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乳化瀝青廠拌冷再生工藝及應用

   日期:2017-09-07    
1、現(xiàn)有瀝青路面壽命短的主要原因及解決辦法
  目前我國高等級瀝青混合料路面壽命短(實際一般5年左右,遠達不到國家標準15~20年的要求),是一個不爭的事實,究其根源,我國高等級瀝青混合料路面大多采用兩層共38~40cm的半剛性基層,瀝青混合料面層一般為15~18cm,所謂“強基薄面”。這種路面結(jié)構(gòu)在瀝青面層易產(chǎn)生反射裂縫,對于半剛性基層本身易產(chǎn)生干縮裂縫的致命結(jié)構(gòu)性病害,是造成高等級公路壽命短的主要原因。要解決這個問題,治本之法是將現(xiàn)有的半剛性基層轉(zhuǎn)換成柔性基層,即在處置半剛性基層病害時加鋪一層柔性補強基層,它對于瀝青混合料面層可以大大緩解、防止反射裂縫的產(chǎn)生,對于半剛性基層干縮裂縫等病害也有很好的防治作用。加鋪柔性補強基層有兩種方法:(1)用新的瀝青混合料;(2)用舊的瀝青混合料進行乳化瀝青廠拌冷再生。新料造價高,舊料形成的乳化瀝青混合料既節(jié)約資源成本又低,符合當前節(jié)約資源的要求。
  2、幾種瀝青混合料再生方法的比較
  2.1廠拌熱再生
  主要用于瀝青混合料中、下面層,是最具經(jīng)濟效益的再生方法。
  (1)第二烘干筒旁路系統(tǒng)(或高架烘干筒)。
  國內(nèi)自2004年開始嘗試,有許多廠家生產(chǎn)這類設備,但存在舊料再生比例小(一般不超過30%)和舊料加熱時產(chǎn)生大量燃煙、水蒸汽、刺激性氣味,形成二次污染等問題,且長時間使用易糊堵、燒壞布袋除塵器,難以通過環(huán)保部門的認可,逐漸被摒棄。
  (2)連續(xù)式雙套筒系統(tǒng)。
  舊料再生利用比例高,可達50%左右;級配精確,無竄料現(xiàn)象;產(chǎn)能大、成本低廉;非接觸式加熱,不存在二次污染問題,是一種革命性的再生方式。但由于我國高等級公路不允許使用連續(xù)式瀝拌,難以通過監(jiān)理要求。
  2.2廠拌冷再生
  一次性舊料投入比例高,主要用于基層。
  (1)乳化瀝青廠拌冷再生。
  一次性舊料再生比例高,一般在94%左右,主要用于半剛性基層轉(zhuǎn)換成柔性基層及用于瀝青路面下面層,緩解反射裂縫產(chǎn)生。通過近4年的實踐,特別是昌九高速的大規(guī)模運用,技術已經(jīng)成熟,具備了大面積推廣使用的條件。
  一般通過舊路的銑刨、破碎、篩分,添加乳化瀝青、礦粉、水泥等再生劑,攪拌形成半剛性基層改性增強層――柔性基層,能有效緩解、防止瀝青面層反射裂縫的產(chǎn)生,同時可對半剛性基層的干縮裂縫進行有效防治。乳化瀝青冷再生混合料適用范圍廣,具有很強的防水性能,特別適合南方高溫多雨環(huán)境。
  (2)泡沫瀝青廠拌冷再生?! ?br/>  一次性舊料再生比例高,一般在80%左右,用于基層,形成接近于半剛性的基層或稱之為“半柔性基層”,只適用于干旱、少雨地區(qū)。
  2.3就地冷再生
  一種高效、簡便易行的再生方法。由于是路拌法施工,無法做出嚴格的級配,不適于高速公路施工。
  2.4就地熱再生
  這種工藝在我國應用較早,通過近5、6年的施工實踐,已基本形成以下認識:
  (1)深度淺,4cm以內(nèi);
  (2)不能對改性瀝青混合料進行再生;
  (3)屬于預防性養(yǎng)護。
  2.5全深復拌再生
  與就地冷再生相似,作用的層位更深,適用于干線公路、農(nóng)村公路。
  3、乳化瀝青廠拌冷再生施工工藝關鍵
  3.1 舊料的破碎篩分及料場管理
  將銑刨或挖出的舊料運至料場,通過連續(xù)循環(huán)破碎篩分(一般兩層篩網(wǎng))作業(yè),用裝載機運至堆場?;厥樟隙褢M量避免在高溫和重力作用下材料重新粘接在一起,注意堆料高度,注意防水。
  在破碎時有許多瀝青與粉料混合形成的瀝青塊(假料),這些舊瀝青料在鋪入路面后由于高溫、載荷的交互作用易被激活,產(chǎn)生油包、車轍等過油現(xiàn)象,在監(jiān)測抽取樣品分析時,應關注該現(xiàn)象并作好調(diào)整級配的準備。
  3.2乳化瀝青再生混合料的拌合
  (1)乳化瀝青是微小瀝青顆粒懸浮在水介質(zhì)中的乳狀液。乳化瀝青與回收料拌合時,由于乳化瀝青顆粒表面電荷與RAP舊料表面電荷發(fā)生中和反應,瀝青顆粒相互靠近形成瀝青膜,但是由于水分的存在、強度較差,經(jīng)過壓路機碾壓,擠出水分,在路面形成一層薄薄的水膜。隨著養(yǎng)生期的結(jié)束,水分蒸發(fā),瀝青顆粒電荷完全中和,瀝青膜強度逐步增強,即可開放交通。在車輛載荷的交替作用和高溫的影響下,形成完全堅實的瀝青膜,混合料的劈裂強度達到最大值。乳化瀝青混合料養(yǎng)生期3~7天后可以開放交通,在3周左右劈裂強度離散性較小、趨于一致,1~2月強度達到最大值?! ?br/>  (2)攪拌技術是核心技術之一。由于乳化瀝青的摻人量只有4%左右。水泥、礦粉摻量均在2%以下,要使之能均勻地裹覆在骨料上,必須解決低摻量元素的計量和攪拌技術,這是項目成敗的關鍵。經(jīng)過多次試驗、優(yōu)化,決定采用“沸騰攪拌技術。通過對不同攪拌區(qū)域攪拌刀片的角度作一定的調(diào)整,得出最佳角度分布圖;在不同的中心距下,分別試驗不同的臂長,分析臂長的改變對成品料均勻性的影響,改變物料流動軌跡,用以加強混合料的攪拌強度,得出中心距與攪拌臂長的關系,并合理地安裝乳化瀝青噴灑管的位置。為了使乳化瀝青能夠均勻地裹覆,在骨料與乳化瀝青拌合前,先

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