試論瀝青路面溫拌再生技術及工程應用

苗滿勝 劉運霞 索智 武鐵征 劉東波

摘 要：溫拌瀝青技術是利用摻加溫拌改性劑，調整瀝青粘度的方式，達到降低混合料施工溫度及節(jié)能環(huán)保的目標。在舊瀝青路面再生利用中合理應用溫拌瀝青技術，不僅能夠循環(huán)利用大量路面舊料，還能減小再生瀝青混合料施工溫度、節(jié)約能耗，降低有害氣體及粉塵排放，具有重要的現(xiàn)實意義。為此，本文在充分了解溫拌再生瀝青混合料路用性能的前提下，與具體工程實例相結合，對瀝青路面溫拌再生施工技術要點及路面使用性能檢測進行了探討，以期有效提高工程質量，延長工程使用壽命。

關鍵詞：瀝青路面；溫拌再生技術；工程概況

在低碳環(huán)保、節(jié)能減排時代背景下，公路建設工程如何實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保這一目標已經成為必須思考的重要課題。伴隨科學技術水平的不斷進步，廠拌熱再生技術與瀝青混合料溫拌技術在公路工程施工中得到了廣泛應用，充分結合以上兩種技術，不僅能夠充分提升舊料回收利用率，還能減小瀝青混合料拌和、施工溫度。溫拌再生技術是指充分結合溫拌、廠拌熱再生技術，在低于熱再生溫度20～30℃的情況下，利用降粘減阻劑、新礦料等材料拌和再生，在保證路面質量的基礎上，不僅能夠實現(xiàn)再生舊路利用率的有效提高，還能達到減小施工溫度的作用，據相關資料顯示，回收材料再生摻加比例可提升到45%～50%之間，以此確保再生瀝青混合料性能良好。溫拌技術的應用，可充分涵蓋熱再生技術、溫拌技術的優(yōu)點，能夠有效克服熱再生技術舊料利用率低下的缺點，同時還能充分發(fā)揮溫拌技術的優(yōu)點，提高工程整體質量。

一、溫拌再生瀝青混合料路用性能研究

1、高溫穩(wěn)定性

高溫條件下或長期高荷載作用下瀝青路面都會出現(xiàn)嚴重變形現(xiàn)象，其中還包含無法恢復的永久變形，進而出現(xiàn)路面病害，如車載、擁包等。瀝青混合料高溫穩(wěn)定性是指在高溫作用下瀝青混合料能夠對車輛荷載的反復作用予以抵抗，且不會出現(xiàn)嚴重的永久變形，確保路面平整度的特性。一般可選用車轍試驗對溫拌再生瀝青混合料高溫穩(wěn)定性進行評價。

（1）試驗方法。瀝青拌和完成后，即可進行車轍試件制作，在一定條件下沿同一軌道利用一定荷載輪子進行來回行走，在變形穩(wěn)定階段對混合料產生1mm變形車輪所行走的次數(shù)進行測量，記錄，也可稱為動穩(wěn)定度DS。

（2）試驗結果與分析。在溫拌或正常拌和條件下，再生瀝青混合料高溫車轍試驗結果為：以AC-20為再生瀝青混合料類型分析，溫拌DS動穩(wěn)定度為2872次/mm；正常拌和DS動穩(wěn)定度為3154次/mm。

由此可見，相比正常拌和DS動穩(wěn)定度，溫拌時較低，DS動穩(wěn)定度值與規(guī)范規(guī)定（DS≥ 800次/mm）相符。

2、低溫抗裂性

作為路面結構面層，氣溫條件對瀝青路面影響較大，如氣溫較低，低溫收縮變形現(xiàn)象極易產生，但因面層受基層摩阻力，或路面無限連續(xù)板體可約束收縮變形等因素的影響，瀝青面層內部極易出現(xiàn)拉應力。相比瀝青混合料極限抗拉強度，拉應力較高時，瀝青路面將產生裂縫。為此，瀝青混合料必須具備良好的低溫抗變形能力。一般可選用低溫小梁彎曲試驗用于溫拌再生瀝青混合料低溫抗裂性評價。

（1）試驗方法。以-10.5℃～--9.5℃作為試驗溫度范圍，通過每分鐘50mm的速率，對瀝青混合料小梁跨中進行集中荷載施加，直到斷裂破壞，并對試件跨中荷載和撓度之間關系曲線進行準確記錄。通過破壞時的跨中撓度進行瀝青混合料破壞彎拉應變地計算，在低溫條件下，瀝青混合料的破壞彎拉應變逐步增加，低溫柔韌性、抗裂性則越好。

（2）試驗結果及分析。在溫拌與正常拌和條件，再生瀝青混合料的小梁彎曲試驗結果如表1所示。

二、工程概況

某公路工程為一級公路，原路面結構如圖1（1）所示，因工程通車時間長，路面損壞嚴重，現(xiàn)需養(yǎng)護整修施工，決定選用溫拌瀝青再生施工工藝進行養(yǎng)護施工。試驗段起止樁號為K0+000～K6+350，其路面結構如圖1（2）所示。舊瀝青路面銑刨料摻量40%，選用表面活性型Evotherm溫拌劑用于施工。

三、溫拌再生瀝青路面施工技術要點

在公路瀝青路面養(yǎng)護施工中，溫拌再生技術具有非常廣泛的應用。這一技術可使路面質量達到設計要求，滿足車輛正常通行的需求。為此，必須在充分了解工程實際情況的基礎上，掌握施工技術要點，只有這樣才能提高工程施工水平，才能保證工程質量。

1、施工準備

水泥穩(wěn)定碎石為溫拌再生瀝青基層，嚴格按照規(guī)范規(guī)定，合理確定其質量。溫拌再生瀝青混合料鋪筑前，必須清理干凈基層表面，并進行透層油均勻噴灑。

2、備料

為提高瀝青路面材料級配穩(wěn)定性，可根據粒徑實際情況，舊瀝青路面材料破碎后可進行4檔篩分，如0～5、5～10、10～15及15～20mm。為合理控制舊瀝青路面材料含水量，減小加熱效率，降低對再生混合料性能的影響，需在料棚內堆放篩分過的材料，防止雨水浸濕材料，避免影響材料含水率。

3、拌和

通過間歇式拌和設備進行混合料拌和。將兩套冷料倉、加熱系統(tǒng)加設到拌和設備，以便于配料、加熱施工。要求在拌和樓兩側設置冷料倉，再生材料配料所選用冷料倉為四個，新礦料配料所選用冷料倉為五個。為便于摻加溫拌劑，需將溫拌劑自動添加裝置安設到瀝青混合料拌和樓，開始噴灑瀝青后，溫拌劑噴入時間需延遲3s，噴入時間和噴灑瀝青時間基本一致。拌和時極易產生水汽，為防止礦料被水汽帶走，可選用礦粉后加法進行處理。也就是說在完成噴射溫拌劑作業(yè)之后，需進行礦粉地適量摻加。根據施工現(xiàn)場實際情況，需合理控制各個施工階段的溫度，具體如表2所示。

4、運輸

選取噸位較大的運輸車進行混合料運送，以40t作為單車運輸量。根據施工現(xiàn)場實際情況，47km為運距長度，在運送混合料過程中，為延緩材料溫度降低速度，可采用一定保溫措施，如苫布等。

5、攤鋪及碾壓

以瀝青攤鋪機作為主要設備，按照現(xiàn)行規(guī)范要求進行混合料攤鋪施工。完成攤鋪作業(yè)后，需及時進行碾壓施工，應滿足設計要求。通過輪胎壓路機揉搓功能，可對集料位置、骨架結構進行適當調節(jié)。碾壓施工時，所選用的機械配置組合如下：鋼輪壓路機（3臺）+輪胎壓路機（2臺）。在攤鋪機后即可進行初壓施工，且合理控制初壓施工長度。初壓遍數(shù)共4遍，其中靜壓、振壓各2遍。復壓則需進行4遍施工即可，為消除輪跡，往往還需要2遍以上終壓，以此提高路面平整度，確保壓實度滿足設計要求。

四、溫拌再生瀝青路面使用性能檢測

1、外觀質量

完成溫拌再生瀝青路面施工后，瀝青路面表面具有良好平整性，離析現(xiàn)象不顯著，且接縫平整、順直，無不良質量問題。

2、芯樣性能

為充分掌握溫拌再生瀝青路面材料性能，在施工結束后，針對路面情況可做取芯測試。要求芯樣選用無損壞，具有完整性，同時上下面層緊密連接。

在檢測溫拌再生瀝青路面芯樣指標時，可選用室內試驗法。本文僅對其厚度、壓實度等進行分析。

（1）厚度。作為控制瀝青路面質量的主要指標之一，路面厚度是否合理，對路面結構強度、標高等影響較大，為此，需檢測芯樣厚度，具體結果如表3所示。

（2）壓實度。在瀝青路面芯樣毛體積相對密度檢測時，往往選用表干法檢測。而芯樣烘散后瀝青混合料最大理論相對密度檢測，可選用真空法。通過檢測結果，可對芯樣壓實度進行準確計算，結果如表4所示。

由此可見，樁號相同，但芯樣位置不同時，相比路肩芯樣壓實度，路中芯樣較高。標準密度以最大理論相對密度為準時，相比現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定值≥92%，溫拌溫拌再生瀝青路面壓實度與其要求相符。為此，在瀝青路面施工選用溫拌再生施工工藝，壓實度良好。即便是降低了施工溫度，但對瀝青混合料壓實度不會造成不良影響。

五、結束語

綜上所述，在瀝青路面養(yǎng)護維修過程中，溫拌再生技術具有非常重要的作用。這一技術的成功運用，可以節(jié)約施工成本，加快施工進度，在保護生態(tài)環(huán)境的同時，實現(xiàn)更大的經濟效益，促進公路事業(yè)的長久健康發(fā)展。需要注意混合料路用性能、備料、碾壓等各個環(huán)節(jié)，保證每個步驟的合理性，在結合工程實際情況的基礎上，對溫拌再生技術進行必要的創(chuàng)新，使其在公路瀝青路面維修養(yǎng)護中發(fā)揮更加積極的作用。

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