乳化瀝青冷再生技術(shù)在瀝青面層維修中的應(yīng)用

胡時永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

乳化瀝青冷再生技術(shù)在瀝青面層維修中的應(yīng)用

胡時永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

就地冷再生新技術(shù),是目前道路維修改造的主要方法之一。近幾年來,就地冷再生技術(shù)在我國受到了業(yè)內(nèi)人士普遍的關(guān)注與認(rèn)同,推廣普及速度很快,應(yīng)用相當(dāng)普遍,并且取得了良好的效果。

冷再生技術(shù):道路維修;應(yīng)用

0 引言

以往就地冷再生技術(shù)[1]只能用于基層或者底基層,主要受到材料的限制,水泥再生層為半剛性基層,泡沫瀝青再生技術(shù)基于水泥再生技術(shù)和乳化瀝青再生技術(shù)之間,也類似于半剛性基層,都存在潛在產(chǎn)生溫縮裂縫和反射裂縫等病害。池州至青陽公路工程實踐說明:只要設(shè)計合理,添加適量,充分發(fā)揮瀝青材料剛度較低,韌性較高的特點,就能降低混合料的剛度,提高其干縮性能,這對較少甚至消除基層的反射裂縫起到了重要作用,具有很高的工程應(yīng)用價值。

1 室內(nèi)配合比設(shè)計

1.1 級配設(shè)計及新料用量確定

根據(jù)池州至青陽公路B段再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,再生層作為下面層需要承受一定的交通荷載。由于原路面有稀漿封層罩面,銑刨后的RAP中有一部分細(xì)料,并考慮到再生層需要有一定的結(jié)構(gòu)承載能力,因此在進行級配類型選擇時采用粗級配、中級配二種級配進行對比研究,并選擇了2種特殊配方設(shè)計的乳化瀝青以確定再生級配類型。旋轉(zhuǎn)壓實30次成型試件,試件在60℃烘箱中養(yǎng)生48h,進行40℃的浸水馬歇爾試驗,根據(jù)室內(nèi)實驗結(jié)果,最后確定加入一部分新粗集料(10～20mm)和少量礦粉、水泥,新粗集料的用量為再生集料用量的15%,礦粉用量1%,水泥用量1%～3%,冷再生礦料級配如表1和圖 1所示。

表1 乳化瀝青就地冷再生混合料級配設(shè)計

圖1 乳化瀝青就地冷再生級配圖

1.2 乳化瀝青類型確定

根據(jù)上述確定的再生級配,采用特殊乳化瀝青配方,選取了乳化瀝青1、乳化瀝青2、SBR改性乳化瀝青三種乳化瀝青,原瀝青為 SK—70,乳化瀝青各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

采用相同的乳化瀝青用量,水泥用量,進行浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗的對比研究。試件成型方式均為旋轉(zhuǎn)壓實30次,在60℃烘箱中養(yǎng)生48h,對養(yǎng)生好的試件進行相關(guān)性能試驗研究。通過室內(nèi)浸水馬歇爾試驗,凍融劈裂試驗,結(jié)果如表2和表3所示。

表2 浸水馬歇爾試驗結(jié)果(40℃)

表3 凍融劈裂試驗結(jié)果(25℃)

上述浸水馬歇爾試驗結(jié)果表明改性乳化瀝青再生料的馬歇爾穩(wěn)定度優(yōu)于不改性的乳化瀝青。凍融劈裂試驗結(jié)果表明改性乳化瀝青再生料的凍融劈裂強度明顯高于不加SBR膠乳的改性乳化瀝青,且改性乳化瀝青的凍融劈裂試驗強度比 TSR≥70%,因而SBR膠乳的添加增加了再生料的水穩(wěn)定性。

1.3 改性乳化瀝青、水泥及用水量確定

通過變化不同改性乳化瀝青用量、水泥用量和添加水量,結(jié)合室內(nèi)強度試驗,得出最佳改性乳化瀝青用量為再生集料的4%,用水量為再生集料的3%,水泥用量為再生集料的2%。

1.4 強度試驗

結(jié)合以上冷再生礦料的級配,改性乳化瀝青含量、用水量以及水泥用量,通過室內(nèi)馬歇爾試驗,浸水馬歇爾試驗,劈裂試驗和凍融劈裂試驗,各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。

2 施工工藝[2]

2.1 水泥和碎石的預(yù)灑布

在進行洗刨前,首先在舊面層灑布水泥、礦粉和新加石料,結(jié)合室內(nèi)實驗結(jié)果,將水泥撒布在路表面,水泥用量為再生集料用量的2.0%,即4.7kg/m2;礦粉的用量為再生集料用量的1.0%,即2.35kg/m2,用碎石撒布機將添加的新料(15～25mm)均勻地撒布在路表面,其撒布量為再生集料用量的15%,即35.2kg/m2。

2.2 冷再生系統(tǒng)

冷再生系統(tǒng)主要由專用瀝青儲存罐、就地冷再生機、料堆提升機、攤鋪機以及壓路機組成,此試驗路就地冷再生機 RoadtecCIR900,料堆提升機 CarlsonWP800,攤鋪機采用titan423,冷再生機與料堆提升機的距離可根據(jù)現(xiàn)場再生料的拌和工作時間來確定,當(dāng)再生料的拌和工作時間較短時,料堆提升機緊跟在再生機后;當(dāng)再生料的拌和時間較長時,可以將料堆提升機與再生機相隔一段時間,以便處理裂縫。此次試驗路采用相隔一段時間,主要考慮基層裂縫處理,裂縫采用聚酯玻纖布處置。結(jié)合室內(nèi)實驗結(jié)果,乳化瀝青用量為再生集料用量的4%,即9.4kg/m2;用水量為再生集料用量的3%,即7.05kg/m2,乳化瀝青和水的用量通過冷再生機控制系統(tǒng)進行控制。

2.3 混合料攤鋪和碾壓

再生料攤鋪機為titan423,攤鋪機的攤鋪速度為3～4m/min,做到均勻、不間斷地攤鋪,碾壓采用鋼輪和膠輪壓路機組合進行,鋼輪壓路機2臺,徐工集團 YZl6JC,噸位為16t,膠輪壓路機一臺,噸位30t。初壓采用鋼輪壓路機,低頻振動壓實,碾壓遍數(shù)為3遍,復(fù)壓采用膠輪壓路機,碾壓遍數(shù)為5遍,終壓采用16t鋼輪壓路機進行靜壓,碾壓遍數(shù)為5遍。

2.4 養(yǎng)生

在鋪筑罩面層之前,冷再生下面層應(yīng)養(yǎng)生一段時間,使混合料中的水分進一步揮發(fā)或蒸發(fā),路面強度進一步逐漸增強,養(yǎng)生期為7d,養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通。試驗路指標(biāo)檢測結(jié)果各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。

3 結(jié)束語

(1)由于SBR改性乳化瀝青具備較高的粘結(jié)性和石料的裹覆性,很好的解決了以往冷再生技術(shù)局限于基層或者底基層的現(xiàn)狀。

(2)就地冷再生設(shè)備順利地完成了乳化瀝青就地冷再生試驗路的施工。

(3)通過對試驗路檢測,各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。參考文獻:

[1] 嚴(yán)金海.瀝青路面冷再生設(shè)計方法及性能評價[D].東南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006:33238.

[2] 江蘇省交通科學(xué)研究院.滬寧高速公路瀝青路面再生技術(shù)研究階段匯報[R].2004:22228.

U418

A

1671-8275(2010)012-0012-02

2009-10-06

胡時永(19712),男,安徽東至人,池州市公路局工程師。

責(zé)任編輯:錢讓清