公路沥青路面复拌型就地热再生养护技术的应用.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD0 引言当前,沥青路面养护维修主要采用铣刨后加铺新沥青混合料的方式,铣刨后所产生的原沥青混合料回收后,多采用露天堆放的方式,不仅占用土地资源,还会造成周围环境污染。近年来出现的就地热再生技术可100%原位利用原沥青铣刨料,在节省新施工材料拌和、运输费用的同时,社会效益、环境效益和经济效益显著。就地热再生沥青混合料中旧料占80%以上,与原设计要求相比,原沥青铣刨料级配、油石比及技术性质必然存在不同程度的变异和弱化,在后续铣刨工艺的影响下,这种性能的变异程度会进一步加剧。大量研究人员及从业人员从不同视角对就地热再生沥青混合料路用性能的提升进行研究。基于已有研究成果,
2、为进行就地热再生沥青路面施工质量系统性控制,本文从具体工程出发,结合室内试验结果,对就地热再生混合料配合比进行优化研究。1 沥青路面老化再生机理沥青材料在储存、施工、长期使用过程中因暴露在空气中,发生氧化、挥发、聚合等物理化学反应后,材料分子结构及化学组分发生改变,物化性能劣化。沥青材料老化后,沥青质、胶质增多,油分减少,软化点升高,密度和黏度均变大,针入度降低,延性和胶结能力减弱甚至彻底丧失,沥青路面则因抗剪、抗冲击性能下降而出现松散、裂缝等病害。沥青路面再生技术包括热再生和冷再生两类,前者包括就地热再生和厂拌热再生两种。就地热再生技术自21世纪之初引进我国公路施工领域以来,目前已经较为成熟
3、。就地热再生又可分成加铺再生和复拌再生两种,复拌型就地热再生工艺主要通过若干台加热车软化旧沥青路面,并通过疏松耙翻松,按比例掺加再生剂和新料后与旧料一起加入搅拌器热拌,摊铺、碾压成型。以上处理能显著改善沥青含量、骨料级配等性能参数,恢复老化磨耗层路用性能1。2 旧路性能评价某公路K1456+600K1467+260段原路面面层为4 cm厚AC-13+7 cm厚AC-20的两层结构,基层为36 cm厚的水稳碎石基层。该路段于2010年建成通车,在长期运行过程中,因行车荷载及外界环境的综合作用,部分路面先后出现网裂、坑槽、车辙等病害。为恢复病害路段路用性能,公路管理部门决定实施复拌型就地热再生养护
4、处治措施。2.1 旧路性能就地热再生技术属于沥青路面表面层预防性修复技术,沥青路面表面层在车辆荷载、外界环境等的综合作用下,承载力等各项性能均存在不同程度的降低。为此,必须在热再生预防性养护技术选用时全面调查和分析原沥青路面技术状况。按照公路沥青路面再生技术规范(JTG/T55212019),对该公路4 cm厚的AC-13C改性沥青路面技术状况进行分析。调查及评价结果见表1。根据表中评价结果,原沥青路面整体状况良好,但抗滑性能差,整体符合就地热再生养护施工条件。造成原路面抗滑性能衰减的原因在于,受到行车荷载反复作用及动水冲刷的影响,路面集料沥青膜裹覆层脱落,集料棱角性丧失2。2.2 原沥青路面
5、级配范围应用离心抽提方法回收原路面再生沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)。将旧铣刨料静置35 h后,通过离心机除矿粉,同时通过阿布森法将三收稿日期:2022-12-15作者简介:袁鑫(1987),男,工程师,从事路桥建设管理工作。公路沥青路面复拌型就地热再生养护技术的应用袁鑫(宜春市公路事业发展中心上高分中心,江西 宜春 336400)摘要:在概述沥青路面老化再生机理的基础上,以某高速公路病害路段为例,对旧路技术状况以及原沥青路面级配范围进行全面调查和分析,从再生剂掺量试验、级配优化等角度进行配合比设计优化;并对病害路段复拌型就地热再生养护施工技术要点及
6、应用效果进行了分析探讨,望能为同类工程提供借鉴。关键词:沥青路面;就地热再生;油石比中图分类号:U416.2文献标识码:B35总654期2023年第24期(8月 下)氯乙烯有机溶剂去除后得到沥青回收料。检验沥青回收料物理力学性能,结果显示,25 针入度为23(0.1 mm),软化点为74,沥青含量为4.5%。根据试验结果,原路面沥青材料老化严重,延度和针入度均明显退化,但针入度尚未降至20(0.1 mm)以下,通过再生恢复力学性能的可能性较大。对应用离心抽提方法回收的原路面再生沥青混合料进行筛分试验,所确定出的原沥青路面级配范围见表2。根据表中结果,原沥青路面级配整体偏细,4.75mm筛孔通过
7、率为44.6%,超出原设计14.1%,说明在行车荷载长期作用下,原沥青路面粗集料棱角性下降,原4.75 mm以上的集料存在破碎现象,使路面抗车辙性能降低。为此,必须通过掺加新集料来填补路面微车辙,提升养护后路面的抗滑和抗车辙性能。表2 原沥青路面级配范围筛孔尺寸/mm原路面级配(%)原设计级配(%)级配范围(%)0.0756.45.6480.159.58.25150.311.19.57200.615.314.210271.1823.321.815382.3628.927.624504.7544.639.138689.571.768.4688513.296.194.590100161001001
8、003 配合比设计优化3.1 再生剂掺量试验为恢复原沥青路面老化沥青各项性能,必须掺加再生剂。该旧路养护工程主要采用苏博特新材料公司生产的RA100型沥青再生剂,其闪点为250,60 运动黏度为 8710-6m2/s,15 相对密度为 1.093,163 薄膜加热试验质量变化为3.14,运动黏度比为0.65。性能均满足公路沥青路面再生技术规范(JTG/T5512019)对热拌沥青混合料再生剂质量的规定。因试验操作方面的限制,原路面沥青制备过程中可能存在部分矿粉,干扰延度试验结果,故常规延度试验无法全面评价原沥青材料低温性能3。为进行再生剂最佳掺加量的确定,对原路面再生沥青混合料掺加0.2%新沥
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