安少榮

摘要:本文從乳化瀝青攪拌再生原理進行深刻、客觀的分析研究,總結出具有實用性和操作性的高效、高強度、節約、便利的乳化瀝青廠攪拌再生施工設計方法,為進一步研發高性能乳化瀝青攪拌再生施工方法的設計方案提供參考。
Abstract: This paper analyzes deeply and objectively the principle of agitation of emulsified asphalt, and summarizes the efficient, high-strength, economical and convenient mixing and regenerating construction design method of emulsified asphalt plant with practicality and operation, in order to provide reference for the design proposal of high performance emulsification asphalt mixing and regenerating construction method.
關鍵詞:乳化瀝青;攪拌再生;配合比設計;施工方法
Key words: emulsified asphalt; agitation regeneration; mix ratio design; construction method
中圖分類號:U414 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2018)27-0135-02
0 引言
由于中國的經濟快速發展,我國公路建設工程也蒸蒸日上、蓬勃發展的同時,也導致了通車里程逐年遞增的現象,存在越來越多的公路路面正在面臨著大面積的維修、改造,已成為嚴重影響到我國建設、規劃與完善基礎公路的進程以及現代化公路交通網的統籌工作的一大重要因素。由于瀝青的特性更加穩定、并可以再生重復利用而不會發生硬化、是一種可保持持久柔韌性的高分子聚合物,是一種可再生利用的材料資源。瀝青路面的再生利用,可以在很大程度上解決大量的瀝青、砂石等原材料不足、工程投資不足等問題,同時更是合理分配廢棄物、減低環境污染的有效手段,已經逐步成為建設公路工程中重要的具有實用性和操作性的施工技術。
1 乳化瀝青廠攪拌再生施工合比設計
1.1 設計配合比的具體步驟
乳化瀝青攪拌再生施工的原理是把從路面中得到的廢舊瀝青廢料,通過加入一定的乳化瀝青再生劑,利用重新攪拌再生的方式,再得到可以加入到某些公路路面的維修、養護的工作中去。乳化瀝青廠攪拌再生施工方法中,進行配合比設計的主要工作有三項:第一,對受損路面的廢舊瀝青進行提取;第二,配合比也就是各項單一材料的配置含量的設計;第三,檢驗配合比的設計結果是否合理。
1.2 配合比設計的內容
1.2.1 對原材料進行提取和分析
在進行配合比的設計之前,首先要對公路路面中具有代表性的銑刨料進行選取,在經過分離提取等一系列步驟的試驗來監測材料其本身的水分占比、瀝青料占比以及廢舊瀝青廢料等等標準。而且因為瀝青廢料銑刨后的顆粒大小的范圍波動較大,使得其異于常見的級配瀝青混合料,造成了冷再生混合料的級配范圍相對比較大的特點,如:表1為瀝青攪拌再生施工方法的級配范圍。
1.2.2 配合比設計過程
通過對數據進行的數理統計,可以進一步確定室內試驗中兩種原材料的所占比例,再根據普通瀝青混合料的比例依次摻加3%、3.5%、4%、4.5%、5%共計5個的用量值的乳化瀝青原料,然后再根據國際的標準方法進行完成雙面各一百五十次的馬歇爾試件成型。產品成型以后,可以立刻置于60攝氏度的環境中培育兩天,用以完成養生的步驟,之后需要在常溫條件下緩慢冷卻至25攝氏度左右,最后通過各項標準化室內試驗進行配合比檢測。
1.2.3 檢驗配合比的設計結果
通過進行了大量的乳化瀝青用量攪拌再生差異對比的試驗,得出的結果顯示在3.5%~4.0%上下的乳化瀝青用量配比下,攪拌再生混合料的各項標準性能和指標最為理想。由于其再生混合料的馬歇爾穩定度相對比較大,抗裂韌性、抗壓程度皆最為理想,于是將其劃為最優的施工用乳化瀝青用量范圍。并通過統計處理得出了乳化瀝青廠拌冷再生施工的各項用料比例,如表2。
2 乳化瀝青廠攪拌再生施工工藝要點
2.1 標準施工方法
2.1.1 施工前期的準備工作
①舊公路路面的銑刨與整理。根據設計方案的厚度要求對原本的舊瀝青公路路面進行銑刨,其中要注意保持銑刨的速度嚴格均勻統一,具體平均速度應該保證在6-7m/min范圍之中。下一步是要把廢棄的RAP材料運輸到拌和工廠,進行材料集中處理。②再生材料接觸路面的準備工作。在攤鋪拌冷再生材料之前必須要對原公路的再生材料接觸路面進行仔細的清理,要對某些可破壞再生材料與公路路面結合或者導致裂縫的危害進行特殊化處理,清除病害進行處理,以達到增強原公路路面的下承層和拌冷再生混合料的契合、銜接性能。③RAP材料的粉碎、分離和保藏的工作。拌和廠會對RAP材料進行充分的粉碎,并根據大小進行分類,以達到杜絕大顆粒材料存在的目的。工廠在對RAP材料的破碎后,會分離并選取符合其生產要求的尺寸和級配,送往車間進行再生生產或者對其進行材料保藏以便之后的生產使用。
2.1.2 攪拌再生利用的步驟
再生混合材料的拌和。目前多數工廠使用ARC300E 型再生拌和樓,按照已經確定的混合再生材料的配合比,再結合實際的公路路面綜合攤鋪再生材料用量,加入各項具體的原料量。乳化瀝青攪拌再生的步驟為:將配比合理的>9.5mmRAP、<9.5mmRAP、石料、水泥這四項先后加入至再生攪拌罐中,再結合具體施工用量按照符合設計配比改變含水量的比例,加入水量,在前幾項添加工作完成后,立刻加入3.9%的乳化瀝青,充分混合、攪拌15秒以上的時間。
再生混合材料的運輸。首先,工廠運輸再生混合的拌和材料的自動裝卸汽車應該具有金屬的工作艙底,并能保證其內部干凈、嚴密、不含有機物質,為了保證再生混合材料的含水量和防止運輸過程中的污染,可利用篷布對車廂進行遮蓋,待運輸至攤鋪現場并將要實施攤鋪作業時,再將篷布取下;其次,工廠對汽車裝料的要求是每輛車分先后3次分裝,第一次將再生混合材料裝于車廂靠前部分,第二次裝車在車廂的后一部分,第三次集中把再生混合材料裝在汽車車廂中間位置;再者,乳化瀝青再生混合材料經工廠運輸到施工現場后,必須經過專業人員對再生混合材料的數量、質量進行合格檢測;最后,實施攤鋪作業的時候,再生混合材料運輸車應該停靠在攤鋪機前方20厘米左右,注意還要保證運輸車不得與攤鋪機碰撞,以免發生意外事故。
再生混合材料的攤鋪。攤鋪過程應當由一臺攤鋪機單獨作業,施工過程中對其攤鋪速度、厚度等指標嚴格按照我國公路基建標準要求。運料車要求保持同攤鋪機一定的距離,并且需要保證卸料過程平緩、均勻。可通過結合實際拌和廠的再生混合材料產量自行確定實際的攤鋪作業具體速度確。一旦發現攤鋪后的混合料出現明顯離析、波浪、裂縫、拖痕時必須立刻找出問題所在,以保證攤鋪工作的順利進行。
再生混合材料的碾壓。首先,施工要求碾壓過程在攤鋪過程之后進行,保持壓路機緩慢、勻速行駛,不得在碾壓過程中減速、剎車、停靠。其次,碾壓過程要求從標高相對低的路面開始進行,并要保證壓路機的驅動輪正對再生混合材料攤鋪機。最后,壓路機的碾壓速度要求應當按照如表3。
2.2 檢查驗收工作
檢查和驗收工作在整個乳化瀝青廠攪拌再生施工過程中也起到了非常非常重要的作用。我們可以通過對整個工程階段的具體質量進行檢驗并進行品質驗收的手段,來達到檢驗該工程技術的質量特性是否符合要求標準的目的,并可以通過這個一系列方法來去除掉某些不符合、不合格的因素,可以通過驗收的手段來向公眾保證本工程的質量達到既定的公路維修維護的標準要求。鑒于此,檢驗驗收工作就成為了整個乳化瀝青廠攪拌再生施工工程中不可缺少的組成部分,也是一個非常重要的關鍵環節。因此,乳化瀝青廠攪拌再生施工工程完成后,需要在工程路徑中選取一個1~3km的路段作為一個評定標準。
3 結語
本文通過對乳化瀝青攪拌再生的配合比、攪拌再生施工方法等方面的研究,發現把乳化瀝青和水泥作為再生劑,可以實現廢舊瀝青材料的再生利用,整個施工不需要進行熱操作,施工操作簡單方便;乳化瀝青廠攪拌再生施工方法整個過程易于控制,充分實現了廢舊瀝青材料的無差別全部回收并重新投入使用的目的,可以充分保障整個公路維護工程的質量;同時也使得公路路面的維護修理周期、工程的施工條件、可施工季節等因素在一定程度上被大大的縮減、改善、延長。乳化瀝青廠攪拌再生施工方法可被全面推廣于用于普通公路及高速公路瀝青路面的養護維修工程,在創新科技、節能便利和可持續發展等層面來看,乳化瀝青廠攪拌再生施工技術對于我國公路改擴建和維護工程來講,無疑是打開了一扇新的大門,具有非常廣闊的應用前景。
參考文獻:
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