老旧沥青路面再生技术的应用

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摘要:在养护大中修施工中,旧沥青路面回收料处理成为环保的重中之重。为积极响应国家节能减排号召,降低公路建设中的环境污染,沥青路面热再生、冷再生技术得到了快速发展,实现了老路面层铣刨料的再生利用。本文对厂拌热再生、乳化沥青厂拌冷再生混合料的配合比设计、技术性能、经济性及环保效益等进行了总结分析。

关键词:沥青路面回收;厂拌热再生;乳化沥青冷再生;环保

一、厂拌热再生

厂拌热再生技术是将回收的旧沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和站,经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时添加)等拌制成热拌再生沥青混合料铺筑路面的技术。

(一)厂拌热再生沥青混合料配合比设计

回收的旧沥青路面材料主要利用它的沥青及骨料。不同的旧沥青路面材料(RAP)使用年限、环境、结构层次等因素各不相同,沥青老化的物理和化学性质变化较大,原始级配种类较多,因此不同的RAP料表现出的性能不同,每次应用之前都需要分析所用的RAP料。

1.RAP料中的旧石料检测。根据工程经验,将RAP料机械破碎后,筛分成10mm~20mm和0mm~10mm两档。分别取两档具有代表性的试样,抽提筛分试验,得到两档RAP料的级配情况,并对旧石料的性能进行检测,为RAP总添加量、两档RAP的掺配比例、再生混合料的级配设计提供依据。

2.RAP料中的回收沥青检测。通过回收沥青的针入度、软化点、延度的指标,分析其老化程度,并得到两档RAP料的沥青含量,为热再生配合比设计时的新沥青选择、新沥青加入量、再生剂(必要时)掺量提供依据。

3.热再生沥青混合料配合比设计。热再生沥青混合料配合比设计与正常生产的混合料配合比设计步骤相同,采用目标配合比设计——生产配合比设计——生产配合比验证三阶段设计。设计过程中,为保证再生混合料的质量,根据热再生设备加温能力RAP掺配比例、RAP的性能检测结果,以及拌和效率应综合考虑。确定混合料最佳沥青含量时,由于添加的RAP含有旧沥青,需要计算再生沥青混合料新沥青的加入量,试验时一般以预估的最佳沥青用量为中值,按照±0.5%的间隔,按5个不同沥青用量减去原旧料中的沥青含量,得出新加入的沥青量成型试件。按照《公路沥青路面施工技术规范》中的马歇尔法确定最佳沥青用量。

(二)热再生沥青混合料的性能分析

为检验再生沥青混合料的路用性能,在实际生产中对其高温性能(动稳定度试验)和抗水损害性能(冻融劈裂试验)等进行了检测,并与普通混合料做了对比试验。

结果表明,相同级配类型的混合料,掺配一定比例旧料的混合料其动稳定度要高于普通混合料的动稳定度,其抗车辙能力较好;其冻融劈裂比也满足规范要求。其他各项试验指标均可达到规范对普通全新沥青混合料的技术要求。

(三)厂拌热再生的经济、环保效益

1.经济效益方面。与普通沥青混合料相比,再生混合料在原材料成本上得到有效降低。以AC-20C热再生下面层为例,按照回收路面材料RAP沥青含量4.0%(细RAP:粗RAP=15%:5%),沥青单价元/吨计算,每使用1吨RAP,可节约沥青成本为×4.0%×1=元;碎石单价38元,合计每使用1吨RAP,可节约材料成本元。去掉RAP的铣刨、运输、破碎筛分、加热等成本,每利用1吨RAP可节约成本.5元,经济效益明显。

2.环保效益方面。经验表明,目前最为成熟的RAP掺配率为20%左右,每生产10万吨热再生混合料可节省石料开采2万余立方米,节约沥青用量余吨。厂拌热再生技术解决了废旧路面材料堆放问题,减少了石材开采,降低了沥青消耗,有显著的环保效益。

二、乳化沥青厂拌冷再生技术

乳化沥青厂拌冷再生技术是用铣刨后的废旧沥青混合料(RAP),按照一定的级配和乳化沥青、新集料、矿粉、水泥、水重新拌和,再使用到路面的基层或面层中。当前冷再生混合料主要应用在路面基层。

(一)乳化沥青厂拌冷再生混合料的配合比设计

经过多年乳化沥青厂拌冷再生的工程应用,普遍认为乳化沥青厂拌冷再生原材料的检测主要有:破碎筛分后RAP的级配、新集料的级配检测,乳化沥青、水泥、矿粉各指标检测。

乳化沥青是由基质沥青与乳化剂混合调制而成,基质沥青的技术性能直接影响乳化沥青的质量。在原材料的检验中要特别


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