董曉進(jìn)
(南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院,江蘇泰州 225300)
農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中對(duì)廢舊瀝青混合料再生技術(shù)的應(yīng)用研究
董曉進(jìn)
(南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院,江蘇泰州 225300)
最近幾年,我國(guó)公路事業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展而呈現(xiàn)出一種突飛猛進(jìn)的趨勢(shì)。另外,由于交通量及車輛荷載的不斷增長(zhǎng),出現(xiàn)了路面破壞日益嚴(yán)重的問(wèn)題。目前我國(guó)道路的主要形式是瀝青路面,每年都會(huì)存在大量的瀝青路面需要改造及翻修,從而產(chǎn)生了大量的廢舊瀝青混合料,該材料作為一種可再次利用的有用資源,通過(guò)對(duì)其合理的利用,能夠有效地節(jié)省資源的開(kāi)發(fā),同時(shí)也有效地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益的不斷提高,從而形成一種持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。本文基于瀝青混合料的基本理論,對(duì)廢舊瀝青混合料在我國(guó)農(nóng)村公路中的再次利用進(jìn)行了探析,并分析了其綜合效益,希望對(duì)日后相關(guān)工作提供一定的幫助。
農(nóng)村道路 路面結(jié)構(gòu) 廢舊瀝青 再生利用
按其組成結(jié)構(gòu)將瀝青混合料分為了以下三大類:
(一)懸浮密實(shí)型
在使用連續(xù)的致密礦物和瀝青混合料過(guò)程中,礦物材料形成的一種連續(xù)密實(shí)型結(jié)構(gòu),其中較大的顆粒由于受到小顆粒的排擠,致使大顆粒以一種懸浮的狀態(tài)處在了小顆粒之中,雖然具有很強(qiáng)的密實(shí)度,但次級(jí)集料將各級(jí)集料隔離開(kāi)來(lái),使其不能進(jìn)行直接接觸而形成骨架,導(dǎo)致懸浮于瀝青膠漿和次級(jí)集料之間。
(二)骨架密實(shí)型
在利用間斷性密級(jí)配礦物質(zhì)混合料與理清組合形成的瀝青混合料時(shí),其中既有部分的粗料形成了骨架,同時(shí)又能在粗集料的空隙中添加部分細(xì)集料,對(duì)骨架空隙進(jìn)行了充實(shí)的填充,促使形成的結(jié)構(gòu)具有較高的密實(shí)度。
(三)骨架空隙型
在使用連續(xù)開(kāi)級(jí)配的混合料和瀝青混合料時(shí),由于粒徑較大的石材材料緊密相連,且粒徑小的石材數(shù)量少,導(dǎo)致無(wú)法填補(bǔ)空隙,形成骨架空隙結(jié)構(gòu),其中瀝青碎石混合料就屬于這一種結(jié)構(gòu)。
(一)廢舊瀝青混合料的性質(zhì)
廢舊瀝青混合料的性質(zhì)主要就是其骨料種類、瀝青種類、瀝青用量及老化程度等,這些因素對(duì)于水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的耐久性及力學(xué)性能都具有一定的影響;
(二)填料的性質(zhì)
在廢舊瀝青混合料使用過(guò)程中,其級(jí)配通常都會(huì)進(jìn)行一定的改善,這一過(guò)程就需要適當(dāng)?shù)奶盍系膿饺?,所摻入的填料可以使石屑、土灰等物質(zhì),針對(duì)所摻入填料的不同,其穩(wěn)定效果也具有一定的差異。研究表明,灰土作為填料能夠?qū)е麻_(kāi)裂的增加及強(qiáng)度的下降。
(三)施工工藝
與常規(guī)的水泥穩(wěn)定材料施工工藝具有相同處之外,在生產(chǎn)過(guò)程中還要嚴(yán)格控制瀝青混合料在銑刨和破碎過(guò)程中不得碾碎原有骨料,導(dǎo)致顆粒粒徑的變細(xì)。
(四)水泥成分和摻量
水泥成分及摻量對(duì)于水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料的影響同常規(guī)的水泥穩(wěn)定材料相似,但需要指出的是,由于水泥成本的不同,對(duì)水泥水花產(chǎn)物以及瀝青油膜的粘附性產(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而影響材料的整體穩(wěn)定效果。
(一)廢舊瀝青施工工藝
在施工過(guò)程中為了能夠更好地對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行材料配比、水泥用量及材料攪拌均勻程度的控制,一般采用廠拌冷再生施工工藝。
1.原材料的選用
(1)廢舊瀝青混合料:高速公路瀝青面層銑刨料,避免高溫及淋雨;
(2)石屑:粒徑要小于4.75毫米;
(3)水泥:325規(guī)格的普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度及安定性均能達(dá)到指定要求;
(4)水:人或牲畜飲用水;
2.廢舊瀝青混合料配合比
80%的廢舊瀝青混合料,其中存在4%的水泥;20%的石屑,最佳含水量為6.1%。
3.中心站集中拌合施工
(1)拌合操作之前,確保備料能夠滿足5天內(nèi)的攤鋪用量;
(2)分析各種材料的含水量,計(jì)算出所占比例,外加水與天然水含量之和高于最佳含水量;拌和過(guò)程中要增加5%的水泥劑量;
(3)出料過(guò)程中進(jìn)行抽樣檢查,同時(shí)在每天的生產(chǎn)過(guò)程中要以2小時(shí)為間隔定期的對(duì)拌和情況進(jìn)行檢查。在高溫環(huán)境下進(jìn)行作業(yè),要根據(jù)溫度變化進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整;
(4)拌和方式采用強(qiáng)制式拌和,裝料過(guò)程中裝料車前后移動(dòng),最少分三次進(jìn)行裝料,以避免混合料離析現(xiàn)象的發(fā)生。
3.廢舊瀝青混合料的運(yùn)輸
(1)自卸式汽車進(jìn)行運(yùn)輸:檢查車輛的狀況,對(duì)汽車車廂進(jìn)行清潔,車輛的數(shù)量必須滿足和鋪路能力的需求。
(2)將已拌和完成的混合料要盡快的輸送至鋪筑現(xiàn)場(chǎng)。運(yùn)輸過(guò)程中為有效避免水分流失,對(duì)混合料進(jìn)行覆蓋;
4.試驗(yàn)路段的鋪筑工作
在施工正是開(kāi)始之前要進(jìn)行試鋪工作,在經(jīng)驗(yàn)收合格的基層進(jìn)行試鋪試驗(yàn),一般路段距離為300米到600米之間,通過(guò)試鋪試驗(yàn)需要確定的內(nèi)容有以下幾方面:
(1)用于施工的混合料配合比;
(2)確定一次鋪筑的松鋪系數(shù)及最佳厚度;
(3)確定施工工藝及方法;包括:1)對(duì)混合料配合比的控制;2)混合料攤鋪所用的機(jī)具;3)混合料中水分增加與控制的方法;4)壓實(shí)機(jī)具的組合、壓實(shí)順序及遍數(shù)的選擇;5)施工過(guò)程中各個(gè)工組之間的協(xié)調(diào)配合;
(4)對(duì)拌和、運(yùn)輸及碾壓等工序進(jìn)行嚴(yán)密的組織,有效縮短時(shí)間;
5.廢舊瀝青混合料下面層的養(yǎng)生及交通管制
(1)對(duì)水泥穩(wěn)定廢舊瀝青混合料進(jìn)行碾壓并經(jīng)過(guò)檢查合格后,隨即進(jìn)行養(yǎng)生工作,在路面用濕潤(rùn)的抹布或者草袋進(jìn)行覆蓋,大約兩小時(shí)后在用灑水車進(jìn)行灑水,連續(xù)一周內(nèi)要保持材料層時(shí)刻處于濕潤(rùn)狀態(tài),一個(gè)月期限內(nèi)正常養(yǎng)護(hù);
(2)在道路養(yǎng)生期間,道路封閉,期間,灑水車進(jìn)行灑水過(guò)程中要在另一側(cè)車道行駛,噴水方式不得用高壓式噴管,采用噴霧式,避免下面層結(jié)構(gòu)的破壞;
(二)農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中對(duì)廢舊瀝青混合料再生技術(shù)綜合效益
1.綜合效益分析
在現(xiàn)階段公路建設(shè)過(guò)程中,路段的經(jīng)濟(jì)性能與技術(shù)性能是兩大緊密聯(lián)系不可分割的整體,任何項(xiàng)目工程建設(shè)都要在滿足技術(shù)性能要求的前提下實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益;與此同時(shí)環(huán)境效益和社會(huì)效益也作為了工程建設(shè)中的一隱性收益,對(duì)實(shí)現(xiàn)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
2.廢舊瀝青路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析
廢舊瀝青混合料的利用,有效的解決了廢舊物料對(duì)環(huán)境的危害,同時(shí)也減少了資源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的破壞,廢舊瀝青資源再次利用屬于一環(huán)保項(xiàng)目工程,因此將廢舊瀝青混合料經(jīng)過(guò)穩(wěn)定冷再生產(chǎn)后用于農(nóng)村路面具有極大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還具有一定的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
(2)最近幾年,農(nóng)村道路建設(shè)已逐漸成為目前全國(guó)交通建設(shè)中的主要任務(wù),國(guó)家每年在農(nóng)村道路建設(shè)中投資巨大,但地方政府還需要對(duì)該項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行一定量的資金籌集。廢舊瀝青混合料在農(nóng)村公路建設(shè)中的再次利用,有效地降低了建(1)設(shè)中的成本投資,緩解了政府的籌資壓力,也減輕了農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。
(2)廢舊瀝青混合料在應(yīng)用過(guò)程中作為骨料進(jìn)行無(wú)機(jī)穩(wěn)定,極大地減少了集料的使用量,進(jìn)而減少了對(duì)資源的開(kāi)采,節(jié)省了資源。
(3)廢舊瀝青混合料作為下面層的路面結(jié)構(gòu),使得石灰土基層厚度得帶了有效地縮減,進(jìn)而降低了對(duì)取土操作的需求量,避免由于工程施工給兔子資源造成的損壞。
(4)對(duì)廢舊瀝青的再次利用,有效地解決了廢棄物了得堆積問(wèn)題,緩解了由于廢棄物料對(duì)土地資源及植被造成的系列問(wèn)題。
在農(nóng)村路面建設(shè)中應(yīng)用廢舊瀝青再生技術(shù),給當(dāng)?shù)丨h(huán)境及自然資源、施工單位帶來(lái)了極大地好處,提高了其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
廢舊瀝青混合料的再生產(chǎn)及再次利用,有效地解決了材料堆積所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,同時(shí),通過(guò)對(duì)廢舊瀝青資源的再生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的再次利用,對(duì)于施工企業(yè)生產(chǎn)成本的降低,經(jīng)濟(jì)效益的最大化具有重要的意義。除此之外,廢舊瀝青資源的再生技術(shù),也創(chuàng)造出了更大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益,值得在今后建設(shè)工程中推廣下去。
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G322
B
1007-6344(2015)12-0052-02
董曉進(jìn)(1978.11),男 漢族 江蘇興化人 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 工學(xué)碩士,副教授,從事交通土建工程方向、道路新型材料方向研究