来源:华盛论文咨询网时间:2018-12-12所属栏目:工业论文
【摘要】我国交通运输部在“材料节约与循环利用专项行动计划”中呼吁沥青路面循环回收技术。此项技术在公路建筑材料的循环再利用方面备受欢迎,同时呼应我国的可持续发展理念。基于沥青路面再生技术的概念和特性,论文讨论了沥青回收利用技术在公路养护管理中的应用与展望。
【关键词】公路;再生技术;公路养护;应用
1引言
2017年,中国的交通运输工作报告中指出,2016年中国高速公路已经增加6000km多,增长速度是世界第一,总里程已经突破了13×104km。在中国的高速公路快速发展的同时,不得不考虑到沥青路面的变形,老化和破坏,由此带来了大量的维护和保养费用。路面再生技术由于其可节约材料回收利用,广泛运用于我国公路养护部门。现在路面结构主要是沥青路面,沥青路面再生技术的探究与运用在如今更是备受瞩目。对此,我国进行了初阶的尝试和探究,并取得了很大的成就。
推荐期刊:《公路工程》专门刊载道路、桥梁及交通工程的理论研究与工程应用文章。包括公路、桥梁、结构理论、路面、路基、人工结构物、线路勘测设计、计算机应用等内容。
2沥青路面再生技术的概念及优缺点
沥青路面的再生技术,顾名思义,就是用相关的专业设备改造旧的路面,将沥青路面进行翻转,开采,搅拌,破碎和分类,再基于不同修复程度的路面再铺设过程,采用不尽相同的再生剂和新沥青来配比实施的一项环保技术手段。
根据不同场合运用的温度,沥青路面的再生类型包括热再生与冷再生。根据不同的实施情形和工艺流程,沥青路面的再生类型包括就地再生和场拌再生。一般分为下列4种:就地热再生、场拌热再生、就地冷再生和场拌冷再生(见表1)。
3沥青路面再生技术的发展与展望
沥青路面在国外的回收利用最早的研究可追寻到20世纪20年代,而形成规模的运用开始于20世纪60年代和70年代。在1980年前后,美国使用的公路沥青混合料中近5成是再生沥青,基本实现了较为成熟的标准化。与此同时,中国交通运输部门将沥青路面再生技术作为重点科研项目。1982年,同济大学和几个省市交通运输部门进行了相应的课题研究,累计施工沥青路面600km多。从20世纪80年代起,旧的沥青混合料用于轻型交通的路面维修。在工程中大规模运用再生设备相对匮乏,因此,相关技术的探究开拓必须加紧步伐。本世纪交通运输部门组织了沥青路面再生技术的研讨、宣传与运用,并制定了相关的具体规范和技术指导。
根据普通沥青路面设计寿命为15a,我国公路已经进入大中型修理期,每年有超过10×104t旧沥青混合料进行了翻新。翻新不仅对环境造成污染,也造成了由旧沥青混合料导致的宝贵资源的浪费。对于老沥青路面的回收迫在眉睫,解决这个问题可以显著提高经济和社会效益。黑龙江省普通国省干线养护里程达2×104km,按此推算,黑龙江省沥青路面再生市场前景看好。
4沥青路面再生技术的运用
4.1沥青混合料技术的步骤设计
沥青混合料的组成主要有以下步骤:
1)合理确定原材料配合比;
2)老材料的老化测定;
3)添加剂和再生剂的用量;
4)确定旧沥青和新沥青的比例,回收沥青的黏度应适当,可以在一定程度上提高再生性能,满足公路要求;
5)调整再生复合材料骨料分级。
上述方面应具体针对回收路面的结构类型,还要考虑旧材料的分级,满足混合料的要求,具有特殊要求的新道路环境未给出。除添加剂之外,还可以考虑添加剂和改性剂等。总而言之,虽然设计原理或基本思路基本相同,但在比例设计中,回收混合料相对于新型混合沥青混合料,仍有一些自身特点。
4.2实际操作(结合同步破碎石密封技术)
高温沥青(超过170℃)几乎同时(1s以内)用干净均匀的石头喷涂在路面上,以确保沥青和石材在最短时间内的组合。为了连续施加载荷量,当铺筑停止时,沥青黏合剂的铺筑就会自动停止。在170℃下与改性沥青聚合物配合使用,温度可保证接近165℃,沥青黏合剂的流动性仍然很好,同时也获得了外表张力。沥青涂层石材增加到石头的三分之二,在石材表面形成了半月形的表面,沥青覆盖面积达到7成,确保沥青和石料有充足的结合力。同时,沥青的净吸引力可以产生凹陷,沥青通过良好的流动性进入石料表面的微观纹理,由于凹面和骨料适合,不会造成总损失。然后,单层沥青砾石层通过自然驱动或压路机的滚动而形成。主要用作路面密封层,也可用于低级公路建设。同步砾石密封技术减少了黏合剂喷涂与骨料间的间隔,增加了骨料颗粒和黏结剂的覆盖面积,保证了比例关系的稳定,提高了运行效率,降低了施工成本。
4.3质量控制和检测
在施工过程中,根据2008年出台的《公路沥青路面再生技术规范(JTGF41—2008),结合实际施工情况进行控制:
1)铣削深度:在再生机的过程中,根据给定的设计深度铣削过程控制系统,通过人工方法测量铣削深度。如果深度不满足,则要及时调整铣削深度。
2)水泥用量:水泥用于控制计算后每平方米铺筑水泥的用量,水泥现场制造,技术人员负责现场测量。
3)水平斜坡和垂直断层高程:初始压力后,平地机由试验段系数控制,每20m一段(3点),水平坡度偏差为±0.3%。中心线高程偏差±10mm;
4)压实度:最终碾压完成后,立即通过《公路工程质量评定标准》的压实度检查,一般公路每公里1处。
5)平整度:最终碾压完成后,测量每隔100m测量10m,允许偏差不超过10mm。
6)7d无侧限抗压强度:为每个工作等级制备1组试样,试验项目为6d,6d中,水中浸泡1d,测定抗压强度。
7)弯沉值:半刚性基础施工完成后,采用Beckmanbeam法连续喷水7d后,每隔20m测量一点的行车道和超车道。
4.4案例
2013年9月,黑龙江省高速公路建设局路捷交通设施公司在鹤大公路进行热沥青再生施工,对该路部分段进行大修,全长12km,总造价2950万元,此次大修采用国际先进的就地再生技术,这项工程也是黑龙江省首条使用热再生实施的项目。
5结语
沥青路面再生技术是现代新技术,已广泛运用于公路养护。同时,由于其在资源节约和环境保护方面的优势,未来前景看好。在使用过程中,不同的再生技术具有不同的使用条件,要对沥青路面再生技术施工现场情况进行详细的调查研究,并要依据具体情况选择恰当的沥青路面再生方式的工程。此技术节约了建设和维护资金,减少了资源浪费和生态破坏,具有很大的社会效益与经济效益。在环保事业、社会效益和科技进步的注重下,政府和社会人士越来越重视沥青再生技术。尤其是当今社会强调可持续发展,因而进一步加强路面冷再生技术研究对公路建设发展具有特殊意义。
【参考文献】
【1】肖红兵.道路养护中沥青路面再生技术的应用探析[J].科技展望,2015(27):
【2】李松.探讨道路养护中沥青路面再生技术的应用[J].河北企业,2015(9):144-145
【3】谢晓峰,秦守湘.浅议高速公路沥青路面养护修补[J].科技视界,2015(2):356-357.
【4】张畅.沥青路面再生技术在道路养护的应用[J].山东工业技术,2014(24):121.