浅谈沥青路面就地热再生
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作者: 姜淑波
摘 要: 本文通过对沥青混凝土路面就地热再生混合料进行各项试验,根据试验结果掺加一定的骨料、再生剂及沥青后进行马歇尔及车辙等试验。提出了就地热再生维修方案,并总结了施工方法。
关键词: 沥青路面; 就地; 热再生
中图分类号: U421 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)07-0067-02
一、就地热再生技术
就地热再生(HTR)是指在原有沥青路面上通过加热软化,以机械方式翻松(铣刨)旧路面,根据需要可添加沥青、再生剂、新沥青混合料或新骨料,对其进行拌和,并将所形成的再生混合料就地摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。
二、路面现状调查监测情况及病害原因分析
(一)调查情况
试验所选的路段路面有中等(小于25mm)以下程度的车辙,路面已严重老化有网裂、脱粒、贫油等病害。
通过对样芯进行抽提分离试验。
试验结果如下表:
分析病害产生的原因主要有以下几点:
(1)沥青层沥青老化失去粘性
(2)在车辆荷载的作用下,沥青路面结构出现推移,致使矿料位置发生了变化。
(3)沥青混合料的密实度发生变化,部分路面出现了微小裂缝。
(二)弯沉检测情况
按1.645计入保证率系数,该段的代表弯沉值为:
L=L均+1.645×S=18.775+1.645×7.46=31.01(1/100mm)不超设计值,说明路面整体强度能满足使用要求,只是面层存在一定程度的病害。因此可以通过就地热再生的方法恢复路面的使用性能。
三、热再生路面设计中再生剂及沥青用量的确定
本次沥青路面再生项目为将原路面4cm AC-16再生,同时在其上加铺2cm的SMA-13混合料,再生后的厚度为6cm。通过对原路沥青混合料取样抽提、筛分试验,沥青含量为3.81%,粒料满足AC-16级配要求,无需加入新的粒料。但沥青含量相对以往经验值偏低,需要补充一定数量的新沥青才能满足要求。
(一)旧沥青中加入再生剂数量的确定
长吉高速公路原路的旧的沥青针入度为14(1/10mm),再生后的沥青针入度拟定为70(1/10mm)相当于AH-70沥青的针入度。通过计算查图得再生剂的用量为15%。以计算再生剂用量为基准,上下各加减1个百分点取三组进行试验,结果见表3。
(二)实际最佳沥青用量的确定
长吉高速公路检测沥青含量为3.79%,根据经验判断沥青含量偏低,需加入14%的改性剂和新的一定数量的沥青满足品质和数量上的要求。
本项目在原沥青含量3.79%的基础上,依次增加0.4%、0.3%、0.3%的新AH-90沥青,与原路矿料拌合后进行马歇尔试验。测定、推算毛体积密度、稳定度、空隙率、饱和度、流值,绘制出与沥青用量关系图,从图中找出对应最大密度的沥青用量为a1=4.5%,对应最大稳定度的沥青用量a2=4.4%,对应目标空隙率(3%-5%)中值的沥青用量为a3=4.3%,对应饱和度允许范围(65%-75%)中值的沥青用量为a4=4.2%,计算上述四个值的平均值OAC1=4.4%。
以各项指标均符合技术标准(不含VMA)的沥青用量确定最大值OACmax和最小值OACmin,从图中可以查得OACmax=4.6%,OACmin=3.9%。取最大值OACmax和最小值OACmin的平均值做为OAC2,OAC2=4.3。
将OAC1和OAC2平均做为OAC,OAC=4.4%,考虑到再生过程中沥青含量可能损失,将沥青用量提高到4.5%控制施工。检验此沥青用量满足空隙率、最小矿料间隙率(VMA=14.5%)的要求。
再生后沥青混合料力学指标见表4。
四、路面施工工艺和应注意的事项
(一)施工工艺
1. 施工前准备
2. 先期病害处理
路面踏查后整理病害数据,再生前对贯穿下面层及基层的病害进行事先处治。
3. 试验段试铺
做200m长试验路段。对试验段施工后进行总结,根据实际情况确定机械最佳使用方案。
4. 路面热再生施工工艺
①用加热机加热旧路面,要严格控制加热温度、行走速度及加热机间距。
②耙松、喷洒再生剂。保证用量、耙松宽度满足设计要求。
③复伴、加铺新沥青混合料。
④摊铺、碾压。
5. 质量自查。进行再生混合料的检测、再生路面的压实度及平整度等各项指标进行检测,均满足原设计要求。
(二)注意事项
1. 旧路面加热温度一般宜控制在130-140℃范围内。本次试验使用的再生机采用液化气红外加热,其加热深度约4-5cm,再生机行走的速度控制在1.8-2.2m/min。
2. 与厂拌沥青混合料相比,就地热再生混合料温度较低,因此压路机必须紧跟再生机,及时碾压以保证压实温度。
3. 再生施工时,特别注意耙松的深度一定要均匀,耙松深度不均匀,不但会影响路面的平整度,而且还会影响再生剂用量的准确性,降低了沥青混合料的再生质量。
4. 为了保证纵缝质量,加热宽度比耙松每边宽10-20cm为宜,以保证纵向接缝的温度,从而使纵缝密实无松散。
沥青路面就地热再生技术,在发达国家和南方部分省份已经被大量使用。吉林省的高速公路、一级公路等高等级路面相继进入维修期,开展好沥青路面就地热再生技术,即解决了沥青路面的工程问题,又利用了旧的资源。节省了开采资源,减少了土地的占用,保护了环境,为实现可持续发展做出了贡献。
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