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摘要:本文从乳化沥青搅拌再生原理进行深刻、客观的分析研究,总结出具有实用性和操作性的高效、高强度、节约、便利的乳化沥青厂搅拌再生施工设计方法,为进一步研发高性能乳化沥青搅拌再生施工方法的设计方案提供参考。
0引言
由于中国的经济快速发展,我国公路建设工程也蒸蒸日上、蓬勃发展的同时,也导致了通车里程逐年递增的现象,存在越来越多的公路路面正在面临着大面积的维修、改造,已成为严重影响到我国建设、规划与完善基础公路的进程以及现代化公路交通网的统筹工作的一大重要因素。由于沥青的特性更加稳定、并可以再生重复利用而不会发生硬化、是一种可保持持久柔韧性的高分子聚合物,是一种可再生利用的材料资源。沥青路面的再生利用,可以在很大程度上解决大量的沥青、砂石等原材料不足、工程投资不足等问题,同时更是合理分配废弃物、减低环境污染的有效手段,已经逐步成为建设公路工程中重要的具有实用性和操作性的施工技术。
1乳化沥青厂搅拌再生施工合比设计
1.1设计配合比的具体步骤
乳化沥青搅拌再生施工的原理是把从路面中得到的废旧沥青废料,通过加入一定的乳化沥青再生剂,利用重新搅拌再生的方式,再得到可以加入到某些公路路面的维修、养护的工作中去。乳化沥青厂搅拌再生施工方法中,进行配合比设计的主要工作有三项:第一,对受损路面的废旧沥青进行提取;第二,配合比也就是各项单一材料的配置含量的设计;第三,检验配合比的设计结果是否合理。
1.2配合比设计的内容
1.2.1对原材料进行提取和分析
在进行配合比的设计之前,首先要对公路路面中具有代表性的铣刨料进行选取,在经过分离提取等一系列步骤的试验来监测材料其本身的水分占比、沥青料占比以及废旧沥青废料等等标准。而且因为沥青废料铣刨后的颗粒大小的范围波动较大,使得其异于常见的级配沥青混合料,造成了冷再生混合料的级配范围相对比较大的特点,如:表1为沥青搅拌再生施工方法的级配范围。
1.2.2配合比设计过程
通过对数据进行的数理统计,可以进一步确定室内试验中两种原材料的所占比例,再根据普通沥青混合料的比例依次掺加3%、3.5%、4%、4.5%、5%共计5个的用量值的乳化沥青原料,然后再根据国际的标准方法进行完成双面各一百五十次的马歇尔试件成型。产品成型以后,可以立刻置于60摄氏度的环境中培育两天,用以完成养生的步骤,之后需要在常温条件下缓慢冷却至25摄氏度左右,最后通过各项标准化室内试验进行配合比检测。
1.2.3检验配合比的设计结果
通过进行了大量的乳化沥青用量搅拌再生差异对比的试验,得出的结果显示在3.5%~4.0%上下的乳化沥青用量配比下,搅拌再生混合料的各项标准性能和指标最为理想。由于其再生混合料的马歇尔稳定度相对比较大,抗裂韧性、抗压程度皆最为理想,于是将其划为最优的施工用乳化沥青用量范围。并通过统计处理得出了乳化沥青厂拌冷再生施工的各项用料比例,如表2。
2乳化沥青厂搅拌再生施工工艺要点
2.1标准施工方法
2.1.1施工前期的准备工作
①旧公路路面的铣刨与整理。根据设计方案的厚度要求对原本的旧沥青公路路面进行铣刨,其中要注意保持铣刨的速度严格均匀统一,具体平均速度应该保证在6-7m/min范围之中。下一步是要把废弃的RAP材料运输到拌和工厂,进行材料集中处理。②再生材料接触路面的准备工作。在摊铺拌冷再生材料之前必须要对原公路的再生材料接触路面进行仔细的清理,要对某些可破坏再生材料与公路路面结合或者导致裂缝的危害进行特殊化处理,清除病害进行处理,以达到增强原公路路面的下承层和拌冷再生混合料的契合、衔接性能。③RAP材料的粉碎、分离和保藏的工作。拌和厂会对RAP材料进行充分的粉碎,并根据大小进行分类,以达到杜绝大颗粒材料存在的目的。工厂在对RAP材料的破碎后,会分离并选取符合其生产要求的尺寸和级配,送往车间进行再生生产或者对其进行材料保藏以便之后的生产使用。
2.1.2搅拌再生利用的步骤
再生混合材料的拌和。目前多数工厂使用ARCE型再生拌和楼,按照已经确定的混合再生材料的配合比,再结合实际的公路路面综合摊铺再生材料用量,加入各项具体的原料量。乳化沥青搅拌再生的步骤为:将配比合理的9.5mmRAP、
再生混合材料的运输。首先,工厂运输再生混合的拌和材料的自动装卸汽车应该具有金属的工作舱底,并能保证其内部干净、严密、不含有机物质,为了保证再生混合材料的含水量和防止运输过程中的污染,可利用篷布对车厢进行遮盖,待运输至摊铺现场并将要实施摊铺作业时,再将篷布取下;其次,工厂对汽车装料的要求是每辆车分先后3次分装,第一次将再生混合材料装于车厢靠前部分,第二次装车在车厢的后一部分,第三次集中把再生混合材料装在汽车车厢中间位置;再者,乳化沥青再生混合材料经工厂运输到施工现场后,必须经过专业人员对再生混合材料的数量、质量进行合格检测;最后,实施摊铺作业的时候,再生混合材料运输车应该停靠在摊铺机前方20厘米左右,注意还要保证运输车不得与摊铺机碰撞,以免发生意外事故。
再生混合材料的摊铺。摊铺过程应当由一台摊铺机单独作业,施工过程中对其摊铺速度、厚度等指标严格按照我国公路基建标准要求。运料车要求保持同摊铺机一定的距离,并且需要保证卸料过程平缓、均匀。可通过结合实际拌和厂的再生混合材料产量自行确定实际的摊铺作业具体速度确。一旦发现摊铺后的混合料出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕时必须立刻找出问题所在,以保证摊铺工作的顺利进行。
再生混合材料的碾压。首先,施工要求碾压过程在摊铺过程之后进行,保持压路机缓慢、匀速行驶,不得在碾压过程中减速、刹车、停靠。其次,碾压过程要求从标高相对低的路面开始进行,并要保证压路机的驱动轮正对再生混合材料摊铺机。最后,压路机的碾压速度要求应当按照如表3。
2.2检查验收工作
检查和验收工作在整个乳化沥青厂搅拌再生施工过程中也起到了非常非常重要的作用。我们可以通过对整个工程阶段的具体质量进行检验并进行品质验收的手段,来达到检验该工程技术的质量特性是否符合要求标准的目的,并可以通过这个一系列方法来去除掉某些不符合、不合格的因素,可以通过验收的手段来向公众保证本工程的质量达到既定的公路维修维护的标准要求。鉴于此,检验验收工作就成为了整个乳化沥青厂搅拌再生施工工程中不可缺少的组成部分,也是一个非常重要的关键环节。因此,乳化沥青厂搅拌再生施工工程完成后,需要在工程路径中选取一个1~3km的路段作为一个评定标准。
3结语
本文通过对乳化沥青搅拌再生的配合比、搅拌再生施工方法等方面的研究,发现把乳化沥青和水泥作为再生剂,可以实现废旧沥青材料的再生利用,整个施工不需要进行热操作,施工操作简单方便;乳化沥青厂搅拌再生施工方法整个过程易于控制,充分实现了废旧沥青材料的无差别全部回收并重新投入使用的目的,可以充分保障整个公路维护工程的质量;同时也使得公路路面的维护修理周期、工程的施工条件、可施工季节等因素在一定程度上被大大的缩减、改善、延长。乳化沥青厂搅拌再生施工方法可被全面推广于用于普通公路及高速公路沥青路面的养护维修工程,在创新科技、节能便利和可持续发展等层面来看,乳化沥青厂搅拌再生施工技术对于我国公路改扩建和维护工程来讲,无疑是打开了一扇新的大门,具有非常广阔的应用前景。
参考文献:
[1]聂聃.乳化沥青厂拌冷再生最佳用水量的确定及其路用性能研究[J].北方交通,(03):-.
[2]黄磊,韩忠锋.浅议乳化沥青厂拌冷再生配合比设计关键技术[J].公路交通科技(应用技术版),,14(01):26-29.
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