厂拌热再生技术在合六叶高速公路养护工程中的应用

'MAINTENANCECONSTRUCTIoNANDMACHINERY文章编号：1000一O33X(2014)o10072—03厂拌热再生技术在合六叶高速公路养护工程中的应用袁明园(安徽交通投资集团路面养护巾心，安徽合肥230088)摘要：依托合六叶(合肥一六安一叶集)高速公路沥青路面养护工程，介绍了厂拌热再生技术的应用，并阐述了厂拌热再生技术质量控制要点。3-程实践表明：通过采取一定技术措施，再生沥青混合料性能可达到普通沥青混合料质量要求，厂拌热再生技术能够应用于高等级路面。关键词：沥青路面；热再生；混合料设计；质量控制中图分类号：U415．6文献标志码：BApplicationofPlant—mixedHotRecyclingTechnologyinPavementMaintenanceProjectofHeliuyeHighwayYUANMing—yuan(PavementMaintenanceCenterofAnhuiCommunicationsInvestmentGroup，Hefei230088，Anhui，China)Abstract：Basedontheasphaltpavementmaintenancepro]ectofHefei—Iiu’an—Yejihighway，theapplicationofplant—mixedhotrecyclingtechnologywasintroduced，andthekeypointsofqualitycontrolwereexpounded．Engineeringpracticeshowsthattheperformanceofrecycledmixturecanmeettherequirementofordinaryasphaltmixturebytakingcertaintechnicalmeasures，theplantmixedhotrecyclingtechnologycanbeappliedtohighgradepavement．Keywords：asphaltpavement；hotrecycling；mixturedesign；qualitycontrol改性沥青)上面层+Ac一2O(SBS改性沥青)厂拌热0引言再生沥青?昆合料下面层+20cm厚的水泥稳定碎厂拌热再生是将回收的沥青路面材料与新沥石。本文主要介绍厂拌热再生混合料的配合比设计青、集料材料(必要时还包括再生剂)混合，在拌和厂及质量控制要点。集中生产再生热拌沥青混合料的过程1]]。这种再生1旧沥青混合料性能评价方式的优点主要在于：生产出的沥青混合料的性能与新混合料相当，质量稳定，质量控制相对于其他再鉴于姚李连接线沥青路面病害严重，旧料不适生技术也较容易，且厂拌热再生技术较成熟，再生得合用于再生，本次厂拌热再生回收料(RAP)采用合到的沥青混合料品质优良，是旧路面沥青混合料再六叶高速公路下行线K758+100～K747+000行车生利用较合适、经济的再生方式。道中面层AC2O铣刨的旧料。对铣刨回收的旧料合六叶高速姚李连接线自通车7年以来，路面进行破碎、分堆存放，取具有代表性的旧料进行混合结构强度衰退严重，路面横、纵缝密集，并伴随着网料性能评价J。裂、沉陷及唧浆等病害。为了补强路面结构强度，改1．1旧沥青混合料级配试验善路面使用性能，安徽交通集团养护中心决定对姚路面集料颗粒在荷载的作用下会随着使用年限李连接线进行养护处治，处治方案为：铣刨原路面至的延长而细化，表现为大颗粒变成小颗粒，小颗粒变基层，再加铺路面结构，即5cm厚的AC一13(SBS成更细的颗粒。为了研究集料级配的变化情况，用收稿日期：2013-072072 MAINTENANCECONSTRUCT10NANDMACHINERY燃烧法对回收料进行抽提和筛分，级配试验结果如表1所示。油石比为2．15，沥青含量为2．01。表l旧沥青混合料级配筛孔／ram26．5191613．29．54．752．361．180．60．30．150．075通过率／1OOlO095．992．38148．93．3625．118．814．3l1．78．7原设计上限／lOO100928572554．36282Ol5l17原设计下限／lOO9()786554355．36149643原设计中值／1OO95857563456．3621l4．51O．57．55从旧料抽提筛分结果可以看出，与AC一20级度有了较大程度的降低，但针入度满足再生技术规配中值相比较，经过长期交通荷载的作用，旧料中范要求，因此该回收料适合热再生。为了改善混合13．2mm以上颗粒含量减少，13．2FEIm和9．5IFlm料性能，进行再生}昆合料配合比设计时宜加入一定筛孔通过量显著增加，旧料中的粗集料细化成细集量的新沥青。料。因此，再生混合料设计时应添加较粗的新骨料2再生沥青混合料配合比设计进行调整。1．2旧沥青性能检测由于在再生沥青混合料中采用了一定数量的旧用离心抽提法对RAP中的沥青进行回收试路面材料，因而在混合料组成设计方法上有别于新沥验，旧沥青试验结果见表2。青混合料，但其工程设计思路与普通沥青混合料基本表2旧沥青试验检测结果保持一致。本文应用马歇尔试验方法对再生沥青混合料进行目标配合比设计和生产配合比设计]。项目25C针入度／(0．1Film)软化点／Cl5℃延度／ram2．1目标配合比设计旧沥青357320本文以AC一20作为设计目标，不同组成矿料新沥青586833级配见表3。通过计算，各种矿料用料比例为：旧料技术要求50～80≥6O≥30(RAP)：(17～26．5)：(10～17)：(5～10)：(3～从表2可见，原路面上面层沥青经过多年的路5)：(0～3)：矿粉一2O：22：17：11：用老化后，性能发生了较大程度的衰减，针入度和延5：23：2表3再生沥青混合料目标配合比设计以下各筛孔(ram)通过率／级配26．5l9l6l3．29．54．752．361．180．60．3O．150．075RAP1OOlOO95．992．38148．931．825．118．8l4．3】1．78．717～26．5l0O95．436．318．07．30．2O0O0OO10～1710010099．073．018．81．60OOO()O5～1O1OO1001OOlOO97．72O．4】O0OOO3～51OO1O0lOOlOO10097．631．08．jO0OO0～3lOO1001O01OO1OOlO082．761．040．526．316．19．7矿粉100100l00lOOlO0lOO10010OlO0929289合成级配1OO99857662422922l5l186级配范围10090～1OO78～9262～8050～7226～56】6～44l2～338～245～174～133～7再生沥青混合料沥青用量的确定方法与普通沥试验结果为：毛体积密度为2．427g·cm～，理论最青基本相同。以经验值3．0(不包含回收材料中的大密度为2．533g·cm一，稳定度为13．92kN，流值沥青)为中值，按0．5间隔依次制备2．0、2．5、为34．0(0．1ram)，矿料间隙率为13．5，沥青饱和3．0、3．5、4．0共5个沥青用量的马歇尔试件，度为69．2。进行马歇尔试验，最终确定再生混合料的最佳油石比最后对再生混合料进行高温稳定性和水稳定性为3．1。选用3．1油石比时，再生混合料马歇尔试验，得出其动稳定度为4337次·mm_。，残留稳73 MAINTENANCEC0NSTRUCTIONANDMACHINERY定度为98．5，两者均满足规范要求。结果表明：l6：25：10：5：22．5：1．5。当混合料油石比为3．1时，再生沥青混合料的高以目标配合比与最佳油石比为基础，上下浮动温性能和水稳性良好。0．3成型马歇尔试件，最后确定生产配合比的最佳2．2生产配合比设计及验证油石比为3．4。此时对应的各项性能指标如下：本文利用六安市交通实业有限公司经过改装的毛体积密度为2．475g·cm。，理论最大密度为间歇式沥青拌和机进行厂拌再生混合料生产配合比2．583g·cm～，稳定度为13．76kN，流值为30．0设计。试验时，按目标配合比设计的冷料比例上料、(0．1rniin_)，空隙率为4．159／6，矿料问隙率为烘干及过筛，然后取样筛分进行配合比计算，筛分结l3．250o，沥青饱和度为68．5。果见表4。通过计算，各热料仓用量比例为：RAP以生产配合比及油石比3．4进行试拌、试铺，料：1仓(17～26．5)：2仓(10～l7)：3仓(5～取样进行测试，沥青用量、级配及混合料各项性能指10)：4仓(3～5)：5仓(0～3)：矿粉一20：标满足规范要求，表明设计的生产配合比是可行的。表4再生沥青混合料生产配合比设计以下各筛L(FI)I"TI)通过率／级配26．5l9l6l3．29．54．752．361．18()．60．30．150．075RAP1()0l()095．992．38148．931．825．1l8．8l4．311．78．7l7～26．5I~Ii11OO461O．32．7110．O0．OOO0．00．01O～17mm1()O1OO9675．3191()()．O()O()O．()5～10132m1O0l()()1O01()09824510O()Ol00l001()O．0l()()．Ol0095l3．17．4410．OO．0O～3mn110010O1OO100．0100l0O8O54．130l9l28．6矿粉1()O100100l()()l001()01()Ol001001009784合成级配1()()91847761443022141086级配范围1()O90～10078～9262～805()～7226～5516～4412～338～245～174～133～7RAP料堆的高度不能太高，并且要避免机械设备在3再生沥青混合料质量控制关键点料堆上停留或行走。3．1旧回收料质量的控制(5)回收沥青路面材料含水量不能过高，否则旧回收料RAP质量的控制是厂拌热再生技术会降低回收料RAP的加热效率，并可能影响混合的关键，为了减小RAP材料的变异性，从以下几方料的性能。旧料含水量不得超过3。堆放回收料面对旧料质量进行控制。的场地应有良好的防雨措施。(1)路面铣刨前，根据旧路面沥青含量、沥青老3．2新沥青标号的选择化程度和集料级配情况预先确定铣刨段落，分段分回收的沥青路面材料中，旧沥青存在技术指标车道进行回收。由于部分路面进行了修补、灌缝和偏低、老化现象严重的情况，沥青针入度、延度降低，罩面等养护处治，建议回收料不采用上面层旧料。沥青变硬、变脆。进行再生混合料设计时，应根据沥(2)根据旧路面设计资料并取芯样确定路面铣青路面材料的性质、掺配比例，参考《公路沥青路面刨厚度，确保不混入其他结构层材料和杂物。铣刨再生技术规范》(JTGF41—2()()8)的要求，选择合过程中注意观察铣刨料，将铣刨机的铣刨速度控制适的新沥青标号及用量。在3～4FI1·rain。3．3拌和温度的控制(3)旧路面沥青混合料在车辆荷载及自然因素再生混合料生产过程中，必须根据旧料掺配比的长期作用下，混合料级配已逐渐细化，因此在混合例和旧沥青老化程度控制新、旧集料的加热温度。料回收利用时，将RAP材料过2．36mm筛，除去粒根据温度拌和试验分析，旧混合料的温度宜控制在径小于2．36Him的颗粒。8OC～100C，这样既可以使混合料得到加热，又(4)不同种类的回收料应分堆存放，不得混杂。(下转第78页)74 MAINTENANCEC0NSTRUCTIONANDMACHINERY响飞行训练任务。缺点是不容易保证施工质量，不玻璃纤维格栅⋯⋯⋯一‘’；：：5cmp粒式沥青混合荆化沥吉诱油一．．能彻底解决路基承载力不足、路面低与排水不畅等老沥青路面(补j修补)翳一。：’，：-，：＼乳化沥青粘层泄问题。麓0．：‘．·：～：·：_『·．．‘老路面原结构层。综合以上分析得出，方案二是比较优化的选择，·I．{20cm灰土基尼原上基土基整平碾压密笺即对该平行公路全部翻建，采用冷再生料作基层，面何：cm层采用优质道路沥青热拌混凝土铺筑。图4方案三结构层组合4结语3．2方案分析与优化方案一的优点是采用传统的做法，施工工艺成该平行公路于2O12年4月选择方案二进行了熟，道路施工的质量容易保证，可以彻底解决路基承整修，施工任务由山东某路桥工程公司承担，在场站载力不足的问题。缺点是不利于环保，挖除的沥青(部队)严格监督下，施工单位精心组织，科学管理，等材料作为垃圾需要外运，原路面材料没用充分利加强检查与控制，圆满完成了任务。整修后的平行用，施工周期较长，机场需要关闭，对保障飞行训练公路经过近一年的使用，质量良好，为部队的飞行训有影响，特别是投入经费在3个方案中最大。练提供了保障。方案二是把原路面的沥青层作为路基材料充分参考文献：利用，通过掺加碎石、水泥、石灰等材料拌和、整形、碾压后，可以抬高旧路面，对整条公路的纵横坡度进[1]翁兴中．机场道面设计[M]．北京：人民交通出版社．2007．行调整，解决道路偏低与路面积水问题。其最大的[2]JT(F402004，公路沥青路面施工技术规范Es1．[3]JFGI)50-2006，公路沥青路面设计规范Es1．优点是不但能解决破损问题，而且不产生建筑垃圾，[4]JTGF412008，公路沥青路面再生技术规范Es3．减少环境污染，节约能源和资源，既降低了材料和人[5]岳洪兴．沥青路面冷再生技术[J]．油气田地面工程，2010，工费．又节省了运输费。和方案一比较，施工周期较29(3)：7576．短，工程投资减少19万元，但和方案三比较，施工周[6]张科飞，沥青路面就地冷再生技术研究[I)]．西安：长安大学20{)8．期较长，工程投资增加16万元。[7]冷廷．沥青稳定法全厚式再生技术[J]．筑路机械与施工机方案三的优点是保留老路面较完好部分，作为械化，2010，27(1)：2124．基础使用，相比方案一节省部分基础费用，投入经费[8]JTG／TB06—0I2007，公路工程概算定额Es]．最少，特别是可采取半幅施工，不影响道路使用，即[责任编辑：谭忠华]机场不关闭，可一边通行保障飞行，一边施工，不影(上接第74页)青路面要求。不会产生较大的沥青烟雾，同时也不会使沥青老化。(3)厂拌热再生技术由于利用了部分旧回收料新集料的加热温度要比普通沥青混合料的拌和温度而降低了养护维修的费用，具有良好的社会与经济高10C左右。效益，在今后的道路养护维修中可以推广利用。4结语参考文献：(1)对合六叶高速公路旧沥青混合料性能进行[1]韩燕辉．沥青厂拌热再生技术应用EJI．工程与建设，2007(2)：182—183．评价发现：随着通车年限的增加，旧路面沥青老化严[2]JTGE2o一20l1，公路工程沥青及沥青混合料试验规程Es]．重，旧集料性能也逐渐劣化，在进行混合料配合比设[3]J]r(jF412008，公路沥青路面再生技术规范Es1．计时，需要添加一定量的新沥青及新集料，以满足高[4]郑南翔，侯月琴纪小平．老化沥青再生性能的预估分析[J]．等级路面性能的要求。长安大学学报：自然科学版，2009，29(3)：610．(2)厂拌热再生时，应对旧回收料(RAP)质量[5]JTGF4O2004，公路沥青路面施工技术规范[s]．进行严格控制，选择合适的新沥青标号和混合料拌[责任编辑：王玉玲]和温度，这样生产出的再生沥青混合料性能满足沥78'