分析叨.河北工 业大学学报00o8,(10):100-104.