沥青路面就地热再生研究

沥青混合料的就地热再生***#######主要内容再生的意义1)节省大量天然原材料,节约资源;2)节约大量矿料,同时具有减少矿料开采的环保意义;3)旧沥青混合料再生利用可大大减少旧沥青混合料废弃所占用的土地及对环境的污染,保护珍贵的土地资源;4)可减少大局部沥青溶化、加热工序能源消耗,同时大大改善劳动条件,保护劳动者健康;5)对旧原材料的二次回收利用,降低了道路的综合养护本钱,创造了良好的经济效益和社会效益。主要内容沥青的老化沥青的再生机理1、沥青的老化弄清沥青老化的机理是研究再生的根底,国内外对老化效应的研究主要是从物理性能方面着手,通过研究沥青老化前后的物理性能变化规律,得出的结论为：随着沥青的老化,其粘度和软化点增高,针入度和延度降低。通常认为,沥青在受到光、热、氧、水等多因素耦合效应影响后,结构内部发生一系列物理和化学变化,如蒸发、脱氢、氧化等,化学组成发生变化且含氧官能团增多,最后沥青逐渐硬化变脆,沥青所表现出的这种结构和性质的不可逆变化称为老化。随着研究手段的进步,对沥青的研究更多的是从分子结构、组分等更根底的层面着手,其中最主要的是组分迁移理论和相容性理论。组分迁移理论

组分的变化是由于沥青内部发生了氧化缩合作用,总的趋势是低分子化合物转变为高分子化合物。在沥青组分中,饱和分和芳香分都属于低分子化合物,饱和分性能较稳定,一般情况下不会发生化学变化。组分迁移主要是芳香分在氧化缩合作用下分子量增大,向胶质转变,胶质在自然情况下又会转变为沥青质,沥青质又可以聚合成更大的分子。因此可以将沥青老化归纳为芳香分—胶质—沥青质的转变过程,沥青组分转移程度越高,沥青老化程度越深。相容性理论

相容性理论假设沥青是一种高分子浓溶液,该溶液以沥青质为溶质,以软沥青质为溶剂。一种沥青能否形成稳定的溶液,关键在于溶质在溶剂中的溶解度或溶剂对溶质的溶解能力,这就是所谓的相容性理论。优良的沥青其溶质和溶剂有很好的相容性,随着沥青的老化其化学结构发生变化,溶质与溶剂的溶解度参数变化幅度不同,溶解度参数差变大,导致相容性变差,表现为沥青路用性能的衰减。2、沥青的再生机理

旧沥青的再生一定程度上可以认为是老化的逆过程,是将旧沥青中掺入一定量的再生剂或适当粘度的新沥青进行调配,使调配后的混合沥青具有适当的粘度和所需路用性能,以满足筑路的要求。

再生机理

老化沥青的再生就是将芳香分组分含量较高的新沥青(或再生剂)按一定比例与老化沥青调和,使沥青组分匹配的更合理,使旧料中的沥青质和胶质等高分子化合物更均匀的分散在芳香分和饱和分中,形成稳定的胶体结构,使沥青性能得以恢复。主要内容3、交通干扰较小沥青混凝土路面的就地热再生可以只对一个车道进行维修，维修时只需封闭一个车道，其余车道可以开放交通，最大限度地减少了路面维修给交通带来的干扰和影响，特别是对收费的高速公路，其优越性更加显著。路面再生加热机路面再生加热机的作用是现场加热沥青路面，使旧路面的材料软化并到达理想的施工温度，它应具有较高的热效率及足够的加热能力，且加热温度可调节，路面的加热温度能满足施工要求而不使沥青变质，有较高的经济性等功能。路面再生机路面再生机一般由新加混合料供给装置、铣刨装置、混合装置和摊铺装置等组成,。由于选择热再生方式的不同其具体的组成也不同，路面再生机按施工工艺的不同可分为复拌机和重铺机，这里主要介绍复拌机，复拌机的结构示意图如下图。复拌机主要包括料斗、刮板输送机、路面加热器、翻松切削器、搅拌器、螺旋布料器、熨平板、行走系统、自动控制系统等装置。主要内容施工方法〔1〕病害处理沥青路面就地热再生只能处理上面层的轻微车辙、外表磨光、轻微裂缝等路面病害，对于中面层以下的路面病害不能进行彻底修复。因而，在进行就地热再生工作前，需要对施工路段进行全线的病害调查，并对下面层、中面层和基层等出现病害的提前进行病害处理。施工方法〔2〕铺筑试验路选择位置合理的一段长200m的地方进行试验路的铺筑。在铺筑试验路过程中，要求能够通过试验路段获取各项施工参数。总结设备的性能、拌和工艺、压实工艺、温度控制工艺等，总结出缺乏，提出改正措施，最终制定出更优的施工方案。据试验段收集的数据，指导热再生正常施工作业。施工方法〔3〕旧路面清扫在正式施工前，要求对路面进行认真清扫，用大功率的吹风机对路面清扫，对于大的砖块、石头等用人工拣出施工区域，对于顽固的污迹需要用高压水枪进行冲洗，总之在施工前必须要保证路面的干净，没有浮尘、泥土和石块等。施工方法〔4〕加热在施工过程中要对温度进行严格控制，要保证温度既能满足沥青摊铺的需要，又能防止旧混合料不被过加热、烧焦，沥青和骨料被烧黑等现象的产生。因此，要求选用合理的施工加热机组，使得加热方式和加热速度相协调。路面加热温度以再生混合料摊铺后的温度130～140℃作为控制温度，极端低温不低于120℃，加热的宽度要比再生铣刨的宽度两边各宽20cm，既不能过高，过高会加剧沥青路面的老化，又不能过低，过低会影响再生质量和压实质量。施工方法〔5〕耙松由于再生面层厚度较小，要求严格控制铣刨厚度的准确性，要安排专人负责检查铣刨深度，随时检查，铣刨深度误差为3mm。〔6〕再生剂喷洒再生剂的喷洒在旧料加热耙松后进行，这样有效延长再生剂在旧料中的反响时间，提高再生效果。同时施工过程中，应随时进行检查，尽量保证再生剂喷洒的准确性。对再生剂的喷洒装置必须每天进行清理，防止喷嘴堵塞。施工方法〔7〕复拌通过沥青混合料再生机，将旧料收集到拌和仓中与需参加的热沥青混合料一起，拌制成再生沥青混合料。〔8〕摊铺由于旧路面是厚度不规那么的路面，再生过程中，可能会因为旧路面的不平整而造成再生路面厚度的不均等，从而影响路面的平整度。因而为保证路面的平整度，在必要时要通过减少旧料的量来控制平整度。施工方法施工方法〔10〕开放交通热再生沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料外表温度低于50℃后，方可开放交通。需要提早开放交通时，可洒水冷却降低混合料温度。主要内容此外,原沥青老化后可以进行再生,而对于再生沥青再度老化的问题,目前国内