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所属栏目:智能科学技术论文范文发布时间:2011-02-25浏览量:203
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浅析沥青再生技术应用
钱浩苏州交通工程集团有限公司215000:
摘要;沥青路面的冷再生技术,是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后,与水泥再生新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面、路基的一套工艺技术。沥青再生利用技术的普及推广将极大的缓解我国的资源压力。
关键词:沥青再生特点技术应用
沥青混凝土路面的设计年限为15年,但实际使用年限通常仅10年左右,即每隔10到15年,沥青混凝土路面就要翻新一次,因此,如何处置每年数千万吨沥青混凝土路面废料将成为必须面对和解决的问题。同时,重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。因此,旧沥青混合料的再生利用就成为构建节约型社会、环保社会、绿色社会。随着城市发展和建设,沥青混凝土做为道路的面层越来越多被采用到城乡道路工程中来,它的功能突显其优越性,特别是在城市道路中已普遍的应用,对改善道路通行提高城市行车安全和环境效益发挥了很好的作用。
一、我国路面沥青使用现状
近10多年来,我国交通量迅速增加、车辆载重量增大、超长单轮胎的使用以及普遍车辆超重等现象非常严重,对沥青路面所使用的原材料(沥青和矿料)以及沥青混合料的性能提出了更高的要求。另一方面,投资和养护费用对公路部门的压力日益增加,同时,考虑到公里的投资效益分析,不少国家致力于研究开发沥青的新技术指标,研究提高沥青和沥青混合料的使用性能,还研究开发薄热拌沥青混凝土面层。
沥青路面在使用过程中受车辆荷载的作用和环境气候条件的影响,一定时间后会产生各种类型的病害,导致路面使用性能下降,甚至危及行车安全,必须进行维修,恢复路面使用性能。沥青路面的维修,往往要把表面的病害层铣刨掉重新罩面,从而产生大量废旧沥青混合料。沥青路面经使用,其中的沥青要老化,矿料要碎裂。废旧沥青混合料的再生,一是通过添加必要的助剂或新组分,在合理的工艺条件下,经反应使老化了的沥青恢复流变性能;二是通过添加合适的新矿料,使碎裂了的矿料组合,恢复级配设计的规定范围,从而使再生沥青混合料的各项路用性能达到标准规定的要求,可以与全新沥青混合料等同使用。
我国的沥青再生利用技术是从1982年由交通部作为重点科技项目下达,由同济大学负责,山西、湖北、河南、河北等省市参加。但到了20世纪90年代,由于我国高速公路建设进入高峰时期,沥青再生技术的研究和推广被暂时搁置。最近几年,就地热再生技术在我国悄然兴起,2002年夏季,沪宁高速公路上海段3万m2路段进行了现场热再生施工,显示了近年来对沥青路面再生技术的重新认识。
二、沥青再生技术特点、意义及再生技术施工组成设计
沥青再生技术是一种预防性养护技术,适用于高级公路和基层再生作业以及低等级公路翻新及升级,期一体化作业利于资源的再生利用和环境保护需要。通过对需维修的旧沥青或再生剂等添加剂,共同搅拌均匀,摊铺碾压成型。沥青再生技术是一种将需要返修或者废弃的沥青路面通过翻挖、破碎、筛分、再加入新的集料和沥青,重新拌合成符合路用性能要求的新材料,再用于铺筑路面或者基层的整套工艺技术。
(一)沥青再生的特点:
1、环保性能:旧沥青料100%再生。对新骨料和沥青的需要量大大减少。能量消耗及运输成本大大降低。
2、经济性能:需要较少的沥青、骨料、牵引工具、施工期和更高的交通安全性意味着节约成本。与传统施工工艺相比,这种方法所需的成本仅占70%。
3、快速性:全套机组只占用一个车道,其余的车道在施工时是可以开放的。施工后(2--3h)即可开放交通。
4、高效性:再生列车工序衔接紧凑,只需少量的人力和配套设备。
5、优#p#副标题#e#质;先进的再生机组和成熟的再生技术,可以全面提高路面的修复质量,再生过程中有多种选择可以用来改善磨耗层的质量,提高路面整体强度,从而延长路面使用寿命。
(二)沥青再生的重要意义:
沥青再生技术是指对不能满足使用要求的沥青混凝土路面废料通过各种措施进行处理后重新利用的技术,包括对旧沥青混凝土路面进行翻挖、破碎、筛分,再与新集料、新沥青、再生剂(必要时)重新混合,形成具有预期路用性能的混合料,并重新铺筑成路面的各种结构层(包括面层和基层)。沥青再生技术通过重复利用沥青混合料(主要为砂石料和沥青材料)达到节约资源和保护生态环境的目的。国外的应用实践证明,沥青再生技术是公路建设可持续发展倡议的重要组成部分,在我国现阶段也具有重要的实际意义。
1、节约资源
沥青再生技术能最大限度利用废旧混合料,直接节省大量的砂石料和沥青资源;同时有效节约开采砂石料和废弃旧料占用的大量土地资源。我国石油沥青人均产量很低,仅相当于美国的1/60(1996年统计数据),而且利用国产原油炼制的沥青普遍存在沥青质低、蜡含量高、胶质多、芳香分少、饱和分多的特点,大多满足不了重交通石油沥青的路用性能技术要求。因此,适用于高级路面的国产沥青的缺口很大,需大量进口沥青和适宜炼制沥青的原油,而且价格居高不下,进口沥青价格达到国际市场的两倍以上。可见重复利用沥青,节约沥青资源在我国具有非常重要的意义。
2、环境保护
沥青再生技术通过重复利用沥青混合料,防止沥青混凝土废料对弃置场所及其周边环境的污染,同时通过减少石料的开采,能有效保护林地,维护自然景观和生态环境。目前普遍用于路面工程的石油沥青是利用原油炼制的碳氢化合物,具有优良的粘附性、防水性和耐久性,其主要元素除碳和氢外,硫的含量占第三位。事实上,在经济发展的同时带来的生态环境破坏已引起了社会各界的高度关注,环保和可持续发展已成为我国的重要国策之一。
(三)沥青再生技术施工设计
1、首先对弯沉值、承载能力不满足设计要求的路段和坑槽进行补强处理,按原路各结构层所采用的材料配合比、级配、压实度要求进行分层填筑、压实,严格按照各结构层的技术要求进行检验、施工,保证其满足原路的设计要求。
2、路面冷再生技术为新工艺,施工经验相对较少,且其冷再生质量受实际拌和深度和搅拌速度的影响较大,因此为确保质量,需对其组成设计进行施工验证,先期可在各路段取有代表性路段试铺:
旧沥青路面、基层、底基层再生多采用WR2300型冷再生机,该机最大铣刨工作宽度23m,最大实际该工程设计宽度8.2m,利用四趟铺筑为40cm,宝平线大中修工程设计深度为16cm,能保证连续拌和,具有很高的生产率,能精确控制铺筑厚度,工作深度一旦设定,则转子的切削深度和旋转速度将由传感器及控制系统保证,从而获得精确的冷再生厚度;由于不能全幅冷再生施工,为避免出现条梗,相邻两幅重叠20~30cm,施工时,先画好线后,沿线开始拌和,从第二幅开始每幅重叠20~30cm工作时,冷再生机需一辆洒水车配和保证拌和用水,拌和过程冷再生施工的组成设计要求的含水量加水,随拌随检查含水量,拌和行进速度8~10m/min,有专人随时跟机检测拌和深度,详细记录设备的技术参数,作为旧路面再生混合料分析时设备参数调整的依据。
拌和后的旧料分析包括旧料的筛分结果、最佳含水量、最大干密度以及松铺量的确定作业段合理长度确定。
3、通过试验路段冷再生处理,检测其压实度强度等各项指标均达设计要求后,在各路段、全面进行冷再生基层施工,
4、碾压检测合格后及时覆盖草帘或土工布洒水养生,养生期内中断所有交通,杜绝洒水车以外的任何车辆进入,养生期不少于7d,要使冷再生基层表面始终保#p#副标题#e#持湿润,做到每天及时洒水,专人看管,发现表面裸露及时用草帘土工布覆盖,确保再生层不因裸露曝晒产生微裂纹。
三、沥青再生技术使用前景
沥青路面再生技术是通过重复利用沥青混合料达到节约资源和保护生态环境的目的。目前全球石油资源越发紧张,各国都在寻求新的能源来替代它。如何有效地利用资源,减少浪费就成为一个大的课题。沥青冷再生技术不光节省了建设资金,更重要的是减少了石油沥青的占用。我国作为一个石油、优质沥青的进口大国,如果沥青再生利用技术能得到广泛的运用将极大的缓解我国的资源压力。
参考文献
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