曲連才 青島路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司
瀝青路面冷再生技術(shù),就是把原瀝青路面的材料,在充分的加工之后進(jìn)行重復(fù)利用,然后結(jié)合再生后結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)特征來(lái)加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┮约八谧匀画h(huán)境下經(jīng)過(guò)先進(jìn)的加工工藝,最終產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)層。通過(guò)實(shí)踐能夠發(fā)現(xiàn),將瀝青路面冷再生技術(shù)運(yùn)用到公路建設(shè)當(dāng)中,不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路建設(shè)成本的降低,還能夠縮短工期、節(jié)約資源,有了良好的生態(tài)保護(hù)作用。所以,本文在此對(duì)瀝青冷再生瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)展開(kāi)了研究。
因?yàn)樵撌┕ぜ夹g(shù)使得原瀝青路面的所有材料都被就地利用,因而節(jié)省了許多操作步驟,如挖掘、外運(yùn)等,這就極大的簡(jiǎn)化了施工工藝,提高了施工效率,使得工期得到有效縮減,加快了施工速度。
通過(guò)針對(duì)于工程施工成本的發(fā)現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),根據(jù)再生層在厚度上的差異,相較于傳統(tǒng)的施工技術(shù),再生施工所能夠降低的成本約為35%~55%。伴隨著厚度的加深,再生的成本將變得更少。
該施工技術(shù)采用的泡沫瀝青,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)層剪切強(qiáng)度的加強(qiáng),使其水敏感性得到改善。在強(qiáng)度方面,再生混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度堪比半剛性材料,與此同時(shí),它還有著柔性接結(jié)構(gòu)呈良好的抗疲勞特性,可以避免出現(xiàn)反射裂縫,在實(shí)際使用的過(guò)程中,出現(xiàn)的病害也要顯著減少。
在采用冷再生技術(shù)的瀝青路面中,除了少數(shù)的一些病害嚴(yán)重的坑槽要提前做好處理,其他的路段都是不需要處理的,再生過(guò)程有著一次性通過(guò)的施工特點(diǎn),這就使得施工進(jìn)度大大加快。
公路原路面結(jié)構(gòu)是15cm 瀝青面層與30cm 水泥穩(wěn)定碎石基層,該公路瀝青路面經(jīng)歷過(guò)一次翻修,針對(duì)瀝青面層實(shí)施了處理,并且對(duì)水穩(wěn)基層出現(xiàn)破壞的地方進(jìn)行了補(bǔ)挖。但因?yàn)榇斯肪哂兄^大的車(chē)輛荷載,瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、老化以及水損壞等的病害,同時(shí)瀝青路面的中下層有著更明顯的開(kāi)裂。結(jié)合路面病害與交通狀況,因此通過(guò)瀝青路面冷再生技術(shù)來(lái)對(duì)此路段路面進(jìn)行修復(fù)。
在對(duì)該工程進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中,根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》來(lái)合理設(shè)計(jì)RAP 料級(jí)配,為避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況,舊RAP 料在拌和站破碎以及篩分的過(guò)程當(dāng)中,盡可能的把級(jí)配控制到規(guī)定的范圍當(dāng)中,做好對(duì)于舊RAP 料的破碎與篩分控制,只有少數(shù)的一些RAP 集料粒徑超過(guò)了31.5mm 之外,其余都符合相關(guān)要求,對(duì)于不符合要求的RAP 料要及時(shí)去掉,在此情況下,工程施工中所使用的均為符合要求的舊RAP 料,降低了對(duì)資源造成的消耗。
在本工程當(dāng)中,對(duì)乳化瀝青冷再生混合料試件進(jìn)行制備,在混合料方面,使用了4%的乳化瀝青,結(jié)合土工實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最為合適的含水量,試件含水量分別是0%、0.5%、1.5%、2.5%,試件通過(guò)水泥和RAP攪拌45s,然后再加水和30s,最后再加乳化瀝青30s。對(duì)于馬歇爾試件,對(duì)其采取雙面擊實(shí)75 次,放置到室內(nèi)養(yǎng)生1d 以后脫模,同時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),確保試件是滿(mǎn)足要求的。車(chē)轍試驗(yàn)的目的則是對(duì)各種水泥含量的瀝青混合料在高溫與交通重復(fù)負(fù)荷在的抗車(chē)轍能力,以保證瀝青路面具有足夠的使用性能。選擇了碾壓成型30cm×30cm×5cm 板型試件,在室溫條件將將其放置12h 以后,再將其放到60℃的烘箱內(nèi)40h,加快養(yǎng)生效率,在取出以后放到室溫環(huán)境下冷取,然后實(shí)施60℃車(chē)轍試驗(yàn)。小梁低溫彎曲試驗(yàn)也選擇了碾壓成型相同的板型試件,在-10℃的環(huán)境下養(yǎng)生以后將其切割為40mm×40mm×250 的棱柱體小梁,跨徑是200mm。由試驗(yàn)可得,水泥含量處在1.5%的狀態(tài)下冷卻再生混合料具有最好的綜合性能,在本次工程施工的過(guò)程中,混合料選擇了1.5%的水泥含量。
因?yàn)樵囼?yàn)的環(huán)境和實(shí)際施工有著較大的不同,所以,土工擊實(shí)實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際拌和的用水量也不是完完全全相同的,在得到土工擊實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果之后,再對(duì)其實(shí)施裹附實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行裹附試驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中,乳化瀝青以0.5 為增減量,拌和用水量是將最佳液體含量和乳化瀝青含量的差作基準(zhǔn)值,通過(guò)相應(yīng)的用水量來(lái)拌和混合料,混合料的流動(dòng)性和裹附效果修正拌和用水量,最終得出冷再生混合料的具體拌和用水量。在降低0.5%乳化瀝青用量的情況下,拌和用水量的增加值基本接近乳化瀝青增加容量?jī)?nèi)的水的百分比。依照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》方法和要求來(lái)開(kāi)展擊實(shí)試驗(yàn),具體來(lái)看,水泥含量是1.5%,乳化瀝青則是4%,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),最大干密度2.219g/cm3發(fā)生于外加水2.8%的情況下,因此,確定最佳含水量是4.3%。
通過(guò)對(duì)乳化瀝青用量的預(yù)估來(lái)作中間值,將0.5%作為增減量形成幾個(gè)不同的乳化情含量,最佳水泥含量和含水量都保持固定,制作制備馬歇爾試件。針對(duì)于相關(guān)試件實(shí)施劈裂實(shí)驗(yàn)可知,乳化瀝青含量處在3.5%~4%的情況下,試件濕劈裂強(qiáng)度比TSR 最大,由此可知,集料表面受到了瀝青的裹附,導(dǎo)致水分無(wú)法滲透結(jié)合面,集料和乳化瀝青不容易剝落下來(lái),乳化瀝青與RAP 料具有較好的裹附性。在乳化瀝青含量處在3.5%的情況下,混合料試件的干濕劈裂強(qiáng)度比最大。在其含量自3%提高到3.5%的情況下,試件強(qiáng)度也得到提高,自3.5%提高到4%的情況下,試件強(qiáng)度降低。所以,結(jié)合劈裂強(qiáng)度最大原則,確定其冷再生混合料的最佳瀝青含量是3.5%。
總而言之,在對(duì)公路瀝青路面進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中,要想有效提高公路路面的施工質(zhì)量,就必須要合理運(yùn)用瀝青路面冷再生技術(shù),合理確定其瀝青混合料的配合比,結(jié)合實(shí)際情況,保證配合比設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性,從而確保冷再生瀝青混合料的作用能夠得到最大程度的發(fā)揮,促進(jìn)公路路面質(zhì)量的提高。