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[摘 要]热再生沥青路面修补技术作为公路养护行业的一项新技术现在还尚未普及,但该技术能够实现沥青路面施工,降低施工成本,环保施工,能够及时有效完成公路养护任务,保证公路舒适顺畅,延长道路的使用寿命,随着时代的发展要求。目前,热再生技术由于一次性加热面积较小的局限性,还不太适合大面积的路面修补施工,但是在公路养护初期或非常适宜的情况下,是可以一步推广应用。
[关键词]沥青路面;损坏原因;热再生技术;应用
中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0353-01
1、热再生技术的优点
1.1 节约时间
所谓的节约时间是就地热再生来说的。对厂拌热再生来说,它的过程会复杂很多,而且需要将破损的沥青混凝土运送到工厂,然后进行加工,所使用的周期也是比较长的;但是对就地热再生来说,在施工现场就可以完成整个施工工作,施工结束以后,就可以直接投入使用,因此可以很大程度的节省时间,还可以使破损的路段在较短时间内被修复并且投入到使用中。
1.2 节约成本
沥青热再生技术的工作原理是,将已经损坏的沥青混凝土经过加热融化,然后再加入再生剂,进行二次使用,这样就可以实现对资源的合理利用,不仅可以很大程度上对道路维修的成本进行降低,还有效节约了资源。此外,对于就地热再生而言,它在现场进行取材并维修,就已经对材料的运输成本有所降低。
1.3 施工简单
在沥青路面热再生施工中,它的操作是比较简单的,尤其是对于就地热再生来说,所有的施工设备可以组成一条施工线路,这样就可以使施工过程简单化。就算是采用厂拌热再生也是较为简单的,因为它的操作也是通过大型设备来完成,在施工中,不需要太多的施工人员。
1.4 对公路运行的影响小
在沥青路面热再生施工中,每一次的施工只能是对单条道路而言的,这样就不需要对整条道路进行封锁作业,只是对施工道路进行封鎖就可以的,这样做就不会给道路的正常运行带来太多的影响。
2、沥青路面损坏的原因
2.1 在设计方面
在对沥青路面进行结构设计的时候,如果设计不合理、所选用的混合料也不合理的话,就很容易会造成沥青路面的损坏。因为沥青对于温度是非常敏感的,在高温的情况之下沥青的强度就很低,而在低温的时候沥青是很容易开裂的。而在进行沥青路面设计的时候,除了考虑正常的车流荷载之外,还应该要考虑到对雨水的一些要求。
2.2 施工质量
在对面层铺筑的过程中,压实度常常都不够,从而引起面层内部产生大量的空隙,这样就是的沥青混合料的防水能力和粘结力的程度都有所下降。例如:辗压设备如果在使用的过程中壁桥当或者辗压的遍数不够;拌和场与施工现场有较长的运送距离,沥青混合料在运输途过程中出现了较大的热量损失,最终导致混合料在运至现场后,其温度无法达到铺筑要求;为了保证施工进度进行低温施工,或者在拌和时,油温过高导致的沥青老化等问题。
2.3 温度的影响
在热混合物运输过程中,拌和场距离施工现场近处还好,尤其是运距越长,更会造成汽车底部,侧面和顶面温度降低,运至施工现场,表面温度约为110摄氏度甚至更低,而其内部温度依旧能保持150℃左右,在改性沥青路面施工中,由于温度要求比较高,这种现象更为明显。当低温物料顶面上的物料落到摊位上的摊铺机料斗的两侧时,当车内卸料物料几乎消失时,堆料斗向内两边的冷料落下时,被输送带送到布料的后面,整平砂浆不能冷却,高温混合料作为铺筑层中的固结料会出现在小面积的隔离层上。由于各种汽车材料的温差引起的偏析损伤,周期性离析现象更为明显。
3、沥青路面热再生技术在公路工程施工中的应用
能全部利用旧沥青混合料,不仅保护了环境,而且节约了大量的人力、物力和财力,还能够产生良好的社会和经济效益,因此该技术已经在我国高速公路领域得到广泛应用,京津塘高速、沪宁高速、石安高速也都采用了现场热再生技术对路面进行维修。
在压实和长期行车作用下,沥青路面成型之后,会有较高的强度存在,对开挖产生一定的难度,若先行加热沥青路面,会使沥青混合料呈现出松软状态,对铲挖施工提供便利。通过实验,在一般情况下,沥青路面厚度为40~80mm时,表面会加热至140℃左右,而底部需要加热至80℃以上即可。
当沥青加热至100℃时会出现软化,若达到一定温度后其性能则会快速降低,并会有焦化现象产生。在加热现场时,很容易出现表层沥青焦化而里层沥青未出现软化的现象,该方法克服的关键是结合热作用机理,对特殊加热装置进行设计,从而有特殊波段的高温辐射能产生,在短时间内,能够从较深的沥青路面内穿过。早期加热方法会采用明火对路面实施直接加热,后来逐渐发展为红外线加热方法的运用,四沥青混凝土损害以及散发呛人浓烟的现象得到减少。大多数加热装置都会对间接加热法进行使用,其燃料为丙烷气。
采用微波能对再生沥青混合物进行加热的方法已经产生,该方法作为一种新型较热方法,有更好、更快的速度,并得到楷书发展。微波加热装置能够在现场热再生施工中得到应用,现场路面对冷粉碎法进行使用,其最大深度为75mm。收集粉碎好的材料,并向普通的加热烘干机内送入,开展预加热处于。通过微波加热,使其加热温度达到132℃。最后采用摊铺和压实装置对混合料实施摊平和碾压密实。在微波加热装置内,可预先对一些再生机或其它添加物及新集料进行添加,使加热及拌和效果得到有效提升。
微波加热具有穿透深、加热速度、提升路面温度的特点。往往微波加热会由于穿透过深造成一定能量的浪费。目前正开展改进工作,在路面附近集中微波能量,既能使加热速度得到保障,又能将能源得以节约。
4、沥青混凝土路面热再生的方式
4.1 复拌型
首先,在对路面进行加热时,可以通过两台加热机,并且采取红外线燃气方式进行加热。其次,若温度达到施工要求时,就可以实施热再生作业。通过使用热再生机器对加热后的路面进行耙松,其深度要符合施工的要求。第三,耙松所使用的材料收集到再生机的中心位置,然后使用机载的搅拌锅对材料进行均匀的拌和。最后,将拌和好的材料,使用机载的摊铺机进行路面的摊铺。
4.2 复拌加辅型
第一,在对路面加热的过程中,可以通过两台加热机采用红外线燃气的方式进行加热。第二,温度符合施工要求时,就可以进行热再生作业,使用热再生机器对加热后的路面进行达耙松。第三,在进行原路面材料再生剂加入时,需要进行均匀的搅拌,然后将再生料在第一熨平板上进行摊铀。第四,在第一层的基础上通过第二熨平板加铺一层新热拌和沥青耐磨层,也就是说形成一层加铺层。第五,通过双驱双振压路机以及胶轮压路机对路面进行碾压。
4.3 旧混合料的数据采集和性能评价
第一,对于旧沥青路面来说,要根据路面破坏的不同情况,选择合适额取样频率。第二,通过使用抽提法对旧沥青混合料的矿料级配、集料性能的变化进行分析。第三,对旧路面老化的沥青进行提取,通过针入度分级体系进行分析、研究,这样就可以使老化沥青、新沥青的性能差别进行对比。第四,再生剂及掺入量要根据老化沥青的性能进行选择,确保再生后的沥青能够适合公路性能要求。
5、结语
目前,沥青路面热再生技术在公路建设中的应用,不仅具有节约资源,保护生态环境的优势,而且减少了对交通建设正常运营的影响,缩短了施工期,取得良好的经济效益和社会效益。此外,通过对沥青再生技术的不断研究和推广,开发相关专用设备,可以有效促进我国公路建设的快速发展。
参考文献
[1] 郭伟.沥青路面就地热再生施工工艺及技术.建筑与发展.2010年第3期.64-66页.
[2] 张军奇,贾艳梅.浅谈市政沥青混凝土路面常见病害及预防措施[C].河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集,2010.
[关键词]沥青路面;损坏原因;热再生技术;应用
中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0353-01
1、热再生技术的优点
1.1 节约时间
所谓的节约时间是就地热再生来说的。对厂拌热再生来说,它的过程会复杂很多,而且需要将破损的沥青混凝土运送到工厂,然后进行加工,所使用的周期也是比较长的;但是对就地热再生来说,在施工现场就可以完成整个施工工作,施工结束以后,就可以直接投入使用,因此可以很大程度的节省时间,还可以使破损的路段在较短时间内被修复并且投入到使用中。
1.2 节约成本
沥青热再生技术的工作原理是,将已经损坏的沥青混凝土经过加热融化,然后再加入再生剂,进行二次使用,这样就可以实现对资源的合理利用,不仅可以很大程度上对道路维修的成本进行降低,还有效节约了资源。此外,对于就地热再生而言,它在现场进行取材并维修,就已经对材料的运输成本有所降低。
1.3 施工简单
在沥青路面热再生施工中,它的操作是比较简单的,尤其是对于就地热再生来说,所有的施工设备可以组成一条施工线路,这样就可以使施工过程简单化。就算是采用厂拌热再生也是较为简单的,因为它的操作也是通过大型设备来完成,在施工中,不需要太多的施工人员。
1.4 对公路运行的影响小
在沥青路面热再生施工中,每一次的施工只能是对单条道路而言的,这样就不需要对整条道路进行封锁作业,只是对施工道路进行封鎖就可以的,这样做就不会给道路的正常运行带来太多的影响。
2、沥青路面损坏的原因
2.1 在设计方面
在对沥青路面进行结构设计的时候,如果设计不合理、所选用的混合料也不合理的话,就很容易会造成沥青路面的损坏。因为沥青对于温度是非常敏感的,在高温的情况之下沥青的强度就很低,而在低温的时候沥青是很容易开裂的。而在进行沥青路面设计的时候,除了考虑正常的车流荷载之外,还应该要考虑到对雨水的一些要求。
2.2 施工质量
在对面层铺筑的过程中,压实度常常都不够,从而引起面层内部产生大量的空隙,这样就是的沥青混合料的防水能力和粘结力的程度都有所下降。例如:辗压设备如果在使用的过程中壁桥当或者辗压的遍数不够;拌和场与施工现场有较长的运送距离,沥青混合料在运输途过程中出现了较大的热量损失,最终导致混合料在运至现场后,其温度无法达到铺筑要求;为了保证施工进度进行低温施工,或者在拌和时,油温过高导致的沥青老化等问题。
2.3 温度的影响
在热混合物运输过程中,拌和场距离施工现场近处还好,尤其是运距越长,更会造成汽车底部,侧面和顶面温度降低,运至施工现场,表面温度约为110摄氏度甚至更低,而其内部温度依旧能保持150℃左右,在改性沥青路面施工中,由于温度要求比较高,这种现象更为明显。当低温物料顶面上的物料落到摊位上的摊铺机料斗的两侧时,当车内卸料物料几乎消失时,堆料斗向内两边的冷料落下时,被输送带送到布料的后面,整平砂浆不能冷却,高温混合料作为铺筑层中的固结料会出现在小面积的隔离层上。由于各种汽车材料的温差引起的偏析损伤,周期性离析现象更为明显。
3、沥青路面热再生技术在公路工程施工中的应用
能全部利用旧沥青混合料,不仅保护了环境,而且节约了大量的人力、物力和财力,还能够产生良好的社会和经济效益,因此该技术已经在我国高速公路领域得到广泛应用,京津塘高速、沪宁高速、石安高速也都采用了现场热再生技术对路面进行维修。
在压实和长期行车作用下,沥青路面成型之后,会有较高的强度存在,对开挖产生一定的难度,若先行加热沥青路面,会使沥青混合料呈现出松软状态,对铲挖施工提供便利。通过实验,在一般情况下,沥青路面厚度为40~80mm时,表面会加热至140℃左右,而底部需要加热至80℃以上即可。
当沥青加热至100℃时会出现软化,若达到一定温度后其性能则会快速降低,并会有焦化现象产生。在加热现场时,很容易出现表层沥青焦化而里层沥青未出现软化的现象,该方法克服的关键是结合热作用机理,对特殊加热装置进行设计,从而有特殊波段的高温辐射能产生,在短时间内,能够从较深的沥青路面内穿过。早期加热方法会采用明火对路面实施直接加热,后来逐渐发展为红外线加热方法的运用,四沥青混凝土损害以及散发呛人浓烟的现象得到减少。大多数加热装置都会对间接加热法进行使用,其燃料为丙烷气。
采用微波能对再生沥青混合物进行加热的方法已经产生,该方法作为一种新型较热方法,有更好、更快的速度,并得到楷书发展。微波加热装置能够在现场热再生施工中得到应用,现场路面对冷粉碎法进行使用,其最大深度为75mm。收集粉碎好的材料,并向普通的加热烘干机内送入,开展预加热处于。通过微波加热,使其加热温度达到132℃。最后采用摊铺和压实装置对混合料实施摊平和碾压密实。在微波加热装置内,可预先对一些再生机或其它添加物及新集料进行添加,使加热及拌和效果得到有效提升。
微波加热具有穿透深、加热速度、提升路面温度的特点。往往微波加热会由于穿透过深造成一定能量的浪费。目前正开展改进工作,在路面附近集中微波能量,既能使加热速度得到保障,又能将能源得以节约。
4、沥青混凝土路面热再生的方式
4.1 复拌型
首先,在对路面进行加热时,可以通过两台加热机,并且采取红外线燃气方式进行加热。其次,若温度达到施工要求时,就可以实施热再生作业。通过使用热再生机器对加热后的路面进行耙松,其深度要符合施工的要求。第三,耙松所使用的材料收集到再生机的中心位置,然后使用机载的搅拌锅对材料进行均匀的拌和。最后,将拌和好的材料,使用机载的摊铺机进行路面的摊铺。
4.2 复拌加辅型
第一,在对路面加热的过程中,可以通过两台加热机采用红外线燃气的方式进行加热。第二,温度符合施工要求时,就可以进行热再生作业,使用热再生机器对加热后的路面进行达耙松。第三,在进行原路面材料再生剂加入时,需要进行均匀的搅拌,然后将再生料在第一熨平板上进行摊铀。第四,在第一层的基础上通过第二熨平板加铺一层新热拌和沥青耐磨层,也就是说形成一层加铺层。第五,通过双驱双振压路机以及胶轮压路机对路面进行碾压。
4.3 旧混合料的数据采集和性能评价
第一,对于旧沥青路面来说,要根据路面破坏的不同情况,选择合适额取样频率。第二,通过使用抽提法对旧沥青混合料的矿料级配、集料性能的变化进行分析。第三,对旧路面老化的沥青进行提取,通过针入度分级体系进行分析、研究,这样就可以使老化沥青、新沥青的性能差别进行对比。第四,再生剂及掺入量要根据老化沥青的性能进行选择,确保再生后的沥青能够适合公路性能要求。
5、结语
目前,沥青路面热再生技术在公路建设中的应用,不仅具有节约资源,保护生态环境的优势,而且减少了对交通建设正常运营的影响,缩短了施工期,取得良好的经济效益和社会效益。此外,通过对沥青再生技术的不断研究和推广,开发相关专用设备,可以有效促进我国公路建设的快速发展。
参考文献
[1] 郭伟.沥青路面就地热再生施工工艺及技术.建筑与发展.2010年第3期.64-66页.
[2] 张军奇,贾艳梅.浅谈市政沥青混凝土路面常见病害及预防措施[C].河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集,2010.