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浅谈旧沥青路面材料在公路养护工程中的应用技

发布时间:2017-05-18
本文介绍了旧沥青路面材料在公路养护工程中的应用技术。简要概括了旧沥青路面材料再生利用技术的施工工艺、材料要求、存在的问题等。关键词:旧沥青;路面材料;施工工艺;材料要求;问题公路建设是发展,养护也是发展。目前,我段公路路网整体服务功能差,大量油路存在设计标准低,超期服役,路面老化严重等问题。可是我段公路养护资金不足,这几年我段在公路养护和养护维修工程中尝试了旧沥青路面材料的再生利用,实践证明旧沥青路面材料的再生利用在公路养护中完全适用,而且对于有效利用资源,减少环境污染,节省工程费用等方面有着明显的经济效益和社会效益。
 道路沥青是一种复杂的高分子化合物,沥青老化实质上是它的组成成份发生了化学变化,芳香芬减少,沥青质增高、粘结性降低,三大常规指标中针入度明显降低、软化点升高,延度降低,造成沥青路面老化,旧矿料仍完好。若能使旧沥青路面材料中的旧沥青重新恢复活性,具有原来的路用性能,就可以利用旧沥青路面材料铺筑成很好的再生沥青路面。
在旧沥青(渣油)路面材料中掺配一定比例的旧沥青再生复活剂或新材料,经过加热处理和化学改性后,恢复到新沥青路面材料的性能,重新铺筑的沥青路面面层,称为再生沥青(渣油)路面,简称再生沥青路面,再生沥青路面适用于现有公路沥青路面的改建工程,大中修工程和小修保养工程。再生沥青路面的路基强度,压实度等基层质量要求应符合交通部颁《公路路基施工技术规范》的规定。
再生沥青路面属公路柔性路面范畴,进行具体的基层设计,补强设计和面层设计时,应符合交通部《公路柔性路面设计规范》的规定。
一、材料的准备
旧沥青(渣油)路面(包括沥青表处),沥青贯入式,沥青碎石、沥青混凝土等的旧沥青混合料开应分类收集,堆放在指定地点,做好防雨设施,杜绝二次倒运,旧沥青混合料可采用人工十字镐、洗刨机、装载机等翻挖,要求不含泥土和杂物,其中铣刨机翻挖的旧沥青混合料松散,易于施工拌和,块状的旧沥青混合料最好经过破碎,筛分等加工过程,使之成为一定尺寸的规格料,其粒径大小取决于再生混合料的类型和施工方法,旧沥青混合料破碎解体愈充分、愈有利于施工拌合。铺筑再生沥青路面需准备好旧沥青再生复合剂,新沥青、新砂料、旧沥青混合料。
二、材料鉴别、试验 
 旧沥青混合料中的旧沥青材料应先取样试验,一般采用双筒式或单筒式抽提仪进行抽提,然后加热脱苯,测试旧沥青的针入度、延度、软化点上等物理指标,鉴别其老化程度,根据测得的旧沥青针入度指标,结合再生沥青路面设计和施工所需要的针入度指标。从资料中查得旧沥青再生复活剂的掺量值,按比值在试验室做掺配实验,其掺配后的的指标须达到要求,使沥青完全化学改性,否则重新调整,直至符合要求为止。达到要求后,还应做油石比试验,如油石比小,具体施工时可掺配新沥青达到要求;如油石比大,可掺配新矿料达到要求。此外旧矿料应做筛分试验,矿料级配强度含泥量都要符合要求。新沥青、新矿料也应做试验,其质量要符合要求。
三、再生沥青路面的施工
1、混合料的拌和
(1)粗、细集料应分类堆放和供料,取自不同料源的集料应分开堆放,应对每个料源的材料进行抽样试验。
(2)按目标配合比设计,生产配合比设计,生产配合验证三个阶段进行试拌、试铺后,进行大批生产。
(3)每种规格的集料、矿料和沥青都必须分别按要求的比例进行配料。
(4)沥青材料采用导热油加热,加热温度在160-170℃范围内,矿料加热温度为170-180℃,沥青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混凝土出厂温度在150-160℃,不准有花白料、超温料,混合料超过200℃者应废弃,并应保证运到施工现场的温度不低于140-150℃。沥青混合料的施工温度见下表所示。
沥青混合料的施工温度(℃)
沥青加热温度:160-170
  矿料温度:170-180
混合料出厂温度:正常范围150-165超过200废弃
混合料运输到现场:温度不低于140-150
摊铺温度正常施工:低于130-140,不超过165 低温施工不低于140-150,不超过175
碾压温度正常施工:130-140不低于120 低温施工 140-150不低于130
碾压终了温度:不低于70
(5)热料筛分用最大筛孔应合适选定,避免产生超尺寸颗粒。
(6)沥青混合料的拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定,间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30-50s(其中干拌时间不得小于5s)。
  (7)拌好的沥青混合料应均匀一致,无花白料,无结团成块或严重的粗料分离现象,不符合要求时不得使用,并应及时调整。
(8)出厂沥青混合料应按现行试验方法测量运料车中混合料的温度。
(9)拌和沥青混合料不立即铺筑时,可放成品贮料仓贮存,贮料仓无保温设备时,允许的贮存时间应符合摊铺温度要求为准,有保温设备的储料仓储料时间不宜超过6小时。
2、混合料的运输
(1)从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。尽量缩小贮料仓下落的落距。
(2)当运输时间在半小时以上或气温低于10℃时,运料车用篷布覆盖。
(3)连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10-30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺推动前进。
(4)已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车辆卸料时留于车上的混合料,以及低于规定铺筑温度或被雨淋湿的混合料都应废弃,不得用于本工程。
(5)除非运来的材料可以在白天铺完并能压实,或者在铺筑现场备有足够的可靠的照明设施,白天或当班不能完成压实的混合料不得运往现场,否则,多余的混合料不得用于本工程。
 3、混合料的摊铺
(1)在铺筑混合料之前,必须对下层进行检查,特别应注意下层的污染情况,不符合要求的要进行处理,否则不准铺。
(2)正常施工,摊铺温度不低于130-140℃不超过165℃;在10℃气温时施工不低于140℃,不超过175℃。摊铺前要对每车的沥青混合料进行检验,发现超温料、花白料、不合格材料要拒绝摊铺,退回废弃。
(3)摊铺机一定要保持摊铺的连续性,有专人指挥,一车卸完下一车要立即跟上,应以均匀的速度行驶,以保证混合料均匀、不间断地摊铺,摊铺机前要经常保持3辆车以上,摊铺过程中不得随意变换速度,避免中途停顿,影响施工质量。摊铺室内料要饱料,送料应均匀。
(5)摊铺机的操作应不使混合料沿着受料斗的两侧堆积,任何原因使冷却到规定温度以下的混合料应予除去。
(6)对外形不规则路面、厚度不同、空间受限制等摊铺机无法工作的地方,经工程师批准可以采用人工铺筑混合料。
(7)在雨天或表面存有积水、施工气温低于10℃时,都不得摊铺混料。
(8)混合料遇到水,一定不能使用,必须报废,雨季施工时千万注意。
 4、混合料的压实
(1)在混合料完成摊铺和刮平后立即对路面进行检查,对不规则之处及时用人工进行调整,随后进行充分均匀地压实。
(2)压实工作应按试验路确定的压实设备的组合及程序进行。
(3)压实分初压、复压和终压三个阶段。
  A、初压:摊铺之后立即进行(高温碾压),用静态二轮压路机完成(2遍),初压温度控制在130℃~140℃。初压应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,碾压时应将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不突然改变而导致混合料产生推移,初压后检查平整度和路拱,必要时予以修整。
  B、复压:复压紧接在初压后进行,复压用振动压路机和轮胎压路机完成,一般是先用振动压路机碾压3-4遍,再用轮胎压路机碾压4-6遍,使其达到压实度。
 C:终压:终压紧接在复压后进行,终压采用双轮钢筒式压路机关闭振动的振动压路机碾压,消除轮迹(终了温度大于80℃)。
(4)初压和振动碾压要低速进行,以免对热料产生推移、发裂。碾压应尽量在摊铺后较高温度下先进,一般初压不得低于130℃,温度越高越容易提高路面平整度和压实度。要改变以前等到混合料温度降低到110℃才开始碾压的习惯。
(5)碾压工作应按试验路确定的试验结果进行。
(6)在碾压期间,压路机不得中途停留、转向或制动。
(7)压路机不得停留在温度高于70℃的已经压过的混合料上,同时,应采取有效措施,防止油料、润滑指、汽车或其它有机杂质在压路机操作或停放期间洒落在路面上。
(8)在压实时,如接缝处(包括纵缝、横缝或因其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度,再压实到无缝迹为止。
(9)摊铺和碾压过程中,要组织专人进行质量检测控制和缺陷修复。压实度检查要及时进行,发现不够时在规定的温度内及时补压。已经完成碾压的路面,不得修补表皮。施工压实度检测可采用灌砂法。
 5、接缝的处理
(1)纵、横向两种接缝边应垂直拼缝。
(2)在纵缝上的混合料,应在摊铺机的后面立即有一台静力钢轮压路机以静力进行碾压。碾压工作应连续进行,直至接缝平顺而密实。
(3)纵向接缝上下层间的错位至少应为15cm。
(4)由于工作台中断,摊铺材料的末端已经冷却,或者在第二天恢复工作时,就应做成一道横缝。横缝应与铺筑方面大致成直角,严禁使用斜接缝。横缝在相邻的层次和相邻的行程间均应至少错开1m。横缝应有一条垂直经碾压成良好的边缘。
四、存在的问题:
 1. 旧沥青路面材料破碎不易。
 2. 废料的变异性问题。废料的沥青含量、沥青老化程度以及集料级配的变异性较大,直接影响再生沥青混合料的质量控制。
 3. 再生沥青混合料的拌和工艺。在不烧伤旧沥青的前提下,保证拌和温度并使新旧沥青均匀混合是技术关键。
 4. 旧油皮在施工场地转运、粉碎、对方、保存是非常容易粘着粉尘的。我们的经验是随挖、随破碎、随使用,尽量减少储存时间。在堆放场地有条件时应该使用防尘材料覆盖旧油皮。旧油皮除尘工作应该在粉碎前进行,在粉碎后一般不要再筛去细料,如果粒料级配达不到施工要求,最好采用增加新料的方法调整级配。因为,旧油皮细料恰恰是含沥青数量最多的部分。
 
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