劉艷萍
(中寧縣公路段, 寧夏 中寧 755100)
2005年以前由于缺乏較先進的再生設(shè)備和可參考的再生技術(shù),泡沫瀝青冷再生技術(shù)在我國應(yīng)用很少,2007年全國交通工作會議上,領(lǐng)導(dǎo)們提出傳統(tǒng)的瀝青路面維修方法有挖除新建、銑刨面層后攤鋪新料或在舊路面上直接加鋪新料等,前一種方法存在拆除后瀝青混合料的處理問題和需同等數(shù)量的新料進行重新鋪筑;后面的方法不僅存在前一種方法的問題,還存在加鋪后路面標高抬高等問題。我國現(xiàn)階段正面臨著資源匱乏、環(huán)保壓力大的形勢,如果繼續(xù)采用老舊的道路翻修模式將阻礙交通發(fā)展的步伐,必須尋求一條節(jié)約資源和環(huán)境的發(fā)展道路。為了改善這些問題,道路工作者們借鑒國外的大量經(jīng)驗,認為加強泡沫瀝青冷再生技術(shù)在瀝青舊路改造的應(yīng)用很有必要,并對路面再生技術(shù)開展了大量研究試用[1]。
我國的交通基礎(chǔ)設(shè)施也從起初的完善新建路網(wǎng)逐漸轉(zhuǎn)為后期的養(yǎng)護維修,如果采用傳統(tǒng)的瀝青路面處理方式,在環(huán)保要求日益緊張的今天,拆除舊路產(chǎn)生的大量瀝青廢料的處理將會是一個最困擾的問題,新鋪筑路面瀝青混合料的生產(chǎn)運輸都將是一個難題。而且在西部地區(qū),尤其是寧夏,很多材料由于不滿足環(huán)保要求被強制關(guān)閉,導(dǎo)致材料緊缺,如果大量開挖重建,材料需求都難以解決,并且如果全部新建的話,造價很高。
泡沫瀝青,是將適量的水注入加熱后的瀝青,當常溫的水加入高溫的瀝青中發(fā)生反應(yīng)時,與瀝青表面產(chǎn)生熱交換水被瞬間加熱,形成大量的瀝青泡沫,過后瀝青表面的水珠立馬破裂,當泡沫瀝青與其他集料接觸時,泡沫瀝青表面覆蓋的大量膨脹后的瀝青顆粒裹附于細集料的表面,這樣細集料的表面就會粘附大量的瀝青,粘度增加,在拌和壓實的過程中,這些細料可填充粗料之間的間隙,形成類似SMA的混合料,混合料強度增加,穩(wěn)定性增強[2]。
同時,泡沫瀝青冷再生混合料由于降低了水敏感性,減少了反射裂縫的出現(xiàn),剛度小,抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均較好,可作為瀝青路面的下面層和基層使用;由于將拆除后的舊混合料進行加工使用,減少了瀝青混合料的廢棄處理,保護環(huán)境,節(jié)約能源;集料可以長期保存,遇到陰雨天氣后可立即終止施工,降低了施工質(zhì)量問題;與半剛性基層相比,其養(yǎng)護時間短,施工期短,碾壓成型后即可立即開放交通,對于施工工期緊,無法中斷交通的路段尤為適用;當泡沫瀝青用于基層時,由于有瀝青的參與,將傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定類半剛性基層替換為泡沫瀝青冷再生的柔性基層,在地基承載力較差、上部荷載較大的路段也可采用,應(yīng)用范圍更廣。
(1)對需要重新修復(fù)的路面現(xiàn)狀進行調(diào)查評估,看原有材料是否符合制備泡沫瀝青的條件。
(2)對回收再利用的材料(瀝青含量,含水量,混合料的級配)進行檢測。
(3)確定泡沫瀝青混凝土中各種材料的用量。
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),確定泡沫瀝青的膨脹率及半衰減期(這是最關(guān)鍵的一步)。
(5)檢測混合料的強度是否滿足要求。確定最佳瀝青用量,包括密度,空隙率,抗拉強度,穩(wěn)定度。
(6)對泡沫瀝青混凝土性能(疲勞強度,回彈模量,抗車轍能力等)進行評價[2]。
在制作泡沫瀝青混合料時,如果溫度控制不當,或者使用的石油不好會使生產(chǎn)出的混合料出現(xiàn)絮狀物,或混合料結(jié)塊的現(xiàn)象。所以在生產(chǎn)中一定要控制好各項指標(要求泡沫瀝青的用水量為1.5-2.5%,發(fā)泡倍數(shù)10以上,持續(xù)時間10s以上)。如若出現(xiàn)絮狀物或結(jié)塊的現(xiàn)象應(yīng)立即停止生產(chǎn),并將生產(chǎn)出的混合料廢棄。
攤鋪是泡沫瀝青混合料施工中最重要的一個環(huán)節(jié),如果處理不當將會出現(xiàn)蜂窩、麻面等影響路面使用或美觀的現(xiàn)象。攤鋪前應(yīng)先進行100m的試驗段,觀察強度、壓實度、瀝青混合料的含水量是否滿足要求。攤鋪時應(yīng)注意以下幾點:
(1)攤鋪時氣溫不得低于10℃,瀝青混合料的攤鋪溫度見表2.
表2 瀝青混合料溫度要求
(2)攤鋪機的攤鋪速度應(yīng)與供料速度相吻合以免中間出現(xiàn)停頓。
(3)在攤鋪的起步段,如果攤鋪機械的溫度較低,容易出現(xiàn)拉毛等現(xiàn)象,因此熨平板應(yīng)預(yù)先加熱到設(shè)備所允許的最高溫度,然后冷卻至需要溫度后開始攤鋪。
(4)攤鋪過程中需隨時檢驗攤鋪層厚度、橫坡、壓實度和平整度等,達不到要求的,立刻進行調(diào)整。在攤鋪的過程中除了上述一些注意事項之外,還應(yīng)注意規(guī)范中規(guī)定的其他一些事項,如:
(1)壓實度(%)≥97 每1車道公里檢查1次
(2)15℃劈裂強度(MPa)每1個工作日1次
(3)馬歇爾穩(wěn)定度(KN)每1個工作日1次
碾壓作為道路施工的最后一道工序,是與攤鋪同步進行的,為了防止散熱過快,要求每攤鋪一段距離就進行碾壓。碾壓分三次,先用YCZ12型壓路機振動壓實3遍,再用輪胎壓路機振動壓實2遍,最后用YCZ12型壓路機靜壓3遍。在壓實過程中也有許多的注意事項,如果控制不好,將會使路面出現(xiàn)不平整,壓實度不夠,有輪跡等現(xiàn)象。
具體控制如下:
(1)碾壓過程中,如有松散、“彈簧”、起皮等施工質(zhì)量現(xiàn)象,應(yīng)及時添加水泥后重新拌和,使其達到質(zhì)量要求[1]。
(2)在碾壓過程中,為了不使混合料的溫度下降過快,應(yīng)采用多臺壓路機呈階梯狀向攤鋪方向碾壓[1]。
泡沫瀝青混合料作為一種新的材料,雖然它有節(jié)約能源,保護環(huán)境,縮短工期等優(yōu)點,但在我國的應(yīng)用卻很少,尤其是西北部地區(qū)。在國家提倡節(jié)約能源,保護環(huán)境的今天,這種技術(shù)將會大面積得到推廣。