沥青与沥青混合料结课论文
沥青路面再生技术
1、概述
沥青路面再生技术是一项新的沥青路面修筑技术, 能够节约大量的沥青、砂石等原材料, 同时有利于处理废料、保护环境, 是一种经济、绿色环保施工技术。介绍了国内外研究概况, 沥青路面材料再生原理, 沥青路面再生技术, 经济、社会环境效益显著, 应大力推广。
沥青路面的再生技术, 是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后, 与再生剂、新沥青材料、新矿料等按一定比例重新拌和混合料, 使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面的一套工艺技术。
我国公路建设飞速发展, 公路通车里程从1980年的88.8万㎞增加到2005年的193万㎞, 高速公路从1988年沪嘉高速公路通车开始到2006年年底通车里程达到4.54万㎞, 按照国家公路网发展规划, 再过10~ 20年我国高速公路总规模将达到8.5万㎞, 公路总里程将达到350万㎞。 2 国内外研究概况
国外对沥青路面再生应用研究, 1915年开始于美国, 但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究。1973年石油危机爆发后, 美国对这项技术才引起重视, 并在全国范围内进行广泛研究, 到八十年代末美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半, 并且在再生开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究日趋深入。沥青路面再生应用在美国已是常规实践, 目前其重复利用率高达80% 。【1】
我国一些省市在八十年代初对旧沥青路面再生利用进行研究, 并取得一些成果和经验。1982 年交通部将沥青路面再生利用作为重点科技项目下达,由同济大学和河北、山西、湖北、河南等省参加, 对沥青路面再生技术开展了比较系统的试验研究。一九八三年河北省交通厅立项开展“ 改性再生沥青混合料应用于大交通量路面面层的研究” , 用阳离子活化矿料、氯苯胶乳增柔、硫化增劲和非改性等四种沥青材料对其化学组分、各项物理指标以及耐热、耐候性能, 各种混合料的高低温力学指标, 做了系统的室内试验, 证明经过长期使用, 已经严重老化(硬化到相当于建筑石油沥青油- 30甲)的沥青, 经过再生以后能够达到修建 1
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大交通量路面面层对结合料的各项技术要求, 于1983年8月在京广公路河间段二级公路上修建了4段各50m 共200m 的试验路, 经过三年的系统观测, 使用效果良好, 通过专家鉴定, 表明再生和改性再生沥青混合料可以直接用于修筑大交通量路面的面层, 而且可以做成薄层路面2.5㎝。 3 沥青路面材料再生原理
沥青材料是由油分、胶质、沥青质等几种组分组成的混合物, 而且沥青的某一种组分, 如油分, 也同样是由分子量大小不等的碳氢化合物组成的混合物。根据沥青材料是混合物的原理, 将几种不同组分进行调配, 可得到性质各异的调和沥青。旧沥青中加入某种组分的低粘度油料(再生剂) 或适当粘度的沥青材料, 进行调配, 使调配后的再生沥青具有适当的粘度和所需的路用性质。所以, 再生沥青实际上是由旧沥青与新沥青材料、必要时添加再生剂,经过调配混合而组成的一种调和沥青。当然在实际施工中, 旧沥青与再生剂、新沥青材料的混合是在伴随有砂石材料的情况下进行的, 并不是专门抽提出旧沥青再进行调和, 远不及石油工业中生产调和沥青调配得那么好, 但它们的理论基础是相同的。【2】 4 沥青路面再生技术分类
沥青路面再生技术按施工方法可以分为厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生四种。
4.1 厂拌热再生技术
厂拌热再生技术是将旧沥青路面用普通铣刨机铣刨后运回搅拌厂存储备用, 通过集中破碎、筛分, 并分析旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标, 根据公路路面不同层次的质量要求, 进行配合比设计, 确定旧沥青混合料的添加比例( 国外先进设备的旧沥青混合料添加比例可达50%) , 掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和, 成为达到规范规定的各项指标的新混合料, 从而获得优良的再生沥青混凝土, 最后按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑。国外多年的实践证明, 工厂热再生法再生沥青混合料路面能够达到并保持所要求的各项路用性能指标, 并且具有更好的抗车辙性能。从对比试验看, 采用旧沥
青混合料进行大修与全部采用新沥青达到的水平大致持平, 这种再生方式能有效地用于各种条件下旧沥青路面的再生利用, 是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术。广佛高速公路是全国第一个大规模采用工厂热法再生的高速公路项目。
4.2就地热再生
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就地热再生是指利用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行现场加热、翻松，掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂等，经混拌、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深度范围内( 一般不超过6 cm) 的旧沥青混凝土路面再生的一种技术。就地热再生可以通过单次操作完成，把原材料和需修的路面重新结合，或者是通过两阶段完成，即先将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层。就地热再生技术可以实现废旧路面的就地再生利用，但是再生深度有限，适用范围较窄，还存在一定的环境污染问题，在对环境保护要求越来越高的今天，这种技术只是在一些非常特殊的情况下或在一些特殊路段中应用，使用相对较少。【3】
4.4就地热再生与厂拌再生技术的比较
对于相同的路面维修工程而言与厂拌再生工艺相比较, 就地热再生工艺的相应特点1) 施工周期短.2) 对交通的干扰可降低至最; 3)100%利用旧沥青混合料,节省资源, 经济性好4) 施工安全,环保性好5) 再生设备一次性投资较大。其中可完全利用旧材料、施工速度快和节省运输费用是就地再生的三大优点。【4】
4.5 厂拌冷再生技术
厂拌冷再生是用乳化沥青或热态的低粘度沥青与常温的废旧沥青混合料、新集料拌和成再生混合料, 运至工地后, 经摊铺压实而成路面的施工方法。这种方法用粘度较低的沥青材料, 稍予加热, 和常温的旧料、新集料拌和成混合料, 即冷料热油的再生施工方法, 由于旧集料不加热, 这样旧沥青混合料只能当作骨料处理, 其拌和方法比热拌沥青混合料所需拌和时间要短, 碾压不能过早, 要在乳液刚开始破乳时进行, 先轻后重, 先双轮光碾, 再用低频振动碾压, 最后用光轮钢碾压实。重视初期养护。
4.6就地冷再生技术
就地冷再生是用大功率路面铣刨拌和机将旧沥青层铣刨后, 再加入稳定剂、水泥、水(或乳化沥青)和骨料, 同时就地拌和, 利用平地机摊平, 压路机碾压而成新路面的施工方法。这种方法可以保护路面结构的完整性, 不损坏路基、工期短、节约材料, 全部利用旧沥青层等优点,但再生质量不能达到沥青路面面层的质量标准, 只能用于基层。就地冷再生机械有: ( 1)维特根WR2000冷再生机, 有两种功能, 作大型路拌机, 拌和深度可达50㎝, 作冷再生机, 再生深度30㎝; ( 2)维特根2200CR 冷再生机, 可以首先作为铣创机对路面进行铣创, 然后对路面进行冷
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再生, 再生深度20㎝; ( 3)维特根WR2500S 冷再生机, 有两种功能,作大型路拌机, 拌和深度可达50㎝, 作冷再生机再生深度30㎝; ( 4)维特根WR4200冷再生机, 冷再生深度20㎝或30㎝, 再生宽度可以在2.8~ 4.2m 之间无级调节, 即一次可以完成一个车道的就地冷再生施工; ( 5)德工机械有限公司生产的WB525 路面冷再生机, 动力大, 可高效地完成深40㎝冷再生作业,性价比高, 是国产较理想的就地冷再生机械。 5 经济效益和社会效益
根据京广公路河间市段二级公路铺筑的200m改性再生沥青混合料试验路面数据, 可利用旧沥青23% , 旧矿料48% , 扣除旧油石加工费外, 能节约沥青混合料总费用的20% , 每100㎟沥青混合料可节约资金1万元, 效益显著。旧料回收利用, 保存资源, 节约运力和油耗, 减少占地, 保护环境, 是一种经济、绿色环保施工技术。 6 结语
沥青路面再生技术应用是一项新的沥青路面修筑技术, 国内外已进行大量研究, 证明了经过长期使用, 沥青已严重老化到相当于建筑沥青油- 30甲的沥青, 经过再生以后仍可达到修建大交通量路面面层对结合料的各项技术要求。沥青路面再生应用, 可利用旧沥青20% ~30% , 旧矿料40% ~ 50% , 节约投资20% ~ 25% 左右, 经济效益显著。沥青路面再生应用可利用废弃材料, 保存资源, 节省运输和汽油, 保护环境, 是一种经济、绿色环保的施工技术, 应大力推广。
参考文献：
【1】张春燕刘宏艳 论沥青路面再生技术的现状与未来发展趋势 民营科技【J】2009年第7 期 【2】贺炜 赵文姣 张笛 浅谈沥青路面再生技术 山西建筑【J】第33卷第15期 2007年5月 【3】肖永亮 沥青路面再生技术浅析 山西建筑【J】 第37 卷第30 期2 0 1 1 年1 0 月 【4】吴永平沥青路面再生技术的适用性研究【J】 长安大学工程机械学院
