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沥青混合料铣刨料再生综合利用

闫勇昊
  
安家(建筑与工程)
2021年31期
中建八局浙江建设有限公司 浙江省 杭州市 311215

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摘要:为响应可持续发展战略和绿色施工理念,沥青混合料铣刨料再生利用受到人们广泛地关注。通过试验和检验表明,乳化沥青厂拌冷再生技术最终的施工质量完全可以达到规范及设计要求。

关键词:沥青混合料;沥青铣刨料;乳化沥青厂拌冷再生;再生利用;

沥青路面经过一定年限的使用,受交通应力、循环应力等的影响,以及沥青老化和冰冻、高温的交替作用,出现诸如网裂、沉陷、车辙、拥包等各种病害并逐步扩展,致使路面结构难以适应不断增长的交通量要求,严重影响行车的安全性和舒适性。维护处理的方法主要是对出现病害的沥青路面部分进行铣刨(刨除的厚度视具体情况而定)后重新铺筑沥青混凝土。杭州市每年道路铣刨下来的旧沥青混合料约有1万t,废弃不用将造成极大的环境污染。如果将旧的沥青混合料通过一定的再生技术处理后重新摊铺在路上,将带来良好的经济效益和社会效益[1]。沥青路面铣刨料再生利用,在水泥稳定铣刨料中掺加适量的新料,达到符合要求的级配曲线,再添加合理的水泥掺量,按规范施工,最终的施工质量完全可以达到规范及设计要求。其中乳化沥青厂拌冷再生技术是用铣刨后的废旧沥青混合料(RAP),按照-一定的级配和乳化沥青、新集料、矿粉、水泥、水重新拌和,再使用到路面的基层或面层中。当前冷再生混合料主要应用在路面基层[2]。

一、乳化沥青厂拌冷再生技术简介

乳化沥青厂拌冷再生就是将改造路段旧沥青混凝土铣刨、回收至拌和站,经破碎、筛分后,以一一定的比例与新集料、无机结合料、乳化沥青再生结合料、水在常温下拌和,然后运输至施工现场铺筑、压实形成的沥青面层,与其他沥青路面修复技术相比,乳化沥青厂拌冷再生有如下优点:①沥青混合料回收料循环再生利用,降低工程成本;②节省了石料的开采;③常温拌和、常温施工不向外界排放有害气体,低能耗符合我国“低碳、节能、环保”的方针政策[3]。

二、乳化沥青厂拌冷再生技术的发展现状

乳化沥青拌和站是现代公路工程改扩建施工中较为关键的设备,在科学技术日益发展的背景下,该类拌和站显现出自动化、高效化等多重特征。现阶段,我国厂拌乳化沥青设备的可选形式较为丰富,总体可分为两类,即专用厂拌冷再生设备和水稳拌和站改装设备,具体又含多类细分的类型。专用厂拌冷再生设备主要有三类:移动式、可搬移式和固定式,各自的性能特点以及适用场景有所不同。其中双卧轴强制连续式搅拌设备颇具代表性,其结构组成合理,占地空间较小,可根据需求灵活调整作业点位,在乳化沥青混合料生产中具有可行性。水稳拌和站改装设备则是一种融入新型技术手段的形式,其以原拌和机拌和储料设备为基础,根据工程施工需求,增设矿粉罐、喷洒系统等,由此丰富既有设备的功能,提高其运行水平,在生产厂拌乳化沥青混合料方面具有突出的应用优势改扩建是公路长时间使用后需开展的一项工作,其需要得到厂拌设备的支持,在面对多样化的厂拌设备时,应当综合对比分析铣刨创作业量、施工质量及进度要求等方面,选择合适的厂拌设备,以便高效施工。 此外,对于施工条件复杂或是存在其他要求时,可以对水稳拌和站采取改装措施,提高其生产水平[4]。

三、乳化沥青冷再生混合料目标配合比结论

目标配合比设计结果的矿物比例为粗集料(10-20mm)10.0%铣刨料(10-30mm)37.0%铣刨料(5-10mm)17.0%铣刨料(0-5mm)34.0%矿粉2.0%乳化沥青最佳用量4.0%,最佳含水量5.3%混合料各项指标均满足《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T 5521-2019)相关要求。

乳化沥青冷再生负荷分析级配马歇尔试验结果:最佳乳化沥青用量4%,最佳含水量5.3%,试件毛体积相对密度2.255,实测理论最大相对密度2.486,空隙率VV9.3%,干劈裂强度(MPa)0.8563,湿劈裂强度0.7702干湿劈裂强度比89.9%均符合技术要求

四、沥青混合料检验检测报告

从表中可以看出本次乳化沥青冷再生的各项性能指标均满足乳化沥青厂拌冷再生技术的项研究项目的技术指标要求。

五、效益评价

5.1环保效益评价

混合式冷再生技术充分利用了废弃沥青路面,减少了废弃物的储存问题,减少了矿山资源量,促进文明建设。回收并利用废、旧沥青材料,使开发不可再生资源的速率降低,为道路建设节省大量沥青和石材等不可再生能源。

5.2经济效益评价

乳化沥青冷再生施工不仅对高速公路旧路沥青混合料循环利用起到引领作用,在环保压力不断增强的当下更是对绿水青山就是金山银山的更好诠释,与其他传统的施工方法相比,其新颖的特点在于减少固体废弃产生,节约资源,降低成本[5]。

5.3乳化沥青厂拌冷再生技术的优点

乳化沥青厂拌冷再生混合料具有-定的柔韧性和良好的抗疲劳性,用其取代半刚性基层可以有效地防止反射裂缝、减小温度裂缝。采用冷再生混合料铺筑的基层,通过长时间地跟踪观察,发现冷再生基层能够明显减少沥青路面的反射裂缝,为后期养护节约成本[2]。

六、结论

1、混合材料设计通过参考文献及实验确定了乳化沥青混合料的最佳混合比,通过干、湿劈裂强度试验、冻融劈裂试验检验沥青混合料在受水损害时的抗剥落能力,通过车辙稳定度试验检验高温稳定性能。

2、确定了乳化沥青冷再生技术在高速公路旧路沥青混合料再生利用中具有良好的环保效益和经济效益

七、结束语

沥青混合料铣刨料再生利用,很大程度上,解决道路养护工程中废旧料处理的问题。解决了资源紧缺和环境污染问题的同时产生了良好的经济效益,符合可持续发展战略和绿色施工理念。但在实际的应用中,需要科学、合理、正确地回收再生沥青混合料,严格控制乳化剂的质量,减少客观因素的影响和干扰,使沥青混合料铣刨料再生利用实现最高的环保和经济价值。

参考文献

[1] 翁大庆,蔡萍,李从光,等. 旧沥青混合料再生利用技术的探索与实践[J]. 公路, 2002(7): 22-24.

[2] 张攀,栾雨澄. 老旧沥青路面再生技术的应用[J]. 中国公路, 2021(13): 99-100.

[3] 刘裕春. 乳化沥青厂拌冷再生技术在沥青混凝土路面下面层的应用[J]. 居业, 2021(7): 86-87.

[4] 朱小银. 乳化沥青水稳拌合站改装技术及应用研究[J]. 绿色环保建材, 2021(8): 17-18.

[5] 徐荣山,王清标,施振跃,等. 乳化沥青厂拌冷再生技术在高速公路改扩建中的应用[J]. 建筑技术开发, 2020, 47(22): 99-101.

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