高金平
【摘 要】隨著公路養(yǎng)護維修銑刨產(chǎn)生的廢舊材料,如何最大限度地發(fā)揮瀝青路面廢料的再生利用效果,減少廢舊瀝青混合料對環(huán)境污染,緩解資源壓力,進而適應(yīng)公路養(yǎng)護行業(yè)發(fā)展要求。
【關(guān)鍵詞】廢舊材料;再生;利用
中圖分類號: TU528 文獻標識碼: A文章編號: 2095-2457(2019)02-0179-002
【Abstract】How to maximize the recycling effect of asphalt pavement waste,reduce the environmental pollution of waste asphalt mixture and relieve the pressure of resources,with the waste materials produced by milling and planing for highway maintenance and maintenance,And then adapt to the development requirements of highway maintenance industry.
【Key words】Recycling and;Utilization of waste;Materials
0 前言
為了嘗試廢舊筑路材料在低等級公路路面中的再生利用,我段在X043線什千路k21+000-k26+000段實施廢舊油皮熱再生推廣應(yīng)用。
1 原路段概況
(1)縣道043線什千公路為三級公路,由于該路等級較低,路面面層為瀝青碎石結(jié)構(gòu),厚度3-5cm,無水泥穩(wěn)定類基層結(jié)構(gòu),僅有厚度為15cm左右的砂礫墊層,路面結(jié)構(gòu)層薄弱。 擬實施改造路段為瀝青碎石路面,病害顯現(xiàn)為局部沉陷、坑槽及翻漿,現(xiàn)瀝青路面存在嚴重龜網(wǎng)裂,給沿線村民的出行及生活帶來不便。經(jīng)檢測,該段彎沉平均值188.55(0.01mm),彎沉代表值302(0.01mm)。初步判斷,該段路基整體強度不足,且偏弱。原路段路面面層為瀝青碎石結(jié)構(gòu),厚度3-5cm,且路面病害呈擴大趨勢,養(yǎng)護范圍僅能確保公路的基本通行,無法有效阻止原有瀝青路面的大面積砂化。
2 實施方案
經(jīng)過現(xiàn)場初步擬定本項目實施范圍為K21+000~K26+000段,長度共計5公里。根據(jù)實地調(diào)查,依據(jù)原路路況,并綜合考慮沿線村莊及人口分布、路況調(diào)查、彎沉檢測,結(jié)合公路等級、交通量及資金等綜合因素,確定實施方案為將其它公路銑刨面層產(chǎn)生的瀝青混合料回收至拌合料場,經(jīng)篩分,抽提測定油石比、礦料級配組成及舊瀝青的性能指標后,按新的瀝青再生混合料進行配合比設(shè)計,確定舊瀝青混合料的瀝青、集料等新材料的添加比例,利用現(xiàn)有滾筒式拌合設(shè)備,加熱拌制新的瀝青路面材料后,按照熱鋪法鋪筑在已處治好病害的舊路上鋪筑再生瀝青面層。
施工流程
為確保路面整體強度,首先利用原路面及其他路面銑刨回收廢舊材料,采取全深式二灰冷再生技術(shù),經(jīng)設(shè)計、配比得到再生二灰穩(wěn)定混合料,通過攤鋪、整形及壓實,準備強度符合技術(shù)要求的路面基層,從而保證路面結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力。
3 廠拌熱再生面層標準試驗
本項目的重點在于廢舊瀝青混合材料的再生利用,結(jié)合我段現(xiàn)有瀝青拌合設(shè)備,提出廠拌熱再生瀝青混合料的施工方案,具體為:在回收的舊瀝青混合料中添加部分新碎石骨料和瀝青,在加熱的情況下重新拌合。熱再生面層配合比設(shè)計應(yīng)按照如下步驟進行:現(xiàn)場取樣(靈臺西屯拌合場廢舊面層料堆)→混合料配合比設(shè)計(添加部分新碎石及瀝青)→配合比檢驗(試驗段鋪筑)。
3.1 取樣
廢舊瀝青混合料的取樣在靈臺段西屯拌合料場回收料堆進行,取樣方法參照《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTG E42)粗集料料堆取樣法,取樣前應(yīng)去除表面15-25cm深度范圍內(nèi)的集料。根據(jù)需要,取得足夠的廢舊瀝青混合料。
3.2 回收瀝青廢舊混合料檢測
依據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008),對瀝青廢舊混合料進行抽提篩分,抽提瀝青含量為3.11%。
3.3 熱再生瀝青混合料配合比設(shè)計
依據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008)要求,將瀝青廢舊混合料(RAP)抽提后的集料和新添加細集料、粗集料進行摻配試驗。確定摻配比例為10-20mm碎石:0-3mm石屑:RAP混合料=25%:10%:65%,使摻配后礦料滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG? F40-2004)中AC-20要求。再選用3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五個油石比(包括RAP中瀝青和新添加瀝青)進行馬歇爾試驗,確定最佳油石比OAC為4.6%。并進行配合比馬歇爾試驗驗證,穩(wěn)定度、流值、孔隙率、瀝青飽和度等指標均滿足JTG? F40-2004《公路瀝青路施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)范要求。
4 施工過程控制
混合料在拌合和生產(chǎn)過程中,為了計量準確,應(yīng)該先對回收廢舊瀝青混合料加熱,再進行計量拌合。拌和溫度的控制與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料相比,熱再生混合料拌合受到溫度的影響更大。如果回收料溫度加熱不足,難以保證回收料松散和瀝青活性,如果溫度過高,又會造成瀝青的變質(zhì),直接影響使用性能,因此,拌和溫度必須控制精準。同時,舊回收料的含水率直接影響到再生瀝青混合料的出料溫度,應(yīng)盡可能的減少回收料的含水率,保證瀝青混合料的出料質(zhì)量。根據(jù)配合比設(shè)計報告換算新添加瀝青、集料等比例進行試拌,拌合后進行馬歇爾驗證試驗,并進行調(diào)整,各項指標滿鋪筑規(guī)范要求后按驗證配合比進行拌料。
(1)透層油可選用乳化瀝青,灑布量為乳化瀝青用量0.8-1.2Kg/m2。
(2)鋪筑前對基層或舊路面的厚度、密實度、平整度等各項指標進行檢查和標高復(fù)測,測量人員只需根據(jù)基線支點在斷面圖的位置計算出相應(yīng)的標高,標出松鋪厚度,并按此標高在現(xiàn)場掛好鋼絲。按預(yù)定的鋪裝方案。放出攤鋪機行走標線和控制攤鋪機熨平板高度。
(3)攤鋪作業(yè):攤鋪機保持緩慢、均勻、連續(xù)不斷地進行攤鋪,攤鋪速度以控制在2~6m/min的范圍內(nèi)為適宜。如果發(fā)現(xiàn)混合料有離析、波浪、裂縫、拖痕等現(xiàn)象時,要分析產(chǎn)生原因,并進行處理。
(4)壓實:高溫初壓。采用雙鋼輪壓路機靜壓2遍,每個輪跡與相鄰輪跡重迭1/2輪寬,緊跟震動壓路機,復(fù)壓2遍,膠輪壓路機先慢后快進行碾壓,確保碾壓密實和鋪筑效果。初壓速度宜為1.5-3Km/h,復(fù)壓和終壓速度宜為2-4Km/h。廠拌熱再生瀝青混合料攤鋪、碾壓過程與熱拌瀝青混合料完全相同,其質(zhì)量控制指標也相同。主要檢查指標為平整度,表征抗滑性能的構(gòu)造深度、滲水系數(shù)和壓實度。
(5)接縫施工:新鋪層與經(jīng)過壓實后的冷鋪層進行搭接采取垂直的平接縫,搭接寬度約為3-5cm,攤鋪新面鋪層時,對已鋪層帶接縫邊緣進行切割垂直,新鋪面層與已鋪層松鋪厚度相同。
5 瀝青路面廠拌熱再生利用技術(shù)的優(yōu)缺點及應(yīng)用前景
(1)性能優(yōu)良。通過試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),廠拌熱再生混合料的性能與傳統(tǒng)熱拌瀝青路面(HMA)混合料性能接近,完全可用于瀝青路面的表層。與其它再生技術(shù)相比,廠拌熱再生混合料變異性小,質(zhì)量有保證,經(jīng)過嚴格的配合比調(diào)整,再生瀝青混合料能確保技術(shù)指標不低于用全部新料拌制的瀝青混合料,路用性能可以滿足路面的使用要求。
(2)施工成本降低,具有很好的經(jīng)濟性。廠拌熱再生瀝青路面可以重復(fù)使用舊瀝青路面材料,減少新材料的用量,節(jié)約自然資源,減少廢料處理問題并降低相關(guān)費用,具有較高的經(jīng)濟性,實際測算每噸節(jié)約115元。
(3)拌合設(shè)備改造簡單。再生熱拌瀝青混合料的運輸、攤鋪和碾壓設(shè)備及施工工藝與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料基本相同,只需要對現(xiàn)有的拌和設(shè)備作較小的改動,且可以滿足再生熱拌瀝青混合料拌合質(zhì)量要求及環(huán)保要求。
(4)環(huán)保優(yōu)勢明顯。瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)作為一種節(jié)能環(huán)保的新技術(shù),可以起到循環(huán)利用瀝青路面材料,保護環(huán)境,最大限度地降低環(huán)境污染,充分利用廢舊料,有效降低新加材料的使用量。
缺點
(1)為了避免出現(xiàn)拌和樓中混合料的加熱溫度過高,廠拌熱再生混合料對拌合過程溫度要求較高。
(2)一般地,廠拌熱再生混合料中回收的瀝青混合料(RAP)用量較少,僅為混合料總量的15%-35%,產(chǎn)量和生產(chǎn)效率受RAP用量的影響。
6 結(jié)語
瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)作為節(jié)能環(huán)保的新技術(shù),可以有效地完成路面預(yù)防性養(yǎng)護,降低養(yǎng)護成本,逐步根據(jù)路面實際情況,逐步使用、積累總結(jié)廢舊瀝青廠拌熱再生面層在路面養(yǎng)護維修施工過程中數(shù)據(jù)。使用廢舊瀝青廠拌熱再生技術(shù)得以很好的應(yīng)用,同時加強施工作業(yè)過程,加強質(zhì)量控制與管理,既可以有效地提高養(yǎng)護作業(yè)施工效率,改善公路路面的使用功能,也能夠節(jié)省資金、促進環(huán)保,為“節(jié)能減排”和“四新”應(yīng)用積極推廣。