陳行兵
(身份證:3503221986****1552)
瀝青熱再生技術在國內(nèi)外運用廣泛,具有減少污染、節(jié)約資源、降低工程造價的優(yōu)點。本人參建的廈蓉高速改擴建工程,是福建省率先運用瀝青熱再生技術的高速公路工程。本項目瀝青熱再生技術僅運用在ATB-25 上基層中。
瀝青路面熱再生技術能最大限度地利用廢舊混合料,節(jié)省了大量的砂石料和瀝青資源。節(jié)約資源的同時,由于減少新瀝青投入而使得成本降低。免去了瀝青混凝土廢料對棄置場所及其周邊環(huán)境的污染。國內(nèi)外已經(jīng)廣泛使用熱再生技術,福建省的公路養(yǎng)護中也早已廣泛運用瀝青路面再生技術。實踐證明,瀝青路面再生技術可靠、效果良好。
考慮到廠拌熱再生工藝較易控制,再生后的混合料性能較好,質(zhì)量有保證,適用范圍廣。本項目采用廠拌熱再生,主要熱再生流程如下:舊路面加熱軟化→舊路面銑刨→舊料收集→舊料破碎和篩分→(舊料、再生劑、新料、新瀝青)稱量→混合料加熱攪拌→新成料使用或貯存。
拌合流程:舊料加再生劑拌和后,加入新骨料拌和,最后加入新瀝青拌和。
根據(jù)設計圖紙和歷史數(shù)據(jù),主要收集內(nèi)容:舊瀝青路面的結構形式,結構層厚度,瀝青類型和瀝青性能指標,石料類型和石料性能指標等。
制定科學的取樣方法,每1 個工程段分成6~8 個等長的區(qū)間,每個區(qū)間隨機取一組鉆芯樣品,確定老路材料特性。
進行舊路材料試驗,試驗項目包括:集料級配、瀝青含量、舊瀝青的回收、舊瀝青試驗以及回收集料的物理性能指標試驗等。
要對老路面材料試驗結果運用數(shù)理統(tǒng)計方法,進行均值及顯著性的分析,評價該路段進行廠拌熱再生的可行性,并可指導路面的銑刨措施。
配合比采用馬歇爾試驗設計方法,具體如下:
粗細集料、礦粉和RAP 舊料取樣試驗→確定工程設計級配范圍→根據(jù)舊料變異性、摻量性能、設備工藝選擇舊料摻量→再生合成礦料級配設計,估算總瀝青含量→計算RAP 摻量、新舊瀝青含量→按照新舊瀝青性質(zhì)選擇瀝青標號→對選擇的級配和估算瀝青含量,初選5 組油石比→測定毛體積相對密度、最大理論相對密度→計算體積參數(shù)VV、VMA、VFA→馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量→混合料室內(nèi)性能驗證試驗→完成配合比設計。
為了選擇生產(chǎn)級配的最佳瀝青含量,在試驗時選擇4.0%±0.3%三種瀝青用量(3.7%、4.0%、4.3%)。經(jīng)試驗,當采用4.0%瀝青含量時,設計的瀝青混合料體積參數(shù)相對更為理想。同時,進行了試件的殘留穩(wěn)定度試驗,經(jīng)過試驗,混合料的殘留穩(wěn)定度為89.6%,遠遠大于設計文件不低于80%的技術要求,其水穩(wěn)定性滿足設計要求。
廠拌熱再生瀝青混合料可以選用間歇式拌和設備或連續(xù)式拌和設備進行拌制?;旌狭习柚茟獫M足以下要求:
(1)配置2~3 個瀝青混合料回收料(RAP)冷料倉;
(2)配備獨立的瀝青混合料回收(RAP)加熱滾筒,其出料口安裝測溫裝置,控溫精度±3℃;
(3)配置獨立的瀝青混合回收(RAP)熱料暫存?zhèn)},并具有加熱保溫功能及料位檢測裝置;
(4)配備瀝青混合料回收(RAP)配料裝置和計量裝置,計量精度±2%;
(5)RAP 供給系統(tǒng)的供應能力、燃燒器的供熱能力、RAP 烘干滾筒的生產(chǎn)能力應與拌合樓的生產(chǎn)能力相匹配;
(6)加熱裝置的設計應確保瀝青混合料回收料(RAP)不與火焰直接接觸,且使火焰與瀝青混合料回收(RAP)保持500mm 以上的距離;
(7)回收瀝青路面材料(RAP)料倉數(shù)量應不少于2 個,料倉內(nèi)的回收瀝青路面材料(RAP)含水率應不大于3%。
(8)使用間歇式拌和設備時,應適當提高新集料的加熱溫度,但最高不宜超過200℃。
(9)RAP 加熱溫度不宜低于110℃,不宜超過130℃。
(10)使用間歇式拌和設備時,干拌時間一般比普通熱拌瀝青混合料延長5~10s,總拌和時間比普通熱拌瀝青混合料延長15s 左右。
(11)再生混合料出料溫度應比普通熱拌瀝青混合料高5℃~15℃。但最高不應超過195℃。
項目部于2017年11月28日完成了廠拌熱再生上基層ATB-25 試驗段施工。攤鋪長度為800m,設計厚度為16cm,分兩層攤鋪,本次試驗段攤鋪壓實厚度為8cm。
采用預先將RAP 通過加熱滾筒至120-130℃,然后通過集料和熱篩分料、礦粉一起在拌合鍋中拌合15s,然后再加入瀝青在160-165℃下拌合40s?,F(xiàn)場混合料級配良好,油膜充分,無花白料及離析現(xiàn)象,滿足施工的要求。
在碾壓過程按照以下原則進行:
(1)碾壓段長度控制在20-30m,碾壓采用緊跟、慢壓、高頻,低幅原則;
(2)先用鋼輪壓路機靜壓2 遍,然后采用鋼輪和膠輪組合式碾壓復壓各3 遍,最后采用鋼輪壓路機碾壓1-2 遍收光;
(3)碾壓過程要求壓路機操作手嚴控灑水量,確?;旌狭喜徽齿喌那疤嵯?,降低人為因素導致的混合料溫度降低;
(4)雙機攤鋪接縫處,前機攤鋪混合料預留約20-30cm 不碾壓,留作后攤鋪混合料的參考基面,然后和后續(xù)攤鋪的混合料一起騎縫碾壓;
(5)嚴格按規(guī)范要求控制溫度。 5.3 效果評價
前期配合比設計時,在確保瀝青含量都是4.0%和級配曲線相同的情況下,進行混合料在不同RAP 回收料摻量的性能指標對比。當RAP 回收料摻量為30%,瀝青混合料指標最為均衡。毛體積密度2.450g/cm3、毛體積最大相對理論密度2.573g/cm3、孔隙率4.8%、間隙率13.2%、飽和度63.6%、穩(wěn)定度15.06、動穩(wěn)定度DS3244 次/mm、殘留穩(wěn)定度92.6%。
根據(jù)項目部試驗室自檢及JC2 中心試驗室抽檢結果顯示:試驗段混合料得到的馬歇爾試驗參數(shù)符合要求,瀝青含量4.08%(設計4.0%允許誤差±0.2%),空隙率平均值4.9%(規(guī)范要求3%-7%),穩(wěn)定度16.69KN(設計要求大于7.5KN),流值34.4(0.1mm)(設計要求15-40)?;旌狭显囼炛笜诵Ч^理想,本次ATB-25熱再生上基層試驗段施工取得圓滿成功,可指導后續(xù)大面積ATB-25 熱再生上基層施工。
1、回收的路面RAP 材料應避免長時間堆放,應按計劃及時檢測、及時使用。使用回收的瀝青材料時,應按高度方向的垂直斷面進行鏟料,確保材料組成具有代表性。
2、嚴格控制回收料的級配和含水率,應每天檢測RAP 料級配和含水率,嚴格控制含水率不超過3%。由于RAP 回收料易吸水,應特別注意(0-8)mm 檔的RAP 料防水措施。
本項目熱再生ATB-25 上基層的技術運用過程,經(jīng)過參建各方的共同努力,取得圓滿的成功。后期通過質(zhì)量跟蹤,評價熱再生瀝青路面的路用性能情況,使得瀝青熱再生技術更加成熟。