趙正軍
(貴州省銅仁路橋工程公司)
目前我國公路中瀝青路面占絕大部分,隨著道路使用年限的不斷增加,大量網裂、松散、坑槽、車轍等公路路面病害不斷出現。每年在公路養護和維修方面都要消耗大量的資金,同時,大量的廢舊瀝青混合料被廢棄或作填料處理,廢舊瀝青混合料的閑置會造成環境污染,另外也會造成資源的浪費。廢舊瀝青混合料的再生技術,將廢舊的路面材料再生循環應用于道路新建路面和養護工程當中,從而避免了廢棄材料的堆放造成土地的占用和對環境造成的污染,也可以重復利用廢舊的瀝青、石料、水泥材料,節省工程的投資成本,降低能源的浪費,降低了由于砂石材料的開采造成的森林植被減少、水土流失等生態環境破壞,具有顯著的社會效益、環境效益和經濟效益。
根據施工經驗一般初擬一個水泥劑量和乳化瀝青用量,試驗過程中保持混合料的乳化瀝青用量不變,通過變化外加水量來確定冷再生混合料的最大干密度和最佳含水量。
最佳含水量的確定方法依據《公路工程無機結合穩定材料試驗規程》中的重型擊實試驗方法進行。一般進行5 組不同含水量的混合料擊實試驗,就可以獲得冷再生混合料干密度隨含水率變化的曲線,通過含水率的變化曲線就可以求得最大干密度對應的含水率,這就是冷再生瀝青混合料的最佳含水量。
在確定最佳瀝青用量的試驗中以預估一個乳化瀝青用量為中值,按照1%的間隔變化形成3 個乳化瀝青用量,根據得到的瀝青混合料的相關體積指標來確定在家瀝青用量,同時穩定度、劈裂強度等指標均滿足要求。另外也要適當考慮工程造價的要求。
一般冷再生混合料的空隙率仍遠高于熱拌瀝青混合料(通常設計空隙率為4%左右),這主要是因為銑刨料中有大量的閉口孔隙以及混合料中的水泥發生水化作用時會放出大量的熱,使混合料的體積產生微膨脹。如果乳化瀝青冷再生混合料的空隙率過高,混合料性能特別是強度和抗水損害能力會較差;如果冷再生的空隙率過小,也會存在很多不利的影響,如冬季的低溫抗裂性較差。因此,在冷再生混合料的設計中,應充分重視混合料的空隙率。
銑刨回收和開挖回收的廢舊瀝青混合料要分開堆放、不能混雜。瀝青混合料的銑刨回收一般采用冷銑刨方法,開挖回收料可采用機械開挖與破碎方式相結合的方法,廢舊瀝青混合料回收中要保證控制材料的差異性。瀝青面層的銑刨料在回收和存放過程中要單獨堆放,不能混入雜物。使用推土機、裝載機等機具將一個料堆的銑刨回收料充分混合,先篩分出超粒徑顆粒,后用破碎機破碎。
在鋪筑下面層之前要對舊路進行處理,做到表面平整,在攤鋪冷再生混合料之前應在舊瀝路面表面噴灑乳化瀝青粘層油。及時清除路面表面的臟物。當有粘的土塊時,應用水刷凈,待表面干燥以后澆灑粘層油。
冷再生瀝青混合料的拌和設備可以采用間歇式或者連續式拌和設備,其中連續式生產效率高,再生瀝青混合料品質穩定,是一種發展的方向。
為保證再生瀝青混合料中廢舊瀝青混合料與新瀝青和集料拌和均勻,可以適當延長瀝青混合料的拌和時間,但并非越長越好,要結合乳化瀝青的破乳速度來合理的確定。對于乳化瀝青如果存放的時間相對較長,在使用之前要進行適當攪拌,防止出現離析現象。
乳化瀝青冷再生廠拌設備的工藝流程如下:利用裝載機或者其他上料機械將所需的集料、RAP 等分別裝入各自的配料料斗中;通過給料機,采用體積計量或者質量計量的方法,分別對RAP 和各新集料按照配合比進行配料;將配好的各種集料、水泥輸送到攪拌機中;水通過供水系統經計量泵送到攪拌機中與其他材料拌和;乳化瀝青通過瀝青添加系統進入攪拌機中拌和;拌和好的混合料從攪拌機出料端泄入出料倉或者送料載貨汽車上。
(1)要適當選擇冷再生瀝青混合料的拌和站的位置,保證運距不要過長,以便保證乳化瀝青的破乳時間。
(2)運輸車輛在裝料的過程保證混合料不產生明顯的離析。
拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動,分幾堆裝料,以減少粗、細集料的分離現象。
(3)冷再生瀝青混合料層在攤鋪的過程中,要合理調配運輸車輛,避免出現停機等料現象出現。
(1)廠拌冷再生混合料應采用攤鋪機攤鋪,熨平板不需加熱。
(2)廠拌冷再生混合料的攤鋪氣溫不能低于5 ℃,如果在攤鋪中遇雨應停止攤鋪,防止乳液流失。應該在天氣晴朗,溫度適宜的條件下攤鋪。
(3)攤鋪機攤鋪時必須緩慢、均勻、連續不斷地攤鋪,不能隨意變換速度或者中途停頓,攤鋪速度宜控制在2 ~4 m/min 范圍內。
(4)冷再生混合料集料的最大粒徑與攤鋪層厚度應相匹配。單層厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的3 倍,當攤鋪厚度超過150 mm 時,應分層進行攤鋪,以保證攤鋪質量及壓實度滿足要求。如發現有超大粒徑粗集料應人工清除。
(5)松鋪系數應根據混合料類型試鋪試壓確定。攤鋪過程中應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡,并按《公路瀝青路面施工技術規范》的方法由使用的混合料總量與面積校驗平均厚度,一般松鋪系數在1.2 ~1.3。
(1)壓實是保證施工質量的重要環節,應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。由于回收料的強度低于石料,在碾壓過度的時候,有時會出現碎裂的現象,從而使混合料的強度降低。因此,應采用中等噸位的壓路機壓實。
(2)廠拌冷再生混合料的碾壓遍數應通過試驗段確定,既要滿足壓實度,又不能造成過壓推移現象,一般可參照表1 中的參數進行。

表1 廠拌冷再生混合料的碾壓參數
(3)冷再生混合料的強度形成需要一定的時間,所以其初期強度較低,為避免出現推擠,碾壓時,必須注意控制壓路機行進的速度。
由于冷再生混合料中含有乳化瀝青、水泥、水等,所以其強度需要經過一段時間來形成,所以冷再生瀝青混合料在加鋪上層結構前必須進行養生。壓實完成之后的冷再生混合料養生期一般不宜少于7 d。當需要盡快鋪裝上層結構時,可以以再生層中的含水率降低至2 ﹪以下來控制養生時間;南方潮濕地區再生層含水率達到2%以下在短期內可能難以實現,可以以能夠取出完整的芯樣來控制養生時間。
冷再生瀝青混合料在封閉交通的情況下養生可進行自然養生,一般無需采取措施。對于開放交通的條件下養生,要保證在再生瀝青混合料在完成壓實1 d 后再開放,需要注意控制通過車輛的荷載,嚴格限制重型車輛通行,行車速度應控制在40 km/h 以內,禁止車輛在再生層上掉頭以及急剎車。可以在再生層上均勻噴灑慢裂乳化瀝青,來保證養生的效果。
冷再生技術在公路養護中有著廣闊的應用前景,在實際施工過程中要不斷加大對再生技術的學習和認識,細化配合比設計,有針對性的開展對冷再生技術路用性能的研究,注意冷再生瀝青混合料在施工過程中的特殊性,保證混合料的施工質量,以不斷成功的案例來推動冷再生技術的發展。
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