浅谈沥青路面就地热再生

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈沥青路面就地热再生 【摘 要】本文主要介绍了就地 热再生再对沥青路面处理前各种路面病 害的调查分析，原材料选用，沥青用量， 再生混合料的设计。 中国论文网 /1/view-12865914.htm 【关键词】集料要求；沥青标号 及用量； 混合料设计 一、前言 就地热再生简称 HIR，是一种预 防性养护技术，具有可实现沥青路面材 料 100%的再生利用、施工速度快、对 交通影响小、节约能源、利于环保、坑 槽和车辙得以填充，集料集配和r 青 含量得到合理调整性能提高、运输成本 低等优点。它利用专用的就地热再生设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 备对沥青路面进行现场加热、翻松，掺 入一定数量的新集料，新沥青、再生剂 等，经混拌、摊铺、碾压等工序，一次 性实现对表面一定深度范围内的旧沥青 混凝土路面再生。通过沥青路面的就地 热再生，可以修复沥青路面表面层病害， 恢复沥青表面层物理力学性能，恢复沥 青路面平整度，修复沥青路面车辙，实 现旧路沥青材料的就地再利用。 二、路面病害调查，原因分析 京藏高速 G6 线 K1332+000- K1351+300 段自修建以来，由于交通量 的不断增加，尤其重载汽车的快速增加， 使得路面承载能力显著下降，路面龟网 裂、纵横裂缝、车辙、拥包、坑槽等面 层病害明显。 1.裂缝成因分析 沥青路面上的裂缝有多种，其形 成的原因也是多样，有时是多种原因共 同作用造成的，裂缝有横向、纵向、网 裂和龟裂。裂缝的危害在于从裂缝处渗 入的水分使基层甚至路基软化，导致路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 面承载能力下降，引发相关病害，加速 路面破坏。 现场调查发现，横向裂缝每隔 1220m 一道，局部路段横向裂缝 610m 一道，裂缝最大宽度为 1cm。 横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性 裂缝两大类；荷载性裂缝主要是由于基 底弯拉破坏引起的路面反射裂缝；非荷 载性裂缝主要是由于温缩或干缩引起的。 纵向裂缝可分为两种情况：一种 是由于路基压实度不均匀，产生不均匀 沉降或冻涨作用所造成的。另一种是沥 青面层分幅摊铺时，摊铺时间过长，或 接缝处理不当，接缝处压实度未达到要 求，在形成荷载作用下形成的。 当路面结构强度不均匀，局部范 围的路基路面整体强度不足或基层失稳 以及沥青面层老化，就会形成荷载型裂 缝。这种裂缝一般表现为网裂，并在行 车作用下发展为块状龟裂。因路面强度 和稳定性引起的网裂和龟裂，通常还伴 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 随有路面沉陷变形。 裂缝的产生破坏了沥青路面的整 体性和连续性，水分通过裂缝渗入基层， 侵蚀路基，导致路面承载力降低，为冻 融提供了条件。路面荷载日渐加大，路 面老化、路面雨水作用，是产生纵向裂 缝、龟裂破坏的主要原因。 2.坑槽成因分析 （1）表面层沥青混凝土施工空 隙率过大，级配控制不严，沥青混合料 拌和不均匀，碾压不够密室，局部压实 不足，增大了表面空隙，当雨水通过沥 青面层空隙侵入到路面结构内部不能及 时排出，滞留在沥青混凝土的空隙中时， 水分湿润沥青和集料，使沥青剥落而导 致坑槽。 （2）在行车荷载作用下，进入 结构层的水会成为动力水，冲刷材料， 使各结构层变形增加，强度降低，沥青 面层材料产生唧浆现象，出现剥落、松 散等病害，最后行车坑槽。沥青材料与 骨料的粘结力不足，在行车荷载作用下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 将导致细集料剥落，增大了路表面的空 隙，引起沥青混合料的抗水损坏的能力 降低，形成坑槽。 （3） 由于沥青面层和基层之间 封层施工质量差，未能有效阻止雨水的 继续下渗，而渗入水无法排出，长期浸 泡基层，在冬季冻涨春季融化和车辆荷 载的作用下，致使基层强度丧失，路面 基层和面层产生唧浆、坑槽。 （4）大量超载车辆行驶造成路 面坑槽破坏。 3.车辙成因分析 车辙是沥青路面的一种主要损坏 形式，多半是发生在实行渠化交通的等 级公路上。经过分析，总结车辙形成有 几方面原因： （1）沥青与集料的粘结力不强， 骨料骨架作用减弱、沥青用量较大，是 车辙产生的主要原因。因此增强沥青与 集料的粘结力，采用强度较高的碎石， 提高骨料的骨架作用，控制沥青含量。 （2）由于高温季节车辆反复碾 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 压沥青面层形成的塑性流动变形和永久 变形，主要是高温时的车辆荷载应力超 过沥青面层混合料自身的稳定应力的极 限原因。 （3）纵坡、车速的影响，有些 路段由于纵坡较长而且连续出现时，对 行车尤其是超载重车，降低了车速，延 长了荷载作用时间，沥青混合料内部的 剪应力逐渐增加，剪应力作用的深度也 将逐渐增加，从而产生车辙。 三、集料技术要求 1.粗集料技术要求 面层骨料应该洁净、干燥、表面 粗糙、形状接近立方体，且无风化、无 杂质，并具有足够的强度、耐磨耗性、 抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性以及沥青 的良好粘附性。不得使用筛选砾石、矿 渣及软质集料。其技术指标应符合公 路沥青路面施工技术规范JTG F40- 2004 要求。 2.细集料技术要求 细集料可采用由制砂机专门生产 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的优质机制砂。细集料应干净、坚硬、 干燥、无风化、无杂质和其他有害物质， 并有良好的颗粒形状和级配。其技术指 标应符合公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 要求。 3.矿粉技术要求 沥青混合料的矿粉必须采用石灰 岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石 料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土 杂质应清楚干净。矿粉必须干燥、洁净， 其技术指标应符合公路沥青路面施工 技术规范JTG F40-2004 要求。当上面 层粗集料与沥青粘附性达不到 5 级时， 除应添加抗剥落剂外，还应掺加干燥的 石灰或水泥作为填料的一部分替代矿粉， 其用量不超过矿料总量的 3%。 四、沥青再生剂 再生剂是指掺加到再生混合料中 用于恢复已老化沥青性能的添加剂。是 否掺加再生剂，主要取决于回收沥青路 面材料（RAP）中沥青老化程度、沥青 含量、回收沥青路面材料（RAP）掺配 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 比例、再生剂与沥青的配伍性，需综合 选择。最终的判别标准为：再生混合料 的马歇尔试验指标满足公路沥青路面 施工技术规范JTG F40-2004 中的相关 要求。本次项目不需要掺加再生剂。 五、再生沥青标号及沥青用量 （1）沥青的选择 由于再生沥青混合料的品质要求 比普通沥青混合料的品质要求更高一些， 所以对再生沥青标号的选择也应该比普 通沥青路面对沥青标号的选择要求更严。 本次就地热再生工程所在地基本在宁夏 黄河流域，夏季炎热，冬季寒冷，气候 干燥少雨，属 2-2-4 气候分区。所以本 次要求沥青使用 90 号 A 级重交道路石 油沥青。 （2）再生混合料最佳沥青用量 的确定 按就地热再生沥青混合料 AC- 16C 级配设计试验结果 RAP：S10： S15：矿粉=85：8：5：2 的情况下，取油石比在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 0.4%0.7%、1.0%、1.3%的条件下分别 进行马歇尔试验，以确定就地热再生最 佳油石比。 检测结果：根据马歇尔试验结果， 取密度最大值、稳定度最大值、目标空 隙率三者均值作为 OAC1，即 OAC1=0.74%，OAC2=0.46%，最佳油 石比 OAC=（OAC1+ OAC2） /2=0.60%。最终确定最佳油石比为 0.60%， 换算为新沥青与新集料油石比为 4.15%。 六、再生混合料设计 本次就地热再生工程路段的路面 经查阅设计文件原面级配范围多为 AK- 16 型级配，使用沥青以 90 号 A 为主， 现规范对原规范 AK-16 级配进行了调整， 并改名为 AC-16C，AC-16C 的级配筛孔 尺寸范围为： 由于热再生技术 100%利用原路 面旧料，因此，新料的掺加量较小，因 而处理前后的混合料类型基本变化不大， 级配方面可以调整的余地较小，原则上 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 主要是针对旧料的局部细化状况，在新 料的级配上予以一定弥补，所以旧路的 混合料类型基本决定了再生混合料的类 型，当旧料的级配符合现行规范要求时， 可选取与之相同类型和最接近的级配， 并使合成后的级配符合现行规范要求。 如旧料级配不符合现行规范要求，或该 级配导致了原路面的明显病害而需要进 行大幅度调整时，可根据实际情况，采 用特殊类型（如单一粒径）级配以进行 有针对性的弥补。 七、结束语 全国公路的旧