韋艷柳
摘 要:隨著科學技術的不斷發展,在公路工程中的瀝青路面的研究工作也正在不斷深入進行,需要對于舊瀝青的混合料和再生瀝青的混合料等進行試驗和分析的工作,在原本的舊料和回收瀝青工作的基礎上進行分析,做好性能的控制工作。也在實際的舊料摻和率、再生劑比例、瀝青的用量方面進行分析,保證再生。本次建設的工程項目為泉廈高速的路面實驗,位于東部瀝青的水穩定性、高溫穩定性和低溫狀態下的穩定性。這種施工技術的使用大大提升了資源再利用的實際效果,也在技術的發展中提升了工作的有效性,促進了行業的發展。
關鍵詞:公路瀝青路面;熱再生;試驗檢測;路徑
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A
混凝土路面再生工藝在實際的工程中將新瀝青、再生劑、礦粉等溶于原本的瀝青中,然后通過粘合劑進行分子之間的連接和融配等工作,以此提升舊瀝青的性能,這就是重要的再生過程。而此技術的應用在實際的公路施工中和資源再利用的過程中都發揮了十分重要的作用,從而使得工作的有效性大大提升,促進了公路工程施工行業的發展與進步。
1 工程背景
沿海地區,起點是福建泉州,而終點位于采用瀝青混凝土路廈門官林頭,北側與原本的福州-泉州高速公路相接通,南面與廈漳高速公路(廈門-漳州)相連,全場約81.895 km,為八車道的建設標準,施工樁號K2230+742~K2312+637。
對瀝青路面結構層裂縫處治,采用了“刻槽灌縫+抗裂貼”,其中刻槽灌縫瀝青采用普通基質瀝青,所使用的抗裂貼應符合《瀝青加鋪層用聚合物改性瀝青抗裂貼》(JT/T971-2015)的標準厚度2 mm,標準寬度為32 cm的抗裂貼技術要求,并在施工圖設計文件中明確刻槽的寬度、深度,同時要求采用專業刻槽機對裂縫進行處理,然后進行熱再生試驗。
2 老瀝青混合料的檢驗分析
該項目經過現場勘察,發現路面有裂縫等危險,因此需要先用銑刨機對路面進行5 cm深的銑刨,結合實驗室的離心和抽提的實驗過程,進行溶劑分離的瀝青回收的工作。該方法的使用過程中,需要先將舊瀝青進行過篩的工作,4.75 mm的篩孔,然后剩余的部分進行三個部分的加熱破碎抽提的工作,然后進行過篩率的計算工作,計算出三個試驗的平均值。結果表明,舊混合料級配曲線呈 S形,且部分已出現嚴重老化現象,表明舊混合料已嚴重細化,不能滿足級配的相關要求,需要加入新混合料才能滿足實際需要。此外,還需對回收的舊瀝青三個主要指標25℃時的具體值和15℃時的延度值進行分析,并將軟化點作為環球法的測定值,結合相關試驗得出:針入度實測值為37.6 mm,延度值6.6 cm,軟化點57.8℃。通過對于原始數據的分析和處理,將舊瀝青的針入度和延伸程度與標準值進行比較的工作。相比較而言,軟化點的溫度不斷提升,老化和硬化的程度非常高,需要進行深度處理的工作。
3 再生瀝青混合料試驗分析
3.1 再生瀝青試驗分析
該工程舊瀝青路面性能恢復的方法主要有兩種。一種可采用標號較低的新瀝青混合料。二是以再生劑與舊瀝青的混合方式,經過結果的對比和分析就可以發現,利用再生劑的舊瀝青的性能明顯提升,可以在使用的過程中達到了AH-90型瀝青,實驗中可以進行后續的添加工作,還可以更好的保證使用的效果,具體的使用的用量還需要進行科學的探討和分析工作。從而得出加入再生劑可使舊瀝青恢復其路用性能的結論。在整體的實驗和分析過程中,可以在理論和實際的技術方面進行相應的提升,提升了技術工作的有效性,保證了后續工作的順利進行,也可以促進更為長久的發展。
3.2 再生瀝青混合料級配情況分析
對于再生瀝青的混合料進行級配曲線的標準分析的工作,必須在國家標準的要求之下進行,并可采用相應的計算機程序對新礦、新骨料的級配進行精確計算。再根據以往的經驗和相關研究成果,結合本工程路面的實際情況,提出舊料的摻合率應保證在50%左右,同時添加16%的10 mm~
20 mm碎石、18%的石屑和14%的中砂,新料也應該在國家標準范圍之內進行相應的工作,保證工作配比的有效性,接近規范曲線的中值,此時可證明舊料的摻合率應在50%,從而保證其級配符合有關標準的要求。級配要求是非常重要的,在后續的瀝青的性能方面有著非常重要的影響,也在實際的質量分析、力學分析的過程中提供了穩定的基礎,保證了瀝青長期使用的有效性與穩定性。
4 再生劑加滲透性設計分析
4.1 試驗設計方法
熱再生瀝青混合料形成后,需對舊瀝青混合料表面的粘結膜進行分層,一般分為內、外兩層,對這兩層的形狀進行檢測,并結合差異性分析,以確定混溶的均勻度,但這種對比比較比較困難,同時如果在設計試驗中能檢測到膠粘劑的內、外兩層之間的礦粉、瀝青的比例差異,也能比較膠粘劑的混溶差異范圍。
為了清楚地說明在新加入的石料表面得到的瀝青粘合劑成分,需要對再生劑、較高溫的石料和礦粉進行充分混合,以證明粘合劑主要是由舊瀝青料外層的瀝青薄膜組成;而在具體的試驗中,如果將瀝青和礦粉的比例與理論上完全混合的比例相比較,就能在最大程度上說明原混合工序和舊瀝青料表面的粘合混溶情況。利用室內模擬試驗與工程模擬相結合的方式對舊瀝青混合料進行配制,盡可能將溫度狀態與熱再生施工過程再生條件相結合進行配制,從而實現舊瀝青混合料配制,為工程應用提供依據。在相應的模擬實驗中可以進行參數控制,也在實驗中保證了后續實際應用的可能性,保證了應用的效果,促進技術能力的提升。
在工程實驗和分析中采用了石灰巖集料,簡化了舊瀝青混合料的制備,便于新舊料的分離。并采用單一粒徑骨料摻入適量的礦粉,有效地模擬舊路面骨料,在攪拌工作完成之后可以與原本的骨料進行混合使用的工作。并采用0.5 kg 2.36 mm骨料,5.5 g老化瀝青和礦粉,結合普通混合料的制作工藝進行拌和,以此作為老瀝青混合料模擬的相關依據。另在新瀝青的使用中,可采用蘭煉130號瀝青,用量也是5.5 g,以便從整體上看再生劑中礦粉與瀝青的質量比可達0.5。最終需選用0.4 kg新加石料,加熱至200℃,結合9.5 mm單粒徑骨料,以利于舊料分離。
4.2 試驗條件
根據菲克定律,將舊材料的再生條件分為四種情況。(1)如果舊材料處于常溫條件,無需添加再生劑。(2)舊材料加熱至110℃時,無需再添加再生劑。(3)舊料在常溫下加R1100再生劑。(4)舊料加熱至110℃時,再加入R1100再生劑。再生劑需先摻入30 s左右的再生劑,并與相關拌和工藝相結合,然后再加入新瀝青。
4.3 施工難點及對策
施工難點:本工程試驗中,主要難點在于施工標段過長,原路面的施工單位在施工作業過程中,往往采用不同的瀝青混合料進行鋪裝,從而造成舊瀝青混合料中石料巖性不均勻,原路面各標段舊瀝青混凝土瀝青老化程度不一。解決辦法:增加 RAP的檢測頻率,將銑刨料按原路面施工標段區分開來,分批次進行檢查,根據加入銑刨料的不同調整具體生產配合比。但在常規熱拌瀝青混合料配比設計中,應注意新集料的級配與來源,新瀝青的種類與來源及用量,并結合原瀝青的 RAP檢驗與原路面中各施工標段的銑刨料等因素,制定不同的新制瀝青配比,以確保新制瀝青的使用性能。
5 結論
總之,本文結合實際工程,對舊瀝青路面狀況進行了分析,將再生劑摻入熱再生工藝可以大大提升使用的性能,與提高舊瀝青路面路用性能相結合技術的作用效果是更加顯著的,從而促進公路瀝青長期使用。
參考文獻:
[1]莊旭青.瀝青路面就地熱再生混溶和加熱關鍵技術試驗研究[D].華南理工大學,2019.