李 嚴(yán)
(江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 無錫 214000)
就地?zé)嵩偕?HIR)是通過現(xiàn)場加熱、翻松、拌和、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現(xiàn)舊瀝青路面的100%就地再生利用的路面再生技術(shù)。就地?zé)嵩偕梢詫υ访娌牧线M(jìn)行100%循環(huán)再用,且施工過程中具有無需銑刨、收集和運輸廢舊瀝青混合料等優(yōu)點。此外,就地?zé)嵩偕┕に俣瓤?,效率高,通常采用單車道施工,對道路運營影響程度低。
本文主要基于滬寧高速公路路面的再生進(jìn)行研究,滬寧高速是江蘇省建設(shè)的第一條高速公路,主要病害為車轍、橫向裂縫和少量修補,采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)對路面病害進(jìn)行養(yǎng)護,施工前原路面結(jié)構(gòu)為4 cm SMA-13+8 cm SUP-20+8 cm SUP-25+基層。
通過原路面現(xiàn)場取樣,分析瀝青含量、老化程度及級配變化等狀況。針對RAP(舊瀝青混合料)抽提篩分結(jié)果,并結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)果,進(jìn)行SMA現(xiàn)場熱再生混合料設(shè)計,確定各種材料的配比。
對原路面瀝青混合料RAP進(jìn)行回收試驗,測試舊瀝青的指標(biāo),并對添加3%再生劑的再生瀝青進(jìn)行測試,結(jié)果如表1所示。老化瀝青的軟化點滿足地方標(biāo)準(zhǔn),針入度、延度降低不能滿足要求,動力粘度遠(yuǎn)大于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,舊瀝青已產(chǎn)生了一定的老化現(xiàn)象,通過添加舊瀝青質(zhì)量3%的再生劑后,再生瀝青的各項指標(biāo)均得到不同程度改善,針入度和延度提高,軟化點和動力粘度降低,表明再生劑使老化瀝青的性能得到了一定程度的恢復(fù)。
為了分析RAP的級配及瀝青含量,對RAP進(jìn)行抽提篩分試驗,如表1所示。
結(jié)果表明:
1)RAP中4.75 mm及以上篩孔的礦料通過率均大于設(shè)計值和級配中值,且4.75 mm篩孔的通過率超出了級配上線,表明RAP中的粗骨料發(fā)生了一定的破碎,級配有所細(xì)化,可通過添加一部分新瀝青混合料,用以微調(diào)原級配。
2)RAP的油石比為5.9%,低于設(shè)計值0.1%,表明原路面在車輛荷載及外界環(huán)境作用影響下,RAP中的瀝青有所損耗。
3)木質(zhì)素纖維的用量為3‰,與新建時設(shè)計的纖維用量一致,表明混合料中的木質(zhì)素纖維并未損失。
表1 瀝青再生及RAP抽提篩分結(jié)果
根據(jù)各種礦料的通過百分率,調(diào)整礦料合成級配,使再生瀝青混合料的級配滿足SMA-13級配范圍要求,最終確定的新SMA混合料各礦料用量比例為1號∶2號∶4號∶礦粉=53.3%∶26.7%∶10.0%∶10.0%,纖維用量為3‰,合成級配如表2所示。
表2 新SMA-13混合料的礦料級配范圍
采用5.6%,5.9%和6.2%三種油石比,進(jìn)行馬歇爾體積指標(biāo)測試,結(jié)果如表3所示。
表3 體積指標(biāo)測試結(jié)果
結(jié)果表明,油石比為5.9%時,各項體積指標(biāo)均滿足設(shè)計要求且較好。因此確定取5.9%為再生SMA-13混合料的最佳油石比。
進(jìn)行60 ℃車轍試驗和-10 ℃低溫彎曲試驗,結(jié)果表明,再生混合料動穩(wěn)定度和低溫破壞滿足SMA-13的技術(shù)要求(見表4)。
表4 高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性試驗結(jié)果
通過混合料礦料級配設(shè)計及性能試驗驗證,再生混合料級配和性能均滿足SMA瀝青混合料的礦料級配及性能要求,確定的SMA再生混合料配合中,新添加SMA-13,油石比5.9%,骨料1號∶2號∶3號∶4號∶礦粉=53.3∶26.7∶0∶10∶10,新料添加比例為85%~90%,再生劑用量3%。
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