道路沥青是一种复杂的高分子化合物,沥青老化实质上是它的组成成份发生了化学变化,芳香芬减少,沥青质增高、粘结性降低,三大常规指标中针入度明显降低、软化点升高,延度降低,造成沥青路面老化,旧矿料仍完好。若能使旧沥青路面材料中的旧沥青重新恢复活性,具有原来的路用性能,就可以利用旧沥青路面材料铺筑成很好的再生沥青路面。
在旧沥青(渣油)路面材料中掺配一定比例的旧沥青再生复活剂或新材料,经过加热处理和化学改性后,恢复到新沥青路面材料的性能,重新铺筑的沥青路面面层,称为再生沥青(渣油)路面,简称再生沥青路面,再生沥青路面适用于现有公路沥青路面的改建工程,大中修工程和小修保养工程。再生沥青路面的路基强度,压实度等基层质量要求应符合交通部颁《公路路基施工技术规范》的规定。
再生沥青路面属公路柔性路面范畴,进行具体的基层设计,补强设计和面层设计时,应符合交通部《公路柔性路面设计规范》的规定。
一、材料的准备
旧沥青(渣油)路面(包括沥青表处),沥青贯入式,沥青碎石、沥青混凝土等的旧沥青混合料开应分类收集,堆放在指定地点,做好防雨设施,杜绝二次倒运,旧沥青混合料可采用人工十字镐、洗刨机、装载机等翻挖,要求不含泥土和杂物,其中铣刨机翻挖的旧沥青混合料松散,易于施工拌和,块状的旧沥青混合料最好经过破碎,筛分等加工过程,使之成为一定尺寸的规格料,其粒径大小取决于再生混合料的类型和施工方法,旧沥青混合料破碎解体愈充分、愈有利于施工拌合。铺筑再生沥青路面需准备好旧沥青再生复合剂,新沥青、新砂料、旧沥青混合料。
二、材料鉴别、试验
旧沥青混合料中的旧沥青材料应先取样试验,一般采用双筒式或单筒式抽提仪进行抽提,然后加热脱苯,测试旧沥青的针入度、延度、软化点上等物理指标,鉴别其老化程度,根据测得的旧沥青针入度指标,结合再生沥青路面设计和施工所需要的针入度指标。从资料中查得旧沥青再生复活剂的掺量值,按比值在试验室做掺配实验,其掺配后的的指标须达到要求,使沥青完全化学改性,否则重新调整,直至符合要求为止。达到要求后,还应做油石比试验,如油石比小,具体施工时可掺配新沥青达到要求;如油石比大,可掺配新矿料达到要求。此外旧矿料应做筛分试验,矿料级配强度含泥量都要符合要求。新沥青、新矿料也应做试验,其质量要符合要求。
三、再生沥青路面的施工
1、混合料的拌和
(1)粗、细集料应分类堆放和供料,取自不同料源的集料应分开堆放,应对每个料源的材料进行抽样试验。
(2)按目标配合比设计,生产配合比设计,生产配合验证三个阶段进行试拌、试铺后,进行大批生产。
(3)每种规格的集料、矿料和沥青都必须分别按要求的比例进行配料。
(4)沥青材料采用导热油加热,加热温度在160-170℃范围内,矿料加热温度为170-180℃,沥青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混凝土出厂温度在150-160℃,不准有花白料、超温料,混合料超过200℃者应废弃,并应保证运到施工现场的温度不低于140-150℃。沥青混合料的施工温度见下表所示。
沥青混合料的施工温度(℃)
沥青加热温度:160-170
矿料温度:170-180
混合料出厂温度:正常范围150-165超过200废弃
混合料运输到现场:温度不低于140-150
摊铺温度正常施工:低于130-140,不超过165 低温施工 不低于140-150,不超过175
碾压温度正常施工:130-140不低于120 低温施工 140-150不低于130
碾压终了温度:不低于70
(5)热料筛分用最大筛孔应合适选定,避免产生超尺寸颗粒。
(6)沥青混合料的拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定,间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30-50s(其中干拌时间不得小于5s)。
(7)拌好的沥青混合料应均匀一致,无花白料,无结团成块或严重的粗料分离现象,不符合要求时不得使用,并应及时调整。
(8)出厂沥青混合料应按现行试验方法测量运料车中混合料的温度。
(9)拌和沥青混合料不立即铺筑时,可放成品贮料仓贮存,贮料仓无保温设备时,允许的贮存时间应符合摊铺温度要求为准,有保温设备的储料仓储料时间不宜超过6小时。
2、混合料的运输
(1)从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。尽量缩小贮料仓下落的落距。
(2)当运输时间在半小时以上或气温低于10℃时,运料车用篷布覆盖。
(3)连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10-30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺推动前进。
(4)已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车辆卸料时留于车上的混合料,以及低于规定铺筑温度或被雨淋湿的混合料都应废弃,不得用于本工程。
(5)除非运来的材料可以在白天铺完并能压实,或者在铺筑现场备有足够的可靠的照明设施,白天或当班不能完成压实的混合料不得运往现场,否则,多余的混合料不得用于本工程。
3、混合料的摊铺
(1)在铺筑混合料之前,必须对下层进行检查,特别应注意下层的污染情况,不符合要求的要进行处理,否则不准铺。
(2)正常施工,摊铺温度不低于130-140℃不超过165℃;在10℃气温时施工不低于140℃,不超过175℃。摊铺前要对每车的沥青混合料进行检验,发现超温料、花白料、不合格材料要拒绝摊铺,退回废弃。
(3)摊铺机一定要保持摊铺的连续性,有专人指挥,一车卸完下一车要立即跟上,应以均匀的速度行驶,以保证混合料均匀、不间断地摊铺,摊铺机前要经常保持3辆车以上,摊铺过程中不得随意变换速度,避免中途停顿,影响施工质量。摊铺室内料要饱料,送料应均匀。
(5)摊铺机的操作应不使混合料沿着受料斗的两侧堆积,任何原因使冷却到规定温度以下的混合料应予除去。
(6)对外形不规则路面、厚度不同、空间受限制等摊铺机无法工作的地方,经工程师批准可以采用人工铺筑混合料。
(7)在雨天或表面存有积水、施工气温低于10℃时,都不得摊铺混料。
(8)混合料遇到水,一定不能使用,必须报废,雨季施工时千万注意。
4、混合料的压实
(1)在混合料完成摊铺和刮平后立即对路面进行检查,对不规则之处及时用人工进行调整,随后进行充分均匀地压实。
(2)压实工作应按试验路确定的压实设备的组合及程序进行。
(3)压实分初压、复压和终压三个阶段。
A、初压:摊铺之后立即进行(高温碾压),用静态二轮压路机完成(2遍),初压温度控制在130℃~140℃。初压应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,碾压时应将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不突然改变而导致混合料产生推移,初压后检查平整度和路拱,必要时予以修整。
B、复压:复压紧接在初压后进行,复压用振动压路机和轮胎压路机完成,一般是先用振动压路机碾压3-4遍,再用轮胎压路机碾压4-6遍,使其达到压实度。
C:终压:终压紧接在复压后进行,终压采用双轮钢筒式压路机关闭振动的振动压路机碾压,消除轮迹(终了温度大于80℃)。
(4)初压和振动碾压要低速进行,以免对热料产生推移、发裂。碾压应尽量在摊铺后较高温度下先进,一般初压不得低于130℃,温度越高越容易提高路面平整度和压实度。要改变以前等到混合料温度降低到110℃才开始碾压的习惯。
(5)碾压工作应按试验路确定的试验结果进行。
(6)在碾压期间,压路机不得中途停留、转向或制动。
(7)压路机不得停留在温度高于70℃的已经压过的混合料上,同时,应采取有效措施,防止油料、润滑指、汽车或其它有机杂质在压路机操作或停放期间洒落在路面上。
(8)在压实时,如接缝处(包括纵缝、横缝或因其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度,再压实到无缝迹为止。
(9)摊铺和碾压过程中,要组织专人进行质量检测控制和缺陷修复。压实度检查要及时进行,发现不够时在规定的温度内及时补压。已经完成碾压的路面,不得修补表皮。施工压实度检测可采用灌砂法。
5、接缝的处理
(1)纵、横向两种接缝边应垂直拼缝。
(2)在纵缝上的混合料,应在摊铺机的后面立即有一台静力钢轮压路机以静力进行碾压。碾压工作应连续进行,直至接缝平顺而密实。
(3)纵向接缝上下层间的错位至少应为15cm。
(4)由于工作台中断,摊铺材料的末端已经冷却,或者在第二天恢复工作时,就应做成一道横缝。横缝应与铺筑方面大致成直角,严禁使用斜接缝。横缝在相邻的层次和相邻的行程间均应至少错开1m。横缝应有一条垂直经碾压成良好的边缘。
四、存在的问题:
1.旧沥青路面材料破碎不易。
2.废料的变异性问题。废料的沥青含量、沥青老化程度以及集料级配的变异性较大,直接影响再生沥青混合料的质量控制。
3.再生沥青混合料的拌和工艺。在不烧伤旧沥青的前提下,保证拌和温度并使新旧沥青均匀混合是技术关键。
4.旧油皮在施工场地转运、粉碎、对方、保存是非常容易粘着粉尘的。我们的经验是随挖、随破碎、随使用,尽量减少储存时间。在堆放场地有条件时应该使用防尘材料覆盖旧油皮。旧油皮除尘工作应该在粉碎前进行,在粉碎后一般不要再筛去细料,如果粒料级配达不到施工要求,最好采用增加新料的方法调整级配。因为,旧油皮细料恰恰是含沥青数量最多的部分。