泡沫沥青再生对路面施工中作用

'泡沫沥青再生对路面施工中作用　　摘要:旧沥青面层铣刨料再生处理,并使用于基层,能够节约大量的水泥、新碎石等原材料,同时有利于处理废料、保护环境,而新建成的半刚性基层对行车而言也更具舒适性。本文介绍了泡沫沥青混合料的性能，说明了泡沫沥青冷再生的应用前景。关键词:泡沫沥青;冷再生;施工技术;中图分类号：TV442+.1文献标识码：A文章编号：近年来，泡沫沥青冷再生技术在国内外日渐兴起，并在各地得到广泛应用。泡沫沥青冷再生是利用沥青发泡技术将废弃的路面铣刨材料重新再生利用，并在压实力的作用下形成具有一定路用性能的路面结构层。这项技术不仅可以将废弃的路面铣刨材料再生使用。而且沥青铣刨材料中的老化沥青可以被重新激活，变废为宝，从而达到保护环境、节约资源的目的；同时利用泡沫沥青再生技术可以将传统的路面结构改造成柔性基层路面结构，从而优化路面组合型式，延长路面的使用寿命。1泡沫沥青冷再生基层材料1．1基质沥青泡沫沥青冷再生所用的基质沥青需满足我国公路沥青路面施工技术规范6(JTGF40-2004)7 中的要求。基质沥青的发泡特性关乎拌和完毕混合料的品质,因此基质沥青的发泡性能需满足:膨胀比不小于10,半衰期不小于8s。沥青的使用温度范围应控制在160±10℃（每隔一定时间就应当通过再生机上的测试喷嘴检验沥青的发泡效果。尤其使用每一罐新沥青之前，都要使用试验喷嘴检测沥青的发泡特性）。1．2水泥普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石路面基层施工,禁止使用受外界影响而变质的水泥。宜采用强度等级为32.5以上的水泥;水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求;要求水泥初凝时间3h以上、终凝时间不小于6h。如采用散装水泥,在水泥进场入罐时,要了解其出炉天数。刚出炉的水泥,要停放7d,且安定性合格后才能使用。需注意水泥的参入比例应控制在1.5~2%之间。1．3新碎石材料根据铣刨料(RAP)的筛分结果,确定添加新碎石材料的规格。新碎石材料必须干燥、清洁,技术要求满足5公路沥青路面施工技术规范6(JTGF40-2004)中集料的要求。1．4沥青面层铣刨料(RAP)泡沫沥青冷再生沥青基层及底基层用的铣刨料,要求粒径规格基本一致,没有大的团块。铣刨料的性能最好保持稳定,7 并按照当前配比成型泡沫沥青试件验证其性能是否满足相应要求。1．5水为了确保拌合好后的泡沫沥青混合料具有更好的和易性，达到最佳压实度，采用冷再生拌合技术时需添加适当的水，水质标准要求PH值不小于4的自来水。2泡沫沥青冷再生配合比设计要求2．1泡沫沥青冷再生混合料配合比设计泡沫沥青冷再生混合料配合比设计包括原材料分析、配合比(沥青及水、水泥、新碎石材料用量)设计和设计配合比检验三项内容。2．2原材料的分析采用随机取样的方法,对铣刨料进行抽提,分析得出铣刨料级配及沥青含量。并通过试验确定最大干密度、最佳含水量。2．3泡沫沥青设计用量的确定以最佳流体含量90%作为控制混合料中所有流体含量的控制指标,选取5个不同泡沫沥青用量,通过最佳流体含量计算确定掺水量,拌制不同泡沫沥青用量的再生混合料,进行常规马歇尔击实试验,根据试验结果综合选择最优泡沫沥青用量作为泡沫沥青设计用量。如各试验结果不能满足相关技术标准要求,则应考虑掺加水泥或增加水泥掺量,并重新进行试验。2．4验证试验根据所选定的各材料掺量,成型相关试件,7 进行设计沥青含量的高温抗变形能力(车辙试验)、抗水损害(浸水马歇尔试验)、低温抗裂性(低温小梁弯曲试验)、抗疲劳能力(四点梁疲劳试验)等性能试验,评价再生混合料与相关的路用性能。3施工工艺3．1下承层的准备为增强下承层和冷再生基层混合料的黏结性能,在摊铺冷再生基层混合料之前应对下承层表面清理干净,并撒水湿润。3．2拌和泡沫沥青的生产设备采用专用的沥青冷再生拌合设备，要有精确的计量装置,要定时检测泡沫沥青的性能,包括泡沫沥青的膨胀比和半衰期。冷厂拌的拌和楼通常不设置筛分板,因此RAP和新鲜集料的用量就由冷料仓进料速度来控制。可在冷料输送带上取样分析混合料级配来控制其级配。拌和楼需有泡沫沥青和水泥的精确计量装置（注意：对于平均气温低于10℃的天气一般不再进行泡沫沥青冷再生的施工）。3．3摊铺、通风和碾压传统的摊铺机即可摊铺厂拌冷再生的混合料,混合料中适度的水分可防止熨平板下的混合料发生“撕裂”、“脱空”等现象,熨平板不必预热,7 以防止混合料中水分散失过快而影响混合料的和易性。连续稳定的摊铺是提高路面质量、减少路面离析的主要措施之一。对于泡沫沥青混合料,摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械的配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度按1~3m/min予以调整,做到缓慢、均匀,不间断地摊铺。3．4养生在铺筑下面层之前,冷再生沥青基层应养生一段时间,使混合料中的水分进一步散失。在较好的气候条件下,一般养生期为2~5d。在养生过程中应及时检测路面中的含水量,当路面含水量降低至2%以下时,可铺筑上面的结构层。在养生期间应封闭交通,若冷再生混合料产生松散可通过雾封层(FogSeal,表面喷洒乳化沥青,喷洒量约为012~014kg/m2)来解决。3.5接缝及开放交通接缝包括纵向接缝和横向接缝，都应采用垂直的平接缝。纵向接缝平行于路中心线，一般是两个施工行程的交界处；横向接缝主要是指由于前一段施工结束后与下一段施工开始处的区域。所有的纵向和横向接缝处都要往完全压实的路段一侧去除部分材料。纵向和横向接缝至少分别去除250㎜和150㎜。泡沫沥青再生基层碾压完成后施工上封层（一般在2天以后）再开放交通，但应限制重载车辆行驶。5路面冷再生的缺点7 ①混合料配比设计的经验还不是很成熟;②路面冷再生的质量控制和质量保证(QC/QA)不如集中厂拌再生可靠，旧路面的材料状况影响再生路面的性质;③路面冷再生的工艺需要相对温暖、干燥的施工条件，气候条件要求较高;④路面冷再生的路面水稳定性较差，因此需要一个封层或热拌沥青混凝土罩面层;⑤乳化沥青冷再生路面通常需要2周的养生时间，开放交通的时间较长。结语：将泡沫沥青用于沥青路面冷再生工程，不仅可以解决传统道路维修价格高、浪费资源和污染环境等问题，而且可以充分利用旧有材料，具有节约能源、少产生污染等环保优势，是经济效益较高的路面施工技术。随着我国公路建设的迅猛发展，其在今后的公路修复、改造中必将成为一种重要的施工方案。从目前的工程实践来看,沥青混凝土路面冷再生技术在道路再生中具有明显的优势,采用泡沫沥青冷再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量相当不错的再生混合料。初步的研究和实践均表明,这种再生混合料可以用于高等级公路的半刚性基层。同时,利用沥青再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。参考文献7 【1】拾方治，郝振华。泡沫沥青混合料物理力学特性的试验研究【J】公路2004.（5）:142-145。【2】曹翠星，何桂平，孙成仁。泡沫沥青冷再生技术【J】公路，2003，（11）:99-102【3】马良。泡沫沥青冷再生基层施工中有关问题的探讨【J】山西建筑，2007,33（30）：286-2877'