浅述热再生技术在沥青路面中的应用

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  [摘 要]采用沥青热再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到满足质量标准的再生混和料。初步的研究和实践均表明,这种再生混合料可以使用于公路的沥青面层,同时,利用沥青再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。
  [关键词]公路沥青路面 热再生技术 应用研究
  中图分类号:TD522 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0259-01
  一、沥青再生技术的意义
  沥青路面的老化主要是沥青路面在车轮荷载作用下承受着各种应力,同时沥青路面长期暴露于大自然,受到各种自然因素的作用,致使沥青中轻质组分减少和骨料的细化,混合料中的沥青、骨料的性能发生物理、化学变化,并最终表现为沥青混合料品质下降,产生功能性损坏和结构性损坏,从而影响了公路的使用寿命和使用质量。目前我国采用沥青面层的公路已陆续进入老龄化甚至超龄服役阶段,每年有大量的沥青路面需要翻修,而采用原有工艺对公路进行大、中修,翻挖、铣刨出来的旧沥青混合料将被废弃,一方面造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏的国家来说是一种资源的浪费,而且大量的使用新石料、开采石材,会进一步引发森林植被减少,水土流失等严重的生态环境破坏。所以旧沥青混合料的再生利用具有保护环境,重复利用资源的重大意义,是坚持“可持续发展”战略在公路建设的具体体现。
  二、沥青再生技术的分类
  旧沥青路面的再生利用,就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、回收、加热、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。再生技术按温度要求可分为冷再生和热再生;按照施工方式和生产地点的不同,热再生又可分为现场热再生、厂拌热再生;冷再生又可分为厂拌冷再生、现场冷再生、全深式再生。
  三、沥青热再生技术浅述
  沥青热再生技术简单的说就是由特殊加热设备提供强大的热量,在短时间内将沥青路面加热至施工温度,并通过对旧沥青混合料、新集料、新沥青、再生剂等加热,然后拌合形成热再生混合料,最后摊铺碾压形成沥青路面的一种工艺。热再生施工过程中均处于加热状态,原有路面和填铺的沥青混合料通过机械的碾压、揉捏、嵌合作用,完全融合形成整体。经热再生技术修复的路面,裂缝得到了阻隔和填塞、车辙和坑槽得以填充、不平整的区域得以平整、老化和脆弱的沥青经处理重新恢复了韧性、集料级配和沥青含量得到合理调整,表观效果好,使用寿命长。相对于其他修复方法,沥青热再生技术减少了交通中断?,减少了运输成本,且旧沥青路面得到再生利用,节约大量的沥青、砂石等原材料,有利于处理废料、保护环境。
  (一)沥青厂拌热再生技术
  对于沥青面层出现结构性深层损坏,甚至需要基层处治的路段,宜采用厂拌热再生工艺。厂拌热再生技术是先将旧沥青路面铣刨后运回工厂,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,掺入一定数量的天然集料、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,按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑。这种再生方式属于结构性再生,能有效地用于各种条件下旧沥青路面的再生利用。沥青厂拌热再生应注意以下几方面:
  1、旧沥青路面材料回收时要防止基层的粘土、粉尘等混入;
  2、旧沥青路面材料的破碎时间最好选在旧料即将使用前,以防旧沥青加速老化;
  3、认真进行再生沥青混合料的配合比设计,确定添加再生剂的种类和数量、新集料和沥青的比例;
  4、严格控制新、旧料的加热温度以及再生沥青混合料的拌和温度、拌和设备、拌和时间等工艺参数;
  5、严格控制摊铺温度,调整摊铺机械,加强现场监控和取样频率,避免混合料的温度离析。
  厂拌再生沥青混合料的质量控制主要集中于温度和级配的变异性。级配控制的关键在于对原材料及拌和过程进行严格控制;温度控制首先要建立准确的温度控制指标,加强抽样检测,对拌和工艺及拌和时间进行及时的反馈,控制出料的均一性。其次在摊铺前应保证再生沥青混合料充分混合,必要时可以采用运转车进行二次混合。再次是严格控制摊铺温度,低温混合料一律不允许摊铺,避免混合料的温度离析。最后是保证摊铺的连续性,杜绝摊铺机行进速度不均匀。
  (二)沥青现场热再生技术
  1、沥青现场热再生技术的分类
  沥青现场热再生是一种修复破损路面的过程,它通过加热软化路面,铲起路面废料,再和沥青粘合剂混合,有时可能还需要添加一些新的骨料,然后将再生料重新铺在原来的路面上。现场热再生可以通过单次操作完成,把原材料和需修复的路面重新结合,或者是通过两阶段完成,即先将再生料重新压实,然后在上面再铺一层磨耗层。根据路面的破损情况和对修复后路面质量等级的不同要求,现场热再生施工工艺还可以分为以下四种:
  (1)整形:旧路面被加热、耙松、摊铺、重新整形,最后压实(不添加任何新料),适用于修复破损不严重的路面,不需要添加新料,修复后可消除车辙、泛油、小裂缝等病害,恢复路面的平整度,改善路面适用性能;
  (2)重铺:在整形基础上,旧路面被加热、耙松、搅拌均匀后作为中间层,同时在上面再摊铺一层新混合料作为磨耗层,最后,两层同时进行压实。适用于破损严重的路面维修翻新和旧路面升级改造施工,修复后形成与新建道路路用性能相同的全新路面;
  (3)复拌:把新的沥青混合料与收集的旧料加热混合搅拌,这种方法可以提高现有路面的厚度或通过改变骨料的级配或调整再生剂的性质从而提高旧路面等级。适用于修复中等程度破损的路面,修复后可以恢复沥青路面原有性能;
  (4)复拌加铺:复拌后加罩一层磨耗层,用来改变路面的级配,提高路面的承载力和路用性能。适用于重交通,上层损害较严重,承载力下降的旧路面大中修工程。
  2、沥青现场热再生技术的优点
  (1)现场热再生可以实现旧路面材料的充分利用,节省大量的沥青、石料等,也不再需要考虑废弃料的运输和堆放的问题,不但节省运输费用,也避免占用土地,更避免环境污染;
  (2)现场热再生技术由于原有旧路面的材料被就地利用,省略了挖掘、外运、厂内加工及回填等一系列工作,工序相对简单、工艺流程紧凑,其施工效率高于其它施工方法;
  (3)现场热再生的再生层与下承层及接缝处属于热粘结,结合良好,保证了良好的层间粘结性能和抗剪能力,有效避免了接缝处雨水过量下渗而与层间脱离的病害;
  (4)采用传统的机械施工时,路基将承受频繁的高应力载荷,往往导致“局部隆起”现象,而现场热再生施工很少损坏路基;
  (5)现场热再生施工对交通干扰反应不敏感,维修时只需要封闭一个车道,对交通干扰小。
  四、结束语
  我国旧路改造、维护、保养的高峰已逐步来临,与传统的沥青路面修补技术相比,热再生技术在保证路面维修质量的同时.能最大程度地节约时间、减小投入。作为一种快捷、环保、节能的沥青路面翻修工艺,沥青热再生技术越来越受到公路行业的重视,有着广阔的应用前景,应积极对其相关技术进行研究和探索,以满足公路不断发展的需求。
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