嚴(yán)玉亭
瀝青混合材料是公路路面施工中的常用材料,在公路工程長(zhǎng)期使用過(guò)程中,受外部氣候環(huán)境因素以及車(chē)輛長(zhǎng)期碾壓作用的影響,很容易出現(xiàn)路面老化、損壞、變形、剝落等問(wèn)題,這就需要對(duì)路面進(jìn)行維修。從節(jié)能環(huán)保角度來(lái)看,瀝青路面維修所產(chǎn)生的廢舊瀝青材料,其本身還具有一定的利用價(jià)值,通過(guò)技術(shù)處理對(duì)其進(jìn)行重新利用是具有積極意義的。本文將對(duì)一種廢舊瀝青路面資源化再利用的廠拌熱再生瀝青混合料施工技術(shù)進(jìn)行探討。
在一些瀝青路面的維修工作中需要對(duì)老舊、變形、損壞的原路面進(jìn)行銑刨,舊瀝青路面材料如處理不當(dāng),將可能導(dǎo)致環(huán)境污染,還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。廠拌熱再生技術(shù)是一種廢舊瀝青路面回收再利用的加工技術(shù),運(yùn)用該技術(shù)能夠有效對(duì)廢舊瀝青路面進(jìn)行資源化處理,減少瀝青路面廢棄物對(duì)自然環(huán)境的污染,對(duì)其所生產(chǎn)的瀝青混合料的有效利用,還能節(jié)省新建路面或路面維修的原材料成本,具有著良好的節(jié)約環(huán)保效益。
廠拌熱再生瀝青混合料是利用瀝青熱再生技術(shù),對(duì)廢舊瀝青路面進(jìn)行處理加工所形成的一種再生瀝青材料。目前較為常見(jiàn)的廢舊瀝青路面再生處理技術(shù)方式主要有兩類(lèi),其一是通過(guò)添加劑的使用,對(duì)廢舊瀝青的性能進(jìn)行改善,以達(dá)到再次使用的標(biāo)準(zhǔn),其二是將廢舊瀝青材料與新材料按科學(xué)配比進(jìn)行性混合,使再生混合料達(dá)到在公路路面施工要求,廠拌熱再生瀝青混合料的加工技術(shù)屬于后者。
廠拌熱再生瀝青混合料的主要材料包括瀝青、集料和再生劑三類(lèi),其中瀝青包括廢舊瀝青路面銑刨、破碎、篩分處理后的舊瀝青材料,以及新添加的瀝青材料,為保證混合料的質(zhì)量與性能,運(yùn)用廠拌熱再生技術(shù)時(shí),混合料中廢舊瀝青材料添加比例一般僅占約20%~30%,對(duì)于新添加瀝青材料的性能要求也相對(duì)較高,涉及到瀝青閃點(diǎn)、軟化點(diǎn)、5℃延度、25℃針入度、135℃粘度、抗老化性能等,其具體性能標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
集料部分也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)母鼡Q和添加,在添加集料時(shí),要對(duì)原有回收材料中集料的破碎情況、嵌擠作用性能進(jìn)行檢查,并從保證再生瀝青混合料整體性能的角度,選擇質(zhì)地較為堅(jiān)硬,且耐磨性良好的碎石集料進(jìn)行添加,玄武巖碎石填料是較為適合的一種選擇,具體還需以實(shí)際需要為基礎(chǔ)靈活選擇添加。再生劑的添加是改善廢舊瀝青混合料整體物化性能的關(guān)鍵,應(yīng)用時(shí)需要考慮與舊瀝青材料的相容性、對(duì)路面性能的改良效果、性能穩(wěn)定性、存儲(chǔ)和使用的安全性與可靠性、對(duì)瀝青材料組分的影響等,進(jìn)行科學(xué)選擇。
廠拌熱再生瀝青混合料的加工技術(shù)相對(duì)較為成熟,且工藝復(fù)雜性較低,控制難度整體較小,具有著較為廣泛的適用性。同時(shí),由于再生瀝青混合料拌制加工過(guò)程中,可以對(duì)其性能進(jìn)行靈活調(diào)整,這樣對(duì)于修正原路面設(shè)計(jì)缺陷也具有一定的積極作用,有助于優(yōu)化路面整體性能,在路面病害的處理上,效率和效果都較為理想。另一方面,廠拌熱再生瀝青混合料在新舊瀝青路面材料的混合比例上,廢舊瀝青材料占比較低,在廢棄資源再利用的效果上還存在一定局限性,且施工中會(huì)產(chǎn)生較高的運(yùn)輸費(fèi)用,對(duì)路面交通的影響也較大,還需要建設(shè)施工單位從多方面進(jìn)行分析,合理選擇運(yùn)用。
1.廠拌熱再生瀝青混合料加工的主要工藝流程(見(jiàn)圖1)
表1 廠拌熱再生瀝青混合料中新添加瀝青性能標(biāo)準(zhǔn)
圖1 廠拌熱再生瀝青混合料加工工藝流程示意圖
2.廠拌熱再生瀝青混合料施工前的技術(shù)控制要點(diǎn)
在廠拌熱再生瀝青混合料施工前,首先要注意對(duì)施工原材料質(zhì)量的把控。具體來(lái)看,新添加瀝青材料的選擇上,應(yīng)注意保證所選瀝青粘附性良好,針入度小,軟化點(diǎn)高,且低溫抗裂性也較強(qiáng)。為保證新添加瀝青的質(zhì)量,可通過(guò)試驗(yàn)對(duì)瀝青性能進(jìn)行檢測(cè)。新添加集料的質(zhì)量把控上,要注意粗細(xì)集料物化性能的檢查,粗集料應(yīng)保證一定的粗糙度、耐磨性及材料強(qiáng)度,細(xì)集料應(yīng)確保顆粒級(jí)配達(dá)標(biāo),還要避免集料中存在雜質(zhì),這些都需要在購(gòu)置環(huán)節(jié)就加強(qiáng)控制。礦粉選擇時(shí),要注意保證其干燥潔凈,不含雜質(zhì)。再生劑則需要選用正規(guī)廠家的產(chǎn)品,并要通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)再生劑對(duì)瀝青的溶解、分散效果,以確定最佳選擇。此外,對(duì)于廢舊瀝青混合料也要做好篩選,應(yīng)注意避免其中摻雜其他廢料、雜質(zhì),以保證熱再生加工處理后瀝青混合料的整體性能良好。
廠拌熱再生瀝青混合料的性能優(yōu)劣,與其成分配比的科學(xué)性有很大關(guān)系,因此,在施工前的準(zhǔn)備階段,還需要對(duì)混合料的配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。配比設(shè)計(jì)基本流程為:原料調(diào)查→取樣→檢驗(yàn)→設(shè)計(jì)級(jí)配范圍→確定再生瀝青標(biāo)號(hào)→確定廢舊混合料摻配比→摻配比試驗(yàn)驗(yàn)證→級(jí)配設(shè)計(jì)→確定新瀝青標(biāo)號(hào)→確定再生劑加入量→確定瀝青最佳用量→混合料整體性能試驗(yàn)驗(yàn)證。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要注意一系列的要點(diǎn),首先,在廢舊瀝青混合料取樣時(shí),要注意保證均勻度,以此避免取樣不均影響配比設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。第二,要準(zhǔn)確把握廢舊混合料中含油量、礦料級(jí)配的具體情況,常用的含油量檢測(cè)方法包括燃燒法和離心分離法。前者在檢測(cè)時(shí)需注意因排煙攜帶礦粉顆粒導(dǎo)致測(cè)定含油量超出實(shí)際,使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差,因而要對(duì)燃燒爐進(jìn)行合理選擇。后者要注意計(jì)算抽提液中泄露的礦粉重量,以防止檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。礦料級(jí)配的檢測(cè)方法主要為抽提后水洗篩分法。瀝青抗老化性能的檢測(cè)可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行,結(jié)合馬歇爾試驗(yàn),最終確定熱再生瀝青混合料的瀝青用量和具體成分配比。
3.廠拌熱再生瀝青混合料施工中的技術(shù)要點(diǎn)
在確保原材料質(zhì)量,并確定最優(yōu)的混合料配比方案后,可以按照配比方案稱(chēng)量好原材料后進(jìn)行拌和。拌和過(guò)程中各類(lèi)材料的添加順序?yàn)椋涸偕鷦f瀝青混合料→新集料→新瀝青,在新瀝青加入前主要進(jìn)行干拌,加入新瀝青后進(jìn)行濕拌。拌和時(shí)要確保材料混合的充分性和均勻性。完成拌和的再生瀝青混合料要使用專(zhuān)用的運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)具備較好的保溫功能,或采取有效的保溫措施,以避免溫度下降過(guò)快導(dǎo)致過(guò)早凝固。運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,經(jīng)測(cè)溫合格可進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),攤鋪施工以晴朗的中午開(kāi)展為宜。攤鋪溫度應(yīng)控制在150℃以上,否則易出現(xiàn)離析問(wèn)題,或影響路面平整度。攤鋪宜勻速緩慢推進(jìn),一般以每分鐘3~4m 將為適合。攤鋪后要及時(shí)進(jìn)行碾壓,使用專(zhuān)業(yè)的碾壓設(shè)備,在攤鋪機(jī)后合理距離進(jìn)行勻速、緩慢的碾壓,一般所使用設(shè)備有振動(dòng)壓路機(jī)、鋼輪壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)幾種。碾壓后要做好碾壓質(zhì)量的檢測(cè)工作,測(cè)定路面的壓實(shí)度,并要注意是否存在缺陷,對(duì)于壓實(shí)度不足或路面施工缺陷,要及時(shí)通過(guò)重新碾壓或人工修補(bǔ)進(jìn)行處理。
廠拌熱再生瀝青混合料施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用,與可持續(xù)發(fā)展觀基本要求是相符的,在當(dāng)前階段,公路建設(shè)部門(mén)及施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廠拌熱再生瀝青混合料應(yīng)用特點(diǎn)、施工技術(shù)要點(diǎn)的把握,積極推動(dòng)施工技術(shù)的優(yōu)化完善,充分發(fā)揮該材料及施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)再生資源的工程應(yīng)用價(jià)值,并保證以熱再生瀝青混合料為基礎(chǔ)的路面新建及維修施工的質(zhì)量,為公路工程建設(shè)施工的綠色化發(fā)展發(fā)揮強(qiáng)大的推動(dòng)作用。