厂拌热再生技术
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厂拌热再生在路面大中修工程中的应用厂拌热再生技术作为一项先进的路面修复技术,不仅能够对路面沥青混合料进行循环利用,降低成本投入,而且可以减少对环境造成的破坏。
本文以某公路工程为例,简要介绍了厂拌热再生技术施工准备工作,重点分析了拌热再生技术的应用以及质量控制,希望为相关工程提供技术参考。
标签:厂拌热再生技术;路面大修;施工要点一、工程概况某公路路面养护工程位于主要交通路段,近年来不断增大的车流量对使用年限均在10 年以上的路面造成严重损坏,长期超负荷运行的路面逐渐出现了坑槽、破裂、沉陷等现象,受到损坏的路面经常通过挖补、重铺以及罩面的方式进行维修,但依然无法保证行驶车辆的安全性和舒适性。
此次养护施工路面采用厂拌热再生技术,铣刨原路面至基层,通过最佳比例拌和新沥青混凝土,将5cm 厚的再生和料铺筑在基层,实现回收利用和保护环境、减少污染的目标。
二、厂拌热再生技术施工工艺1、施工工艺流程一是对原路面材料进行回收,二是集中地方预处理和堆放沥青路面材料,三是拌制再生混合料,四是运输再生混合料,五是摊铺混合料,六是压实养护路面,七是养生和开放交通(如图1所示)。
2、原路面材料回收施工人员可通过机械开挖和冷铣刨的方式对原路面沥青材料进行回收,尽可能地减少路面集料的破碎。
在铣刨回收沥青材料时,需要对开挖厚度进行精确控制,防止对下卧层路面结构造成破坏,沥青材料的回收和存放不得混入水泥混凝土废料、土、杂物和基层废料等。
3、沥青路面材料的预处理和堆放施工人员需要二次破碎处理回收的沥青路面材料。
破碎时,将一个料堆的回收沥青路面材料通过装载机、破碎机等机械进行充分混合,然后用破碎机或其他方式进行破碎。
筛孔尺寸需要根据再生混合料的最大公称粒径进行合理选择,通过筛分破碎后回收沥青路面材料,确保材料不少于两档,随后硬化处理堆料场地面,使用装载机将材料均匀堆放在堆料场,并设置防雨设施,施工人员需要分类堆放不同档的回收沥青路面材料,并进行明确标示,不得将其混合放置。
厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程的应用摘要:随着我国经济的不断发展,高速公路越来越成为关系到民生、促进经济发展的基础设施资产,对高速公路进行合理有效的维护、管理和保值成为复杂而庞大的系统性工程。
在高速公路路面的大修工程中,需要大量的沥青同时也会产生大量的沥青废料,如何处理这些废料,成为我们急需解决的问题。
近年来,沥青路面再生技术的发展,可以重复利用沥青的路面材料,可以从根本上解决这个问题。
厂拌热再生沥青技术,是再生技术中的关键一种技术。
本文就厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程中的应用进行了分析探讨。
关键词:厂拌热再生沥青技术;高速公路;大修工程;沥青废料;环境保护沥青再生技术主要是指对那些满足高速公路路面安全使用要求的沥青混凝土通过不同方法进行处理后,进而转化成能够再利用的沥青材料技术。
具体指对原来的沥青混凝土路面进行破碎、翻挖、筛分,然后与新的沥青及再生剂进行搅拌,从而形成新的能够供高速公路路面进行大修的材料。
沥青再生技术,不仅节约了资源,还保护了环境、防止污染。
该技术目前已获得较快发展,厂拌热再生沥青技术是最为成熟,已经形成了比较完整的施工技术和处理技术,在高速公路路面的大修工程中得到广泛的应用。
一、厂拌热再生沥青技术的适应性厂拌热再生沥青技术具有很好的适应性,可以适用于高速公路的多种路面结构层,通过严格的设计配合比,再生沥青材料的路用性能可以满足多种使用要求,从而最大限度的发挥利用沥青废料的作用。
下面就简要介绍一下再生沥青技术的适应性。
1.保护环境随着经济社会的发展,国家各部门对环境保护的要求逐步提高,厂拌热再生沥青技术的应用,一方面可以减少对沥青、自然界碎石等资源的开采利用,有效地保护了山林和山体,维护了生态环境;另一个方面不向大自然排放沥青废弃物,沥青废弃物由于特殊的化学性质很难分解、处理,含有的有毒物质对环境和当地的民众造成极大的破坏。
2.节约资源建设资源节约型社会是目前我国的一项基本政策,厂拌热再生沥青技术的应用,使得废旧的沥青材料得以使用,节省了沥青和碎石,大大降低了成本,减少了工程造价。
旧沥青路面的再生方法主要分为以下几种:现场热再生、厂拌热再生、现场冷再生、厂拌冷再生、全厚式再生。
由于我国幅员辽阔,南北、东西气候条件以及经济条件差异较大,各地都结合当地的施工条件选择了不同的再生方法。
据了解目前国内现在正在使用的再生方法多种多样,基本涵盖了上面提到的所有再生方法。
这些再生方法中,国内应用实例较多的是厂拌热再生和现场热再生。
本内容仅对国内目前应用较多较常见的以上两种热再生方法进行比较并对厂拌热再生设备做概要介绍。
一、现场热再生法现场热再生法就是在旧路面现场利用移动式的现场热再生设备将旧沥青路面加热、耙送、经过翻挖后加入再生剂、新沥青、新骨料送进搅拌缸拌和,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。
此过程是一个动态连续的过程。
在此过程中必须根据路面材料配方的不同以及工程质量要求,进行配比设计,确定旧沥青混合料中再生剂、新沥青材料、新集料的比例。
现场热再生方法的优点:1.施工周期短。
再生列车对旧路面再生过后经压路机压实后数小时就可恢复交通。
2.施工成本低。
再生料无需再运输到固定场地,材料现场再生现场使用。
3.设备转场快。
现场热再生方法和厂拌热再生法相比,存在以下几点缺点:1.设备投资较大,一套再生列车动辄几千万。
2.现场施工质量控制较难,因为现场热再生过程是一个连续的动态过程,所以要控制好质量需要对路面进行实时检验。
3.由于现场现场热再生生产过程要根据需要添加一定量的新料,所以维修后的路面标高会增加。
4.生产过程中热料释放出来的有毒蓝烟目前还无法集中处理。
5.一个工地的再生料无法摊铺到其他工地,也就是高等级路面的再生料无法使用到低等级的路面上。
二、厂拌热再生法厂拌热再生法就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂,再集中破碎,根据路面不同层次的质量要求,进行配比设计,确定旧沥青混合料的添加比例,再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。
DB32/T XXXX—2022 城镇道路沥青路面厂拌热再生施工技术规程1 范围本规程规定了城镇道路沥青路面厂拌热再生工程技术的基本规定、材料、配合比设计、施工、检验标准、验收等内容。
本规程适用于江苏省行政区域内新建、扩建、改建和养护的城镇道路沥青路面的建设管理。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
CJJ1 城镇道路工程施工与质量验收规范CJJ/T43 城镇道路沥青路面再生利用技术规程CJJ169 城镇道路路面设计规范JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E42 公路工程集料试验规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1沥青混合料回收料 reclaimed asphalt pavement采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料,简称RAP。
3.2旧沥青asphalt in RAP指RAP中所含有的沥青,也称作回收沥青。
3.3旧沥青含量asphalt content in RAPRAP中的旧沥青质量占烘干后RAP总质量的百分比。
3.4旧矿料 aggregate in RAP用抽提法或者燃烧法除去旧沥青材料后得到的矿料。
3.5RAP矿料级配 aggregate gradation in RAP用抽提法或者燃烧法除去旧沥青材料后得到的矿料的级配。
3.6沥青再生剂 rejuvenating agent掺加到热再生沥青混合料中,用于恢复旧沥青性能的添加剂。
3.7厂拌热再生hot central plant recycling将RAP运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新矿料、新沥青、再生剂等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。
3.8旧沥青中再生剂的掺配比例 rejuvenator percentage of asphalt in RAP沥青再生剂质量占RAP中旧沥青质量的百分比3.9RAP掺配比例 percentage of RAP in recycled asphalt mixtureRAP质量占再生沥青混合料总质量的百分比。
厂拌热再生沥青混凝土路面施工一、厂拌热再生沥青混合料的拌制1、厂拌热再生沥青混合料拟选用连续式拌和设备进行拌制.2、回收沥青路面材料(RAP)料仓数量应不少于2 个,料仓内的回收沥青路面材料(RAP)含水量应不大于3%。
3、厂拌热再生沥青混合料的生产温度与拌和时间应根据拌和设备的加热干燥能力、回收沥青路面材料(RAP)含水率、再生沥青混合料的级配等综合确定,以生产出均匀稳定的沥青混合料为原则.混合料出料温度比普通热拌沥青混合料高5℃~15℃。
4、厂拌热再生沥青混合料拌制的其它要求,应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)对热拌沥青混合料路面的规定。
二、厂拌热再生沥青混合料的运输1、根据连续式沥青搅拌楼和摊铺机的摊铺能力及运距计算车辆数,保持摊铺机前有3~5辆运料车等候为宜,运输车辆拟采用大吨位运输车。
2、运输前对车辆性能进行检查,使用性能良好的运输车,防止运料过程中车辆发生故障。
3、运输车辆的车厢应清扫干净,严禁有泥沙或其它杂物残留车厢;为防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂防粘薄膜剂。
4、拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分几层装料,移动次数尽可能多,以减少粗集料的分离现象。
5、运料车均应用完好的双层蓬布覆盖设施,以便保温、防雨或避免污染环境。
6、卸料后,对残余的混合料应及时清除,防止结硬。
三、厂拌热再生沥青混合料的摊铺1、处理下承层:1)彻底清扫、冲洗下承层的污染物,砂浆和其它浮渣应用钢刷擦清。
2)下承层的坑槽、松散和其它病害应按规定用沥青混合料修补。
3)对下承层的标高、横坡、平整度要进行检测,对影响质量且无法在上面层消除的缺陷地段进行调平。
2、摊铺1)摊铺温度宜控制在160℃~170℃之间,不得低于150℃。
2)每次摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开关、链板送料器的转速相匹配,螺旋分料器应不停地转动,且速度不宜太慢。
分料室中的沥青混凝土应保持高度不变并不低于螺旋分料器的轴顶或接近螺旋顶部,不应使沥青混合料时多时少。
厂拌热再生沥青混凝土生产及施工实施要点1、设备要求1.1厂拌热再生混合料生产设备应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)有关规定,并应满足下列要求:1.应配备不少于2 个沥青混合料回收料(RAP)冷料仓。
2.应配备独立的沥青混合料回收料(RAP)加热滚筒,RAP 加热滚筒出料口应安装测温装置,温度测量精度宜不低于±3℃。
3.应配备独立的沥青混合料回收料(RAP)热料暂存仓,热料暂存仓应具有加热保温功能并宜具有料位检测装置。
4.应配备沥青混合料回收料(RAP)配料装置和计量装置,静态计量精度宜不低于±0.5%。
5.RAP 供给系统的供料能力、燃烧器的供热能力、RAP 加热滚筒的生产能力应满足设备最大生产能力的要求。
6.加热装置应确保沥青混合料回收料(RAP)不与火焰直接接触。
7.RAP 加热滚筒内应设置避免RAP 粘附滚筒内壁的专门装置。
8.应根据需要配备沥青再生剂的储存、计量、喷洒装置,再生剂静态计量精度宜不低于±0.3%。
厂拌热再生混合料既可以使用间歇式拌和设备也可以采用连续式拌和设备生产,但是目前连续式拌和设备在我国很少使用,本规范规定了使用间歇式拌和设备的要求。
当RAP掺加比例小于10%时,可不需要独立的RAP加热滚筒和热料暂存仓,常温的RAP可直接进入到拌和锅中与热集料、热沥青等拌和生产厂拌热再生沥青混合料。
对于RAP与新集料一起进入加热滚筒的厂拌热再生设备,需要对加热滚筒进行专门设计避免RAP过度老化等不利情况发生,经过充分论证后使用。
加热RAP料所产生的烟气中含有大量的表面包裹沥青的黏性微粒径颗粒,如果拌和设备可将加热RAP的尾气引入新集料的加热滚筒进行二次燃烧,将有利于减少废气排放和除尘滤袋的堵塞。
1.2摊铺设备、压实设备等应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的有关规定2.施工准备2.1 施工前应配备满足施工要求的厂拌热再生拌和设备、摊铺机、压路机、运料车等生产施工设备,并保证其处于良好的工作状态。
RAP厂拌热再生沥青混合料施工应用技术发布时间:2022-11-22T02:54:39.148Z 来源:《工程建设标准化》2022年第14期作者:于林涛[导读] 高性能再生剂能在短时间内调和老化沥青的组分,改变老化沥青的流动性。
于林涛陕西高速机械化工程有限公司摘要:高性能再生剂能在短时间内调和老化沥青的组分,改变老化沥青的流动性。
该技术采用振动筛控制铣刨料比例,热再生混合料由精确控制的热再生拌和设备生产,保证了混合料的技术性能。
通过改进摊铺碾压工艺和施工质量控制方法,控制热再生混合料的摊铺效果。
RAP厂拌热再生沥青混合料施工应用技术,可以广泛使用沥青铣刨料,解决铣刨料无处堆放的问题,避免石料开采和沥青加工造成的环境污染。
该技术适用于公路养护、新建或改扩建工程,尤其适用于沥青铣刨材料较多的情况。
关键词:道路工程;路面材料;沥青老化;RAP厂拌热再生;分批配料装置1技术概述基于现有技术,提高铣刨料含量的关键在于严格控制铣刨料的级配和活化废沥青,而活化废沥青的关键在于新型再生剂。
目前市场上的再生产品质量参差不齐,普遍存在废沥青改性效果差、耐老化性能差的问题。
陕西高速机械化工程有限公司积极调研国内废旧沥青再生材料,与长安大学、陕西省交通规划设计研究院有限公司等单位合作,推广应用高性能再生材料。
在充分保证RAP厂拌热再生沥青混合料技术性能的前提下,显著增加了铣刨料的含量。
2技术原理生产过程中安装了沥青铣刨料的二次破碎设备和振动筛分机,可分级筛分成三级铣刨料,有效控制铣刨料的级配。
同时,为保证厂拌热再生的出料量和再生混合料的稳定性,新建一座沥青拌和站,安装专用的回收筒、计量装置、回收料斗及相关管道,使两个等级的铣刨料可以任意比例同时加入拌和站。
在研磨材料被加热后,再生剂首先与研磨材料混合,然后再生的研磨材料落入混合仓中,并且处于较高的温度。
高掺量RAP厂拌热再生沥青混合料技术实施方案的流程主要包括:施工准备、配合比设计及性能验证、再生混合料的生产、运输、摊铺、碾压及施工质量控制。
浅述厂拌热再生AC-20型沥青中面层配合比设计摘要:我国的公路养护将成为新的热点,而利于环保、低成本高效率的旧沥青路面热再生技术为沥青路面养护提供了正确的方向。
本文对厂拌热再生AC-20型沥青中面层配合比设计流程与注意要点进行阐述。
关键词:厂拌热再生沥青配合比厂拌热再生沥青混合料是采用对旧沥青路面铣刨后,将RAP材料运送到拌和厂经热再生拌和设备加热后与新的沥青混合料按设定的掺加比例进行拌和后生产的沥青混合料,现提出如下施工指南。
1 原材料要求厂拌热再生的原材料主要有新加沥青、新加集料、矿粉以及沥青面层RAP材料。
(1)新加沥青:沥青面层采用优质道路石油沥青,标号为70号或90号,其技术要求应满足公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)的要求。
(2)新加粗集料:应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm。
中面层采用石灰岩等碱性石料,应选用反击式破碎机轧制的碎石,严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量。
集料质量应从源头抓起,派专人进驻集料加工厂,对不合格的集料不得装车、装船,对进场粗集料应按每2000T一次的频率进行检验。
(3)新加细集料:采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂,石质为石灰岩,不能采用山场的下脚料。
对进场细集料,施工单位应按每1000T一次的频率进行检验。
(4)填料:宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术要求见表五,进场填料不少于每50吨检验一次。
拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料,以确保沥青面层的质量。
(5)沥青面层RAP材料:厂拌热再生用的RAP为原公路中面层沥青面层的RAP材料,要求RAP材料粒径规格基本一致,没有大的团块,且应干燥、洁净,含泥量不得大于1%,用于再生生产的旧沥青混合料颗粒尺寸应小于31.5mm(方孔筛)。
检测内容和频率要求:RAP材料每500T检测一次,检测RAP材料的级配和残留沥青用量。
厂拌热再生沥青混合料技术的应用【摘要】沥青混合料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。
本文从厂拌热再生沥青混合料配合比设计、再生沥青混合料施工工艺、再生沥青混合料质量控制等方面介绍厂拌热再生沥青混合料技术应用。
【关键词】厂拌热再生沥青混合料技术应用中图分类号: tf526+.3 文献标识码:a 文章编号:1.工程概况鞍山市千山东路里程桩号k0+000—k9+672.24,全长9.673公里(含长链0.805公里)其中主线下面层就是采用5cm厂拌热再生沥青混合料(ac-20)。
我公司利用现有的拌和设备,通过对原有拌和设备进行技术改造,在原设备基础上加装一套沥青旧料加热系统,加热后的沥青旧料放入沥青混合料搅拌器内,喷入再生剂后加入新骨料、新沥青、矿粉,强制拌和后成为再生沥青混合料。
2. 厂拌热再生沥青混合料技术特点1.1厂拌热再生沥青混合料技术是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术。
1.2厂拌热再生沥青混合料按不同路面层的技术要求灵活调整旧沥青混合料新骨料和新沥青的加入比例,在加热状态下充分搅拌。
3. 厂拌热再生沥青混合料施工材料要求3.1回收沥青路面材料3.1.1 回收沥青路面材料(以下简称rap)来自沥青路面的翻挖或铣刨,采用破碎机进行破碎,应使rap最大粒径小于再生沥青混合料最大公称粒径,根据需要分成几档,这样更有利于级配控制。
3.1.2 rap应干燥、洁净,无沥青粘结的砂石料不得多于沥青旧料质量的5%,含泥量不得大于1%。
不同的rap应分开堆放,不得混杂,保证材料均匀一致。
3.1.3厂拌热再生经过预处理的时rap的技术指标要求进行检测。
3.2 再生剂3.2.1为保证再生沥青混合料的使用质量,在沥青旧料中应掺加再生剂,再生剂的选用应综合考虑rap的性能和再生沥青混合料用途等因素,用量则通过材料室内试验确定。
3.2.2 再生剂性能应符合(1)必须具有良好的亲和与渗透能力;(2)必须具有良好的流变性质;(3)必须具有溶解和分散沥青质的能力;(4)必须具有一定的耐热性和耐候性。
浅谈沥青路面厂拌热再生施工技术摘要:厂拌热再生技术是先将旧沥青砼路面材料铣刨后运回工厂,通过破碎、筛分(必要时),并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和,使混合料达到规范规定的各项指标,按照与新建沥青混凝土路面完全相同的方法重新铺筑路面的一整套工艺。
关键词:沥青路面;热再生;施工技术Abstract: The factory mix hot regeneration technology is first the old asphalt concrete pavement materials plane back to factory after milling, through the crushing, screening (if necessary), and according to the old material content of asphalt, asphalt aging degree, graded gravel as indexes, mixed with certain amount of xinji materials, asphalt and regenerative agent (if necessary) in mixing, make the mixture to the index of rules and regulations, and in accordance with the new asphalt concrete pavement of exactly the same method to road paving a whole process.Keywords: the asphalt pavement; hot regeneration; construction technology1.引言沥青混合料再生利用技术,是将需要翻修或废弃的沥青路面,经过翻挖、回收、破碎、筛分,用新集料、软沥青材料适当配合,重新拌制,形成具有路用性能要求的再生沥青混合料,用于铺筑路面面层或基层的整套技术。
厂拌热再生沥青路面设计与施工技术规范1 范围本规范规定了厂拌热再生沥青路面设计与施工的术语和定义、符号、代号和缩略语、原路面沥青混合料的调查与分析、回收沥青路面材料技术性能指标、厂拌热再生沥青混合料设计与材料组成、厂拌热再生沥青混合料寿命及疲劳性能要求、厂拌热再生施工质量控制方法与管理、环境保护等技术要求。
本规范适用于高速公路沥青路面厂拌热再生。
其它等级公路或城市道路可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改)适用于本文件。
GB 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准GB 16297 大气污染物综合排放标准JTG D50 公路沥青路面设计规范JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E42 公路工程集料试验规程JTG E60 公路路基路面现场测试规程JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F41 公路沥青路面再生技术规范JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则3 术语和定义、符号、代号和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1回收沥青路面材料 reclaimed asphalt pavement (RAP)采用铣刨、开挖等方式获得的旧沥青路面材料。
3.1.2厂拌热再生 central plant hot recycling将RAP运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。
3.1.3沥青再生剂 rejuvenating agent掺加到热再生沥青混合料中,用于恢复已老化沥青性能的化学添加剂。
3.1.4回收沥青路面材料(RAP)掺配比 percentage of RAP in recycled mixtureRAP占再生混合料矿料总质量的百分比。
1 第三节 厂拌热再生技术 一、 旧路面材料性状及其再生适用性 1 流变性质 老化沥青在流变指标上表现为粘度增大,针入度增加,延度减小,软化点升高。表1是老化沥青流变指标随某A型再生剂掺量的变化情况。可以看出,随着再生剂掺加比例的增加,老化沥青的流变指标逐渐向新沥青方面过渡。由此说明,从流变力学指标角度,旧沥青材料具有较好的再生适用性。 2 再老化性质 沥青混凝土路面热再生工艺中,旧沥青受热时间及受热强度都不亚于普通拌制沥青混合料。因此,旧沥青在耐热老化方面的再生适用性,即再老化后的性能如何应值得重视。 从测试结果可以得出,旧沥青再老化速率相对变缓。考虑到已得出的低温劲度调合的直线线性关系,如果用于调合的软沥青的耐老化性能与S70相近时,那么,调合出的再生沥青的耐老化性能(用指标变化率表征)要好于原始沥青S70。因此,也可以得出,在受热再老化方面,旧沥青也有着良好的适用性。 3 旧砂石材料性状及其再生适用性 与普通沥青混合料组成机理相同,沥青混凝土路面旧矿料在再生沥青混合料中贡献的依然是级配和强度。所以,应掌握受车辆荷载和环境气候作用几年、甚至十几年的旧矿料性状变化情况,以便对其再生适用性做出判断。 1 ) 级配特征 旧沥青砂石材料的级配性状直接影响到其再生作为路面结构层的适用性。 从旧料抽提筛分结果可以看出,经过长期交通荷载以及回收破碎的作用,旧沥青粗集料部分细化成细集料,而细集料进一步细化的程度较小,最终粉料量的变化并不是很明显。 2
由此得出,旧集料级配细化并不严重,骨料级配的本质没有改变,在再生中完全可以通过添加相对较粗的新骨料进行调整,形成合格的沥青混合料级配。 在沥青混凝土路面冷再生中,收集的旧集料直接作为骨料被冷拌。因此,应对旧集料收集状态的表观级配组成状况进行分析,并以此为基础进行冷再生沥青混凝土路面的材料配比设计。显然,由于旧沥青的裹覆结团作用,旧料原样筛分结果比抽提后筛分结果粗很多,但将该级配组成与高等级公路基层级配碎石规范要求相比较,仅细料通过率不满足要求,且偏差较小。因此,针对路面基层,旧料有较好的冷再生适用性。 2) 强度与形状 回收旧骨料的强度和颗粒形状也影响着沥青旧料再生的适用性。广佛高速公路旧骨料的相关检测结果。可以看出,除针片状含量偏大外,旧骨料其他指标均满足规范对新骨料的要求。针对细长扁平颗粒含量较多情况,再生时只要添加使用针片状含量小的碎石,即可弥补该缺陷。因此,从强度和颗粒形状方面讲,旧集料也有较好的再生适用性。 沥青混凝土路面的再生利用方法取决于需要再生的路面结构状况、结构层次、层次的材料性状,以及再生成型路面层次的功能、设备状况及经济条件等诸多方面。再生对象不同,使用目的不同,应采用不同的再生方法。 4 沥青混凝土路面再生方法的适用性 旧沥青混凝土路面的再生,是指将不能满足路用要求的旧沥青混凝土路面,通过混合新组分或受热整型等方式,重新铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。按照再生路面组成材料的拌和温度及拌和地点,可将沥青混凝土路面再生方法分为厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生等4类。 1 ) 厂拌热再生 3
厂拌热再生,是将旧沥青混凝土路面面层,经过翻挖、铣刨,回收集中到再生拌和厂,根据需要进行破碎筛分预处理,再掺入一定比例的新骨料、新沥青、再生剂等,用改装的或特制的再生沥青混凝土搅拌设备进行加热拌和后,运至施工现场,热铺成为新的沥青混凝土路面结构层。 在厂拌热再生方法中,因添加了新骨料、新沥青和再生剂等新组分,故应针对再生沥青混合料拟用层面进行专门的材料性能配比设计,同时也应进行相应的拌制及摊铺工艺设计。因此,沥青混凝土层的重铺也可以和新路施工一样,分别按下面层、中面层和上面层(磨耗层)的不同技术要求进行。 2 ) 就地热再生 就地热再生,是将旧沥青混凝土路面上面层,经过表面加热、翻松铣刨,并根据情况掺入一定比例的新沥青、再生剂和新骨料等,利用移动式现场拌和设备进行加热拌和,热铺成为新的沥青混凝土路面面层。 可以看出,就地热再生针对的是沥青混凝土路面表面层,对表面层进行性能恢复、整型,改善沥青混凝土路面包括排水性能的功能性服务性能。根据待再生路面的病害特点和设计要求,可以采用的就地热再生技术方案有4种:整型、重铺、复拌和复拌+罩面。 3 ) 厂拌冷再生 厂拌冷再生,是指将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过翻挖、回收、破碎、筛分,再掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等,利用工厂拌和设备进行冷态拌和,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。 沥青混凝土路面的冷再生是在自然环境温度下完成沥青混凝土路面的翻挖、破碎、新材料的添加、拌和、摊铺及压实成型,重新形成路面结构层的一种工艺方法。由于粘结剂是在冷态状态下拌和形成,其分布均匀性和粘附性并不理想,与粒料的粘结性也相对较差。 4
所以,厂拌冷再生混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,也可用于已铺好碎石和喷好油的低等级路面面层。 4) 就地冷再生 就地冷再生,是将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过冷破碎、翻松,掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、水泥、泡沫沥青等)、新骨料(当路面的沥青含量太高或是需要改善骨料的级配时),利用现场移动式拌和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。 沥青混凝土路面的就地冷再生也是在自然环境温度下完成沥青混凝土路面的翻挖、破碎、新材料的添加、拌和、摊铺及压实成型等工艺。同样的原因,就地冷再生混合料也主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,其上面一般要进行沥青混合料面层的铺筑。 厂拌热再生能精确控制沥青混合料中各成分的配比,再生混合料可变性比较小,质量有保证,因此,这种再生技术是美国沥青路面热再生的主流。 现场热再生除了再生沥青混合料稳定性无法精确控制之外,还存在一定的环境污染问题。在环境保护要求较高的美国,这种技术只是在一些非常特殊的情况下或在一些特殊路段中应用。在美国,沥青路面现场热再生应用得比较多,但厂拌热再生的应用则更为广泛。
二、应用实例 (一)河北省热再生技术应用情况 目前河北省高速公路大、中修以至翻修任务大量增加 ,旧有高速公路转向重点养护,在石安高速、石太高速已经进行热再生项目试验段应用研究。 不同地区的高速公路沥青路面的病害程度和环境不同,选择沥青再生方式也有所侧重。 河北省高速公路半刚性基层沥青混凝土路面的病害主要是坑洞、裂缝等结构性破坏, 5
车辙、泛油、磨光、掉粒等表层病害相对较轻微。考虑到早期施工的沥青混凝土路面病害状况和程度离散性大, 现场热再生和现场冷再生方式均难以满足高级路面的路用性能要求。采用厂拌热再生技术。 石安高速公路大修项目修建了厂拌热再生试验段。石安高速公路于 1997 年建成通车,原路面结构为 4cm多碎石细粒式沥青混凝土上面层 + 5cm多碎石 中粒式沥青混凝土中面层 + 6cm 沥青碎石下面层。 2002 年后,路面出现大面积的沉陷、辙槽和大量裂缝 ( 以龟裂和横向裂缝为主 ) ,呈明显的结构性破坏特征。考虑到该工程的病害特点与沥青厂拌热再生技术条件相适应 ,因此确定 10KM 热再生实验段。 实验段的工作顺序: 旧路面沥青混合料实验,包括沥青含量、老化程度、集料的性能指标和级配。 进行目标配合比和施工配合比设计后施工。通过对各类再生拌和设备进行技术经济性能比选 , 基于设备对旧沥青混合料的加热效率、防沥青老化性能、废气排放标准、再生混合料质量保证等能力的考虑,最后选择了美国西司德克公司双滚筒连续式拌和设备。 该实验段通车近2年,还未有明显不良效果。 总之, 沥青再生是符合可持续发展、保护环境的国家政策的。但沥青再生技术的效果还有待进一步的研究和验证。
(二)广东省热再生技术应用情况 1、广佛项目的特点及大修前的主要病害 项目特点:起于广州沙贝,终于佛山谢边,全长14公里。1988年底建成,是广东第一条高速公路;1993年初全面罩面(SMA);1999年扩建为6车道和8车道。地处经济发达地区,交通繁忙,重车多。路况极差,病害严重。基层、底基层承载力不足,并且没有结构内排水系统 6
2、大修路面结构设计新铺设3层:6cm再生沥青AC-25I下面层,5cm改性沥青FAC-20中面层,4cm改性沥青SMA-13上面层。基层采用素混凝土和(或)再生沥青混合料LSM-25补强。 3、沥青路面的再生适用性总体评估 (1)现场取样在项目实施前全线取样,各车道每公里取一个样,共计86个样。取样位置随机选取。去除改性沥青上面层,下面3层全深取样。检测项目包括:沥青含量,沥青针入度,矿料级配和集料主要性能指标。 (2)适用性评估结论 国外经验,针入度大于15的沥青具有再生利用价值,本项目针入度大部分处于20~40之间,平均值为28.8,旧沥青性能适宜再生。 回收的集料除针片状含量外,其它性能指标均满足,针片状含量指标可通过提高新集料指标补偿。 各项指标均有一定的离散性,但和国外相关资料对比,情况并不严重,可以通过针对性措施解决。 (3 )提高新集料的针片状含量指标四、实际应用效果 4~5月份完成的再生沥青路面已经受了一个雨季和超常高温的考验广佛目前的再生沥青路面技术质量指标完全满足全新沥青路面要求,但后期效果需观测。 总结:广佛高速公路是全国第一个大规模采用沥青路面再生技术的高速公路项目。国外多年的实践证明,厂拌再生沥青混合料路面能够达到并保持所要求的各项路用性能指标,并且具有更好的抗车辙性能。这种再生方式能有效地用于各种条件下旧沥青路面的再生利用。从对比试验看,采用旧沥青混合料进行大修与全部采用新沥青达到的水平大致持平,采用旧沥青混合料大修的路面达到国家规定高等级公路路面沥青混合料的要求。