现场再生技术论文（精选10篇）
现场再生技术论文 第1篇
1.1 背景及意义
随着我国公路建设的快速发展, 在90年代以后陆续建成的各等级公路已进入大、中修期, 大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃, 一方面造成了环境污染, 另一方面我国优质沥青极为匮乏, 而且大量的使用新石料, 开采石矿会导致森林植被减少、水土流失等严重的生态环境破坏。为了节约能源、保护环境、变废为宝, 应用再生沥青混凝土正是缓解这一矛盾的有效方法, 采用废旧沥青混合料再生应用技术, 重复利用沥青混凝土路面废料, 对废旧沥青混合料进行回收, 重新加热, 通过实验分析并按需要加入适量沥青、再生剂和集料进行拌和, 就可以作为新拌沥青混合料用于路面结构, 这样, 既可节省大量的原材料、节约自然资源、保护生态环境, 又能满足路面的使用要求。
旧沥青混合料的再生利用技术在国外已经比较成熟, 再生设备比较先进, 已经在公路维修养护工程中得到了广泛的应用, 取得了良好的社会经济效益。但我国的应用研究起步较晚, 作为较为经济的、有效的路面维修养护技术, 在我国研究推广十分必要。
本文通过对国道102线 (K643+930～K648+000) 段5.07km的旧沥青路面取样分析, 依据热再生方案设计 (再生路面厚度4cm+施工时采用添加1cm厚普通混合料和再生剂) , 通过试验研究确定新添沥青混合料和再生剂的添加比例。
1.2 热再生技术的定义
热再生技术通常是将旧沥青混合料在加热的情况下, 通过掺和再生剂或新沥青 (或二者混和使用) 来再生旧沥青混合料。
沥青路面现场热再生就是采用加热系统 (加热机) 现场把需要再生的沥青路面均匀加热至要求的温度, 然后再用复拌系统 (机组) 将加热后的沥青路面翻松、添新沥青混合料或再生剂, 并与翻松的旧料拌和后重新摊铺、压实, 连续作业一次成型翻新沥青路面。
2 热再生试验研究
2.1 取样
我们在对原路面做了检测之后, 采用随机法确定芯样和板样的取样位置, 共取芯样22个, 板样22块。外观描述之后, 测定了芯样的表干密度, 做到对原路面的质量及使用性能和路面各结构层次有所掌握。
2.2 旧沥青混合料性质测定
(1) 沥青含量与级配分析
沥青含量试验采用全自动沥青混合料抽提仪, 用离心分离法确定沥青混合料中沥青的含量。抽提筛分试验结果见表1、表2, 矿料筛分曲线见图1。
(2) 旧沥青混合料沥青指标
应用阿布森法从旧沥青混合料中回收沥青。对沥青混合料用溶液抽提, 再将抽提液中的溶剂除去, 且在操作过程中不改变混合料中沥青的性质。
对原始旧沥青混合料分别应用阿布森法按照规程T0726-1993进行抽提, 试验结果如表3。
(3) 再生剂的确定
再生剂是一种以重质石油馏分、芳香族石油溶剂为主要组分, 并经高分子聚合物改性而成的粘稠油状黑色液体。在沥青路面现场热再生过程中掺入沥青再生剂到沥青回收混合料中与之混合, 可以补充沥青胶结料由于老化而失去的芳香分和胶质组分, 恢复老化沥青化学组分平衡, 有效改善老化沥青的路用性能。
因原路面不同样本区内沥青老化程度不同, 并且不同种再生剂再生效果及加量存在差异, 本项目再生剂由沈阳三鑫集团盘锦路用材料有限公司自主研制并生产。对各样本区内沥青匹配添加不同剂量再生剂进行试验, 列表4如下:
由再生剂与针入度对应回归曲线绘图, 可确定添加再生剂最佳用量均为6.2%。
(4) 添加再生剂后混合料中沥青性能评价
为提高混合料性能, 在施工过程中要向回收旧沥青混合料中添加新混合料, 故在考察再生后沥青性能时应向再生沥青中掺入相应比例的新基质沥青或改性沥青, 使其与实际施工情况相符合。列表5如下:
注:抽提旧沥青混合料按最佳加量6.2%添加再生剂及AH-90新沥青后各项指标。
2.3 旧沥青混合料与新加集料配比设计
根据国道102线的实际路面情况及旧料的筛分结果, 确定了再生路面厚度4cm, 添加1cm AC-13型普通沥青混合料和再生剂的施工方案。由于就地热再生必须100%使用路面翻松的旧料, 对于新料的添加量受制于最终摊铺厚度。所以根据在最大程度改良原级配, 最小程度添加量的原则综合考虑得出新集料∶旧集料=1∶4的添加比例, 由于原集料级配偏细, 添加的新集料都是13.2mm和9.5mm的粗集料。
根据旧路面车辙情况和初步拟定的施工方案可以确定热再生沥青混合料配合比。级配范围参照原规范《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94中的AC-13型沥青混合料设计级配, 改良后级配曲线如图3。
2.4 混合料马歇尔设计及验证
2.4.1 混合料马歇尔设计
经验的最佳沥青含量应该在4.5%～5.0%之间, 添加的新集料是13.2mm和9.5mm的粗集料, 按照油石比5.0控制, 经计算可得, 新添混合料的沥青含量按2%去试验。本次热再生结构层采用AC-13型结构。结果如下:
最终路面 (原路面旧沥青混合料+再生剂+新添混合料) 沥青含量 4.7%。AC-13型混合料配合比设计采用马歇尔试验方法, 控制击实温度140～160℃, 选择4.4%、4.7%、5.0%、5.3%、5.6%油石比采用155℃拌和。按以上条件成型马歇尔试件。按T0705-2000 (表干法) 测定试件毛体积相对密度, 因沥青混合料中有原有旧料, 故实测沥青混合料最大理论相对密度, 并据此计算试件其它参数。
综合马歇尔试验结果并考虑到原路面油石比为5.0 %, 为保证施工连续性, 将AC-13型热再生沥青混合料最佳油石比确定为5.0%。再加上所在地区气候特征和重载交通的特点, 此沥青混合料的油石比范围定为4.9%～5.1%。
则国道102线适用的热再生配合比设计结果可确定为:13.2mm∶9.5mm∶旧混合料=8∶12∶80。热再生最佳油石比为5.0%, 再生剂为旧沥青的6.2%, 新沥青混合料油石比为2.23%。
2.4.2 混合料马歇尔验证
对试样进行高温稳定性 (车辙试验) 、水稳定性、渗水试验, 均能满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中的规范要求。
3 结 语
热再生的试验研究为热再生的施工提供了宝贵的技术参数, 也是决定热再生能否可行的先决条件。通过试验可确定其在技术上是可行的。
开展资源综合利用, 是我国一项重大的技术经济政策, 也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针。因此, 沥青再生技术的研究对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。
参考文献
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[5]侯睿, 李海军, 黄晓明, 等.高等级路面旧沥青混合料热再生分析[J].中外公路, 2005.
沥青路面现场冷再生机理分析 第2篇
通过大量试验和对冷再生技术反应机理的分析,得出了不同添加剂种类和剂量对其性能的`影响、适宜的冷再生材料级配范围及抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度等主要设计参数.
作 者：吴忠芳 管凤勇 作者单位：黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司 刊 名：黑龙江交通科技 英文刊名：COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年，卷(期)：2009 32(3) 分类号：U416.217 关键词：沥青路面 现场冷再生 机理分析★ 基于组件的三维CAD系统开发的关键技术研究
★ 铁路车站隧道防排水施工关键技术研究论文
★ 基于全数字摄影测量的空间数据生产流程及关键技术研究
★ 沥青路面实习报告
★ 浅谈沥青路面养护技术
★ 工业物体表面三维视觉量测的关键技术研究
★ 关键岗位管理制度
★ 沥青路面接缝处理对策以及技巧
★ 影响沥青路面平整度原因及对策
沥青路面现场热再生研究 第3篇
关键词:道路工程;热再生;高温稳定性;低温抗裂性
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)12-0011-02
1前言
沥青路面经过交通荷载及自然因素的综合作用后,其面层慢慢变薄并逐渐开始老化,受交变应力、循环应力、沥青老化、高温影响等交替作用会出现龟裂、沉陷、车辙、坑槽等各种病害并逐步扩展,严重影响行车。随着大量的高速公路已进入大、中修期,大量的翻挖、铣刨旧路面等废弃沥青混凝土将造成材料的浪费和环境的破坏。据统计,我国旧沥青混凝土的废弃量已经达到220万t左右,如果能够利用这些材料,每年可节省材料费3亿元以上,而且这些数字是以每年15 %的速度递增。因此,研究和开发沥青再生技术显得尤为重要。
沥青混合料的再生利用,有利于处治废料、节约能源、保护环境,由于旧沥青混合料全部或部分得以就地利用,减少了新材料的开采,也不存在旧沥青混合料的运输和废料随意弃放的问题,对于冷再生施工过程也没有粉尘和废气的污染问题,因而沥青混合料的再生利用,具有显著的经济效益和社会、环境效益,被人们称之为“绿色”施工技术。沥青路面热再生是指将废旧沥青混合料加热分解,按需要添加补充骨料和新沥青材料或某一类型的再生添加剂而制成再生沥青混合料,主要针对高等级公路包括城市道路中的沥青路面,再生形成沥青路面。[1～3]本文主要是依托和利用海南沥青路面就地热再生项目的旧沥青混合料,对旧沥青混合料中的老化沥青添加再生剂进行再生,并对热再生混合料的路用性能进行分析和评价。
2沥青再生机理与性能
老化沥青的再生,就是根据再生剂调和沥青,使得性能改良。在旧沥青中加入某种组分的低黏度油料(再生剂)或适当黏度的沥青材料进行调和,使调配后的再生沥青具有适当的黏度和恢复其路用性质。所以,再生沥青实际上是由旧沥青和新沥青材料组成,必要时添加再生剂,经过一定比例调配混合而成的一种调和沥青。当然,实际施工中旧沥青与再生剂、新沥青材料的混合是在伴随有砂石材料的情况下进行的,并不是专门抽提出旧沥青再进行调和。
目前,对于沥青溶液的认识基本上有3种观点:一种观点认为,沥青溶液表现有一系列的胶体性质,沥青溶液中存在着3种成分:即憎液的沥青质颗粒;包围着憎液颗粒避免其发生聚合的亲液颗粒,这是胶质,胶质包围着沥青质形成胶团;悬
浮胶团的油相。当它们的相对含量和性质相配伍时,就形成了相对稳定的胶体溶液;第二种观点认为,沥青是以沥青质为溶质,而以软沥青质(沥青中除沥青质以外组分的总称,按三组分分析法,即为油分与树脂之和)为溶剂的高分子浓溶液。随着采用的溶剂不同,可以将沥青分离为多层结构,并可以用近代化学热力学理论,对沥青的各种物理化学现象进行数学描述和求解。这是近年来在沥青结构研究中出现的溶液理论;第三种观点认为,[1～3]沥青是两性沥青质型网状分子结构。在网状分子结构中含一种油相。由于沥青的这种结构与橡胶十分相似(橡胶也是一种网状聚合物,在网状结构中含有增量油),所以将此理论称为“橡胶理论”。
旧沥青再生过程其实就是沥青老化的逆向过程,分析沥青材料在老化过程中流变行为的变化规律,若能使旧沥青材料的流变行为反面逆转,使之恢复到适当的流变状态,那么性能就得到恢复而获得再生。因此,从流变学的观点来看,旧沥青再生的方法是将旧沥青的黏度调整到所需要的黏度范围内或将旧沥青的流变指数予以适当提高,使旧沥青重新获得良好的流变性质。沥青材料在使用过程中逐渐老化,经过再生后,性能得到一定程度的恢复,重新加以利用后,再生沥青又开始新的老化历程。本次试验采用OP-900再生剂对旧沥青混凝土的抽提沥青(埃索70号)进行再生。再生后沥青性能指标见表1。
表1再生沥青的基本性能指标
再生剂的比例 / %0102030规范要求
25 ℃针入度(0.1 mm)914335260～80
软化点(环球法)73625648≥46
15 ℃延度 / cm7101489≥100
3再生混合料性能评价
热再生混合料采用不同旧料掺配比例(95 %、90 %、85 %)、添加一定的新骨料、30 %比例的OP-900再生剂、老化沥青混合而成。再生混合料作为沥青路面材料,必须具有足够的强度,以抵抗车轮荷载在路面内产生的压缩、拉伸、弯曲、剪切等应力,还必须抵抗各种自然因素作用的能力,以保持路面在使用期限内的稳定性。
3.1热再生混合料的高温稳定性
车辙试验是评价沥青混合料在规定温度条件下抵抗塑性流动变形能力的方法,通过板块状试件与车轮之间的往复相对运动,使试块在车轮的重复荷载作用下,产生压密、剪切、推移和流动,从而产生车辙。在试验的过程中测定试块的变形与时间或车轮通过次数之间的关系,计算沥青混合料的变形率或动稳定度。
再生沥青混合料采用AC-13沥青混合料,其中再生混合料中旧沥青混合料的掺合率为95 %、90同%、85 %,并掺加一定量的新骨料。本次试验采用LHCZ-6型车辙仪,其车辙试验数据及结果见表2。
表2车辙试验结果
旧料掺合率 / %动稳定度 / 次/mm试样变形 / mm
951 5905.90
901 2806.95
859207.06
规范要求≥800
3.2热再生混合料的低温抗裂性
沥青路面低温开裂有两种形式:一种是气温骤降开裂。此类裂缝多从路面表面产生,向下发展;另一种是温度疲劳裂缝。沥青路面经过长时间的温度循环,沥青混合料的极限拉伸应变变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂,这类裂缝主要发生在温度变化频繁的温和地区。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入的水分使基层、路基软化,导致路面承载力下降,影响行车舒适性,并使路面寿命降低。为了评价再生沥青混合料的低温抗裂性能,本节采用劈裂试验对不同旧料掺合率的再生料低温性能进行研究。在进行劈裂试验时,试件的尺寸为马歇尔标准击实成型的圆柱体试件,试验温度为-10 ℃±0.5 ℃,加载速率为1 mm/min,泊松比采用0.25。再生混合料劈裂试验的试验数据结果见表3。
表3低温劈裂试验结果
评价指标旧料掺合率 / %
959085
劈裂抗拉强度RT/ MPa3.0653.2523.836
破坏拉伸应变εT/ ×10-38 3327 2365 985
破坏劲度模量ST/ ×103 MPa703.5796.31 103.6
3.3热再生混合料水稳定性
水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下,由于汽车车轮动态荷载的作用,进入路面空隙中的水不断产生冻水压力或真空负压抽吸的反复循环作用,水分逐渐渗入沥青与集料的界面上,使沥青黏附性降低并逐渐丧失黏结力,沥青膜从石料表面脱落,沥青混合料掉粒、松散,继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等的破坏现象。沥青混合料在浸水条件下,由于沥青与矿料的黏附力降低,导致损坏,最终表现为混合料的整体力学强度降低,因此沥青混合料的水稳定性最终是由浸水条件下沥青混合料物理力学性能降低程度来表征的。本文采用冻融劈裂强度试验方法对再生沥青混合料水稳定性进行评价,其再生混合料冻融劈裂强度试验数据结果见表4。
表4冻融劈裂试验结果
评价指标旧料掺合率 / %
959085
未进行冻融循环试件劈裂抗拉强度 / MPa0.6230.7261.568
已进行冻融循环试件劈裂抗拉强度 / MPa0.5620.6881.512
冻融劈裂残留强度比 / %90.2 %94.8 %96.4 %
4结论
通过再生混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性试验及其试验结果,可以看出再生混合料性能已基本达到高等级沥青路面要求。现场热再生技术既可节省投资,又能获得直接的经济效益,并可保证生态环境获得社会效益,是一项利国利民的环保型新技术,值得广泛推广应用。
(1)从表2可以看出,热再生混合料的动稳定度随着RAP的掺量提高而明显升高,而车辙深度随着RAP掺量的提高而降低。再生混合料中老化沥青敏感性差,在高温时体现出较高的黏度,而高黏度沥青对车辙产生比较好的抵抗力。因此热再生混合料的高温稳定性随着RAP掺量的提高而增强。
(2)从表3可以看出,热再生混合料的低温抗裂性能随着RAP掺量的提高而降低;随着RAP掺加量的提高,老化沥青也逐渐偏多,而老化沥青主要表现在于矿料的黏附性等级降低,延度降低,软化点升高,沥青变得硬而脆,这样容易导致混合料在低温情况下冻结开裂。从再生工程的经济性考虑来看,RAP掺量越多,工程造价将越低,但是同时再生混合料抵抗低温抗裂性能也会降低。因此,具体RAP掺量还需根据实际情况考虑。
(3)从表4可以看出,热再生混合料的水稳定性随着RAP掺量的减少而更加稳定;老化沥青经过再生后,与骨料的黏附性降低,相对于基质沥青或改性沥青,而经过一系列冻融条件下后,再生沥青与骨料产生一定程度的剥落,形成水损害。再次,RAP可能存在一些泥土和灰尘影响再生沥青与骨料的黏附性,因此,改善再生沥青混合料的水稳定性应从加强再生沥青的黏附性着手;选取黏附性好的集料、降低RAP掺量或对再生RAP料进行清洗。
参考文献
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Thermal Regeneration of Asphalt Pavement
Tu Xiangdong
Abstract:In order to improve the existing asphalt pavement of the road performance, conducted on-site thermal regeneration research. By analyzing the mechanism of aging asphalt recycling and regeneration of the aging of asphalt reclaiming agent added, and add a certain amount of aggregate and the different proportions of the old asphalt RAP material to complete the thermal regeneration mixture, again, for regeneration of high-temperature stability of the mixture, low temperature cracking resistance, water stability test to assess the regeneration mixture of road performance. The results show that regeneration Mixture Asphalt Pavement has basically reached the requirements and on-site thermal regeneration technology is a new technology benefits the country’s environmental protection, should be widely applied.
沥青路面现场热再生技术的应用研究 第4篇
1 沥青路面再生技术的发展
沥青路面材料再生利用的试验研究, 最早始于20世纪初的美国[2], 但直到1973年石油危机爆发后这项技术才引起美国的重视, 并迅速进行了广泛的研究。欧洲采用再生工艺维修沥青路面也可以追溯到20世纪80年代初期, 进入21世纪以后大量的欧洲国家都以立法形式强制要求废旧沥青混合料再生利用。亚洲采用再生工艺维修沥青道路的区域也相当广泛。沥青路面再生技术种类很多, 适用范围各不相同。按再生地点分为现场再生和厂拌再生;按加热方式分为热再生和冷再生[3]。这里只介绍现场热再生技术的应用研究。
2 沥青路面现场热再生技术的优势
沥青路面现场热再生是一种就地修复破损路面的过程, 它包括加热软化路面, 铲起路面废料, 再与沥青粘合剂混合 (需要时可添加一些新的骨料) , 搅拌摊铺, 然后压实完成的一整套工艺。沥青路面现场热再生工艺已有二十多年的历史, 至今已经是一种成熟的维修方法, 用于沥青路面面层大规模维修, 具有独到的优势。主要表现为:
2.1 环保。
沥青混凝土现场热再生的最大优势就是其环保功能。随着十几年道路的大规模建设并投入使用, 在车辆荷载和温度变化的综合作用下, 大量的沥青路面达到或接近了使用年限, 随之进入养护维修期。采用再生技术, 一方面利用了旧的沥青混凝土料, 避免重新开采自然界的石料及沥青等原材料;另一方面沥青路面维修废弃的沥青料数量巨大, 由于设计不合理或施工不重视, 经常出现就近随意废弃现象, 连同新建沥青混凝土拌合站的建设, 将占用大量宝贵的土地资源;同时沥青是有毒物质, 在没有防渗处理的条件下, 废弃的沥青混凝土在自然条件下分解, 渗入土壤、地表水或地下水中, 对环境造成极大破坏, 也会间接危害到人体健康。现场热再生100%地再生利用原路面材料, 不向大自然倾倒大量的废旧沥青混合料, 最小限度地使用新材料。
2.2 节约投资。
经济性是技术能推广的一个重要因素。目前, 传统的沥青混凝土路面养护方法是将旧路面冷铣刨、装载并远运废弃, 同时, 新的沥青混合料全部采用新的石料、矿粉及沥青等原材料, 建立新的沥青拌合站并将新的沥青混合料运到现场。而沥青混凝土路面的现场热再生100%利用旧沥青混合料, 再生维修时只添加再生剂和部分新沥青混合料, 成本显著降低。根据各国经验, 其费用仅占传统维修方法的70%~80%左右。
2.3 交通干扰小。
传统的沥青路面维修需要配备铣刨、铲运、装载、运输、拌合和摊铺等各种机械设备, 设配集成度底, 占用道路空间多, 对交通干扰大。沥青混凝土路面现场热再生配备有专门的热再生机, 维修时只需封闭一个车道, 其余车道可开放交通, 最大限度地减少了路面维修给交通带来的干扰和影响。
2.4 技术优势。
2.4.1保证新旧面层之间连接。我国现在的沥青路面设计理论是完全连续体系, 沥青路面设计中假定了各结构层之间是连续的。如果层间不连接或连接不好, 层间剪应力将显著增大, 极容易造成混凝土面层的剪切破坏, 而沥青混凝土路面的破坏往往是因为层间出现了剪应力而产生的。沥青路面铣刨后, 废料很难完全清理干净, 再在上面新铺筑沥青混凝土, 就在界面上形成了一个薄弱层, 必然造成新旧路面不连续, 尽管施做了粘层油以加强连接, 但经常因连接不足而导致路面过早破坏。这种病害常在各地的路面维修养护工程中见到。2.4.2改善路面级配, 延长路面寿命。沥青混合料的级配不好, 则路面易出现早期损坏, 这时可以通过热再生机添加沥青及碎石、砂等材料, 重新调整路面材料配合比, 使再生后的路面级配得以改善, 延长路面的使用寿命。2.4.3恢复沥青的性能和沥青混凝土路面的柔韧性。沥青混凝土路面经过多年的使用, 在车辆荷载和冷热交替的综合作用下, 沥青老化, 沥青混凝土柔韧性越来越差, 变得硬脆, 抗变形能力下降, 容易开裂。现场热再生技术可以恢复或大部分恢复沥青的路用性能, 使沥青混凝土路面重新变得柔韧, 从而延长路面的使用寿命。2.4.4加强路面修复的效果。沥青路面热再生机对铣刨的混合料加热过程中, 温度可达到100℃以上, 热量传导至未铣刨部分的沥青混凝土, 沥青温度升高引起其内部原有微笑裂纹的愈合, 从而加强了热再生技术的修复效果。
3 沥青路面现场热再生技术的适用性
沥青路面现场热再生技术有以上诸多优势, 但由于其只对旧路面表层3~5cm厚的混合料进行再生, 所以适合现场热再生的混凝土路面必须满足一定的条件:
3.1沥青混凝土热再生机械有其最小施工厚度, 沥青路面过薄, 机械铣刨深度将达到沥青面层下的半刚性或级配碎石基层, 造成基层与面层材料混合在一起, 一方面造成沥青混合料的污染, 另一方面掺入的石料引起沥青混凝土设计级配的不准确。故一般要求旧沥青混凝土路面的平均厚度大于5cm, 确保旧路面翻松时不会将基层层翻松。
3.2车辙深度小于5cm, 确保发生损坏的旧沥青面层材料被重新拌和利用, 路面病害通过热再生技术可以消除;
3.3基层承载力良好, 沥青路面无结构性损坏, 否则只是利用热再生机械维修沥青面层, 对下面结构层不予处理, 新沥青路面很快会再次损坏;
3.4现场热再生技术集成度高, 需使用大型专用热再生机, 并配备各种压路机械, 施工时机组可长达50~100m, 所以再生路面要有一定的工程规模, 对于片区路网的整体维修需要合理设计施工组织, 提高施工效率。
4 沥青路面现场热再生技术的应用流程
为了合理的利用沥青混凝土路面现场热再生技术, 图1列出了该技术的应用流程:
流程中最关键的就是确定养护维修方案, 是否适合采用现场热再生技术。在决定方案之前, 应对原路的技术状况做详细的调查, 对原路的病害做出准确的诊断, 以初步判断是否适合现场热再生技术。路况调查一般包括下列内容:a.原路面的结构、各层厚度等;b.原路面是否经过维修及每次的维修方案和时间等情况;d.原路面的各种病害的类型、数量、分布情况, 并简单分析病害程度及有无结构性病害;e.原路面的横坡度、车辙深度、路面变形情况等等。同时, 为了准确的判断是否采用现场热再生技术, 需要选取典型横断面取芯分析路面损坏原因, 确实是否符合采用现场热再生技术的条件。
5 结论
随着沥青路面的大规模建设, 大面积的沥青路面养护维修越来越多, 也应越来越受到重视。沥青路面损坏中, 只发生面层损坏的占较高比重, 如果采用传统的维修方式, 将产生大量的沥青混凝土废料, 废料占用土地、污染环境, 相应维修费用, 环境成本也将随之增加。相比之下, 沥青路面现场热再生技术已经过二十多年的发展, 具有较为成熟的成套技术;并且其工艺简单、连续;能够100%利用旧沥青混合料、一次性完成沥青面层养护维修;现场热再生技术的应用减少了新石料的开采和沥青用量, 既节省了道路养护维修费用, 又是对自然界的一种保护, 这在环境问题日益受到人们重视的今天, 显得尤为重要。总之, 对于沥青路面大规模养护维修, 现场热再生技术在路面性能、经济、环境保护、技术上均具备较大优势。
参考文献
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废铝的再生利用技术 第5篇
1.预处理是铝废料再生利用的重要环节
1.1预处理技术
预处理技术主要包括分选，即分选出塑料、橡胶等非铝物质；洗涤，即洗掉废铝中的油污等物质；脱漆，为减少废铝表面涂层不完全燃烧产生的污染，应注重涂层废铝在入炉之前的脱漆处理。预处理的同时，也分离出了各种非铝物质，得到了纯净的废铝，这亦是熔炼高质量铝合金的必要保障。由于大量的夹杂物已经在熔炼之前去掉，因此减少了添加剂的用量，缩短了熔炼周期，生产成本相应下降，这就显示了环境管理的优势。
废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化，最大限度地除去金属杂质和非金属杂质，并使废杂铝得到有效地分选。废杂铝最理想的分选办法是按主合金成分把废铝分成几大类，如合金铝、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，并可综合利用废铝中的合金成分，尤其是含锌、铜、镁高的废铝，都要单独存放，可作为熔炼铝合金调整成分的原料。
废铝中含有铜等重有色金属，这些金属被油污等污染严重，用人工分选的方法从废铝中分选出重有色金属的难度较大。
1.2化学法初步深度去污技术
对于那些不含活化产物(Co、Mn、Ni、Ag等放射性同位素)或含量较少的废金属，宜采用由化学法初步去污－拆卸解体－减小废金属尺寸－熔炼处理－二次废物、整备包装、暂存、处置等步骤组成的退役废金属处理技术路线较合理。在处理放射性污染的废金属时，去污技术的选择至关重要。在对现有去污技术进行简要的技术经济评估后，根据我国实际情况，合理地组合去污技术就有可能获得合理的退役废金属处理技术路线。目前，我国已经开发的放射性污染废金属去污技术有：化学法初步、深度去污技术；机械法初步、深度去污技术；熔炼法深度去污技术等。在评价这些去污技术的优缺点时，主要着眼于下列几个方面：现有去污技术对安全和环境的安全性；去污效率；现有技术的成熟程度及相关运行费用；废金属资源的可再循环再利用或限制性利用的可能性；全程废物管理费用；现有技术对各类废金属的适应性和有效性。一般来说，初步去污技术用于金属设备拆卸前，其作用是尽可能减少设备内的放射性物质、以便降低退役作业人员的职业受照剂量，并为设备拆卸创造条件。而深度去污常用于金属设备解体后的去污，其作用是尽可能使放射性污染废金属达到清洁解控水平或限制性利用水平。国外化学法初步去污技术和深度去污技术种类繁多，最重要的有无机(有机)酸、硷、氧化还原、络合、溶解法等。最常用的试剂有硝酸、盐酸、拧棣酸(盐)、草酸(盐)、酒石酸(盐)、甲酸、氢氧化钠、高锰酸钾、低价态钒盐、过氧化氢、高价态柿盐、碳酸钠、碳酸按、乙二钱四乙酸钠盐等。一般来说，化学法初步去污或深度去污技术都已成熟，并得到了工业应用。
1.3机械法初步、深度去污技术
机械去污技术常用于金属设备外表面或解体后设备内表面的去污。某些机械去污属初步去污技术，而有些则属于深度去污技术。某些机械去污技术(例如超高压水喷射法、磨料喷射法)可以使废金属达到有效去污，在某些特定情况下，可使金属表面的残留放射性污染水平降低到清洁解控水平或限制性利用水平。由于在使用该类去污技术时，会产生大量烟尘、气雾，致使工作环境空气质量恶化，必须采取相应的措施以保护工作人员健康和环境安全。另外，由于高压水或空气的应用，工业安全也是一个潜在的严重问题。这些去污技术的应用，存在交叉污染的可能性，但与化学去污技术相比，相对较轻。机械去污技术的应用需配置专用设备和相应的辅助系统，有些技术还要求专用设施，因此，设备投资可能比化学去污高。
1.4重介质选矿法
即利用重介质重选的办法分选出密度大于铝的铜等重有色金属，其利用了铝的密度比其他重有色金属小的原理，使废铝浮在介质上面，而重有色金属沉在底部，达到分离之目的。但技术之关键是筛选一种密度大于铝而小于铜的介质，这种介质决不是水或其他液体，国外使用了一种流体。工作时流体在做往复运动，废铝即浮在介质的上面被分开。
1.5抛物选矿法
利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理，可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开。用相同的力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时，各种物体沿抛物线方向运动，在落地时的落点不同。最简单的实验可以在水平的传送带上进行，当混杂的废料在传送带上随传送带高速运转，当运转到尽头时，废杂铝沿直线被抛出，由于各种废弃物的重力不同，分别在不同点落地，从而达到废杂铝分选之目的。此种方法可使废铝、废铜、废铅和其他废物均匀地分开。
废铝的液化分离是今后回收金属铝的发展方向，它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合，既缩短了工艺流程，又可以最大限度地避免空气污染，而且使得净金属的回收率大大提高。装置中有一个允许气体微粒通过的过滤器，在液化层，铝沉淀于底部，废铝中附着的油漆等有机物在450℃以上分解成气体、焦油和固体炭，再通过分离器内部的氧化装置完全燃烧。废料通过旋转鼓搅拌，与仓中的溶解液混合，砂石等杂质分离到砂石分离区，被废料带出的溶解渡通过回收螺旋桨返回液化仓。
铁类杂质对于废铝的冶炼是十分有害的，铁质过多时会在铝中形成脆性的金属结晶体，从而降低其机械性能，并减弱其抗蚀能力。含铁量一般应控制在1.2％以下。对于含铁量在1.5％以上的废铝，可用于钢铁工业的脱氧剂，商业铝合金很少使用含铁量高的废铝熔炼。目前，铝工业中还没有很成功的方法能令人满意地除去废铝中过量铁，尤其是以不锈钢形式存在的铁。铝灰中铝的含量较高，必须进行回收。为避免从铝灰中回收铝产生污染，具备规模的企业采用回转窑处理铝灰，或采用压榨机来回收铝灰中的铝，使处理铝灰而产生的污染降到最低。预处理的同时，也分离出了各种非铝物质，得到了纯净的废铝，这亦是熔炼高质量铝合金的必要保障。由于大量的夹杂物已经在熔炼之前去掉，因此减少了添加剂的用量，缩短了熔炼周期，生产成本相应下降，这就显
示了环境管理的优势。
各种废铝中或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土，较为理想的工艺是风选法。风选法可以分离废纸、废塑料和尘土。风选法的工艺很简单，能够高效率地分离出大部分轻质废料，但要配备较好的收尘系统，避免灰尘对环境的污染。废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前，必须设法加以清除。对于导线类废铝，一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。目前国内企业常用高温烧蚀的办法去除绝缘体，烧蚀过程中将产生大量的有害气体，严重地污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法，先通过热能使绝缘体软化，机械强度降低，然后通过机械揉搓剥离下来，这样既能达到净化目的，同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物，可采用丙酮等有机溶剂清洗，若仍不能清除，就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的最高温度不宜超过566℃，只要废物料在炉内停留足够的时间，一般的油类和涂层均能够清除干净。对于铝箔纸，用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离，有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压，然后迅速排至低压环境减压，并进行机械搅拌。这种分离方法，既可以回收纤维纸浆，又可回收铝箔。
2.废杂铝料的备制和配料
废杂铝的再生加工之前，首先要经过备制、配料等工序。铝屑在加工、运输过程中混进的泥土及切削过程中用来做切削液的水或油需清除，此外油和水分来自机加工过程，或其它工艺过程(如为了提高活塞零件的失效均匀程度，采用的油溶炉温失效等工艺)，氧化锈蚀严重，所以应及时进行预热烘烤。回收厂家可采用清洗除尘，甩干或烘干除水排油，保存不善则氧化锈蚀严重，应及时进行预热烘烤，铝屑的烘烤温度必须根据各方面因素未确定。温度过高，不仅热量损耗大，而且会造成铝屑的强烈氧化。所以一般烘烤温度应拄制在250～300℃之间。铝屑烘烤最简便方法是将铝屑放置在钢板上加热，烤到不冒烟为止。也可采用将铝屑放入“烤料车”中，推入烘干窑进行烘烤或将铝屑加入工频炉中，放入铸铁坊锅内烘烤，使油和水在高温下挥发和燃烧，然后进行熔炼，铝屑预热烘烤不但可去除铝屑中的油和水，而且可以缩短熔炼时间，在降低电耗的同时，可以提高熔炼设备的生产率，降低熔炼成本。铝屑在烘烤完毕后，最好进行筛分处理，以去除可能产生的氧化粉末或夹杂的泥砂及带入的钢屑。但如果铝屑很“新鲜”又干净，而且烘烤温度正常，则不必筛分。通过以上预处理的铝屑，就可以用来回炉重熔，浇注成再生锭，以供熔炼铝合金时使用。
回收分选应往意以下几点：不同材质牌号的铝屑，区分回收；回收的铝屑应严格按牌号分类分号堆放于贮放场规定的格仓中，并标明铝屑的种类牌号，有条件时应及时重熔，避免混号；应避免泥沙、棉纱等杂物混入铝屑，必要时需进行人工筛除其他杂质。
生产、打包运输及破碎过程中，容易混进含铁杂质，特别是经破碎机破碎后的铝屑，更要严格执行磁选工艺，以去除可能产生的氧化粉末或夹杂的泥砂及带入的钢屑。但如果铝屑很“新鲜”又干净，而且烘烤温度正常，则不必筛分。通过以上预处理的铝屑，就可以用来回炉重熔，浇注成再生锭，以供熔炼铝合金时使用。
废铝料的备制首先对废铝进行初级分类，分级堆放，如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品，应进行拆解，去除与铝料连接的钢铁及其他有色金属件，再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件，如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等，要用液压金属打包机打压成包。对于钢芯铝绞线，应先分离钢芯，然后将铝线绕成卷。废铝中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质。在回炉冶炼前，必须设法加以清除。对于导线类废铝，一般可采用机械研磨或剪切剥离、加热剥离、化学剥离等措施去除包皮。目前国内企业常用高温烧蚀的办法去除绝缘体，烧蚀过程中将产生大量的有害气体，严重污染空气。如果采用低温烘烤与机械剥离相结合的办法，先通过热能使绝缘体软化，机械强度降低，然后通过机械揉搓剥离下来，这样既能达到净化目的，同时又能够回收绝缘体材料。废铝器皿表面的涂层、油污以及其他污染物，可采用丙酮等有机溶剂清洗，若仍不能清除，就应当采用脱漆炉脱漆。脱漆炉的最高温度不宜超过566℃，只要废物料在炉内停留足够的时间，一般的油类和涂层均能够清除干净。
对于铝箔纸，用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离，有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压，然后迅速排至低压环境减压，并进行机械搅拌。这种分离方法，既可以回收纤维纸浆，又可回收铝箔。
根据废铝料的备制及质量状况，按照再生产品的技术要求，选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑金属的氧化烧损程度，硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大，各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及金属实收率，除油不干净的废铝，最高将有20％的有效成分进入熔渣。
3.铝熔体精炼净化是废杂铝再生加工的关键工序
废铝料只有一小部分再生为变形铝合金，约1／4再生成炼钢用的脱氧剂，大部分用于再生铸造用铝合金。美、日等国广泛应用的压铸铝合金A380、ADC10等基本上是用废铝再生。用废铝合金可生产的变形铝合金3003、3105、3004、3005、5050等，其中主要是生产3105合金。为保证合金材料的化学成分符合技术要求及压力加工的工艺需要，必要时应配加一部分原生铝锭。铝的熔点虽较低(660℃)，但其熔化潜热和比热大，因此铝熔化所需热量甚至超过铜(Cu熔点963℃)，说明铝熔炼的节能是十分重要的。
铝屑的熔炼方法一般有二种：一是两次熔炼法：第一次是将铝屑熔化成铸块(再生锭)后按其化学成份分类堆放；第二次熔炼时将再生锭搭配入炉熔炼出成品；二是直接加入法：使用这种方法时，可直接在炉中对铝屑进行烘烤，等铝屑烘干后，再升温使其熔化并加入各种主、辅料进行熔炼。两种方法相比，两次熔炼，电耗及元素烧损较大，管理工作繁琐，浪费人力和物力。而第二种方法只适用于连续生产一种牌号的铝铸件时使用，同一时期生产多种牌号的铝件时，用第一种方法较为适用。
严格说来，再生铝的熔炼设备与原生铝是一样的。但由于废铝形状大小不一，对于小尺寸的料熔炼时烧损大，甚至尚未入炉熔化，即已氧化完了。因此，熔化废铝的设备更需考虑氧化烧损及因此提出的对设备的各种要求。熔铝炉有反射炉、感应炉、电阻炉等。反射炉又有辐射式和
对流式熔铝炉。反射炉使用的燃料有天然气、煤气、重油等。按几何形式分，有侧装料矩形炉和顶装料的圆形炉等。目前，除电阻炉外，反射炉和感应炉的应用不断扩大并不断改进完善。我国尚有很多乡镇个体企业采用土法的地坑式坩锅炉，用煤作燃料，因此能耗高、烧损严重、实收率低、劳动强度大、生产率低等原因，这是属于淘汰方法。
常用的感应熔铝炉有无芯和有芯两种，这种炉的优点是：吸气少、氧化烧损少，一般金属铝烧损仅0.5％左右。原料碎小时也不是1％，对废铝而言最多才5％；熔化时产生强烈磁力线搅拌，成分均匀，熔化快，对碎料十分有利；单位电耗少，热效率高。一般情况下，电耗为380～450千瓦小时／吨，热效率可达70％。电阻炉则相应为430～600千瓦小时／吨和热效率可达50％；占地少，操作环境好。缺点是熔沟式感应炉更换品种时需将熔沟中的铝清除，带来困难。其次是熔沟中耐火材料受熔铝冲刷剥落污染熔体。反射炉是目前使用最多的炉型，辐射式熔铝炉主要是通过火焰加高温炉墙进行高温辐射传热使炉料熔化。这种炉子用辐射热熔铝，炉料吸收的热量有限，热效率才8％。因此，近几年对流式熔铝炉不断得到扩大应用。
对流式熔铝炉是以对流传热方式为主的熔化炉。在快速溶铝炉等炉型中普遍采用高速或超高速烧咀。火焰速度高达120～150m／s，使用高速烧咀，传热效率明显提高，其热效率比辐射式高2／3以上。其次，由于炉温降低和强热的炉气对流，使金属烧损大为减少。因此得到了广泛的应用。对流式反射炉有不同的结构，这种炉子的特点是：炉子没有炉膛，铝一边熔化，一边顺着斜炉底流出炉子，进入静置炉。冷却启动时，能在熔化5～10min后即可出铝水。停炉后，铝水在1～2分钟内即可出完。操作方便，可连续出铝水。烧咀燃烧速度可调，采用这种炉子能耗少。这种炉子可专门用于熔化废饮料罐，熔化挤压型材废料等。这种炉在处理熔化73％返料和27％铝锭时，金属损耗仅1.5％。炉料从炉顶下降过程中，不断干燥、预热、软化、下沉，易挥发物、水汽等一并随烟气排出烟道，一些油漆之类物质也可在熔化前燃烧排除。因此熔铝的质量也可提高。目前在一些小型企业中应用电阻炉，因其热效率低，熔化速度慢等缺点，大型炉子已逐步被反射炉和感应炉代替。
我国废铝再生利用主要采用火法熔炼，产生废气并有可能对环境造成影响的工序主要是熔炼过程。在熔炼过程中，采用的燃料主要有煤、焦炭、重油、柴油、煤气、天然气等，燃料在燃烧之后，产生的废气中含有大量的烟尘和含硫、碳、磷和氮的氧化物等气体；炉料(废铝)加热之后，废料本身的油污及夹杂的可燃物会燃烧，也会产生大量含硫、碳和氮的氧化物；在熔炼过程，为了减少烧损、提高铝的回收率并保证铝合金的质量，要加入一定数量的覆盖剂、精炼剂和除气剂，这些添加剂与铝熔液中的各种杂质进行反应，产生大量的废气和烟尘，这些废气和烟尘中含有各种金属氧化物和非金属氧化物，同时还可能含有有害物质，这些都可能对环境产生污染。烟尘治理目的一是最大限度地使烟气中的尘得到收集，使有害气体转化为无害的和稳定的物质，达到国家排放标准。对环境的治理，首先要从源头进行控制，对再生铝而言，就是要加强废料的预处理和分类，尽量使各种废物综合利用，减少污染物的产生量；二是尽量选用无污染的添加剂；三是提高熔炼技术，减少废物的产生量。
再生铝的主要设备是熔炼炉和精炼净化炉，一般采用燃油或燃气的专用静置炉。我国最大的再生铝企业是位于上海市郊的上海新格有色金属有限公司，该公司有两组50t的熔炼静置炉，一组40t燃油熔炼静置炉；一台12t的燃油回转炉。小型企业可采用池窑、坩埚窑等冶炼。近年来，发达国家在生产中不断推出了一系列新的技术创新举措，如低成本的连续熔炼和处理工艺，可使低品位的废杂铝升级，用于制造供铸造、压铸、轧制及作母合金用的再生铝锭。最大的铸锭重13.5t，其中，重熔的二次合金锭(RSI)可用于制造易拉罐专用薄板，薄板的质量已使每支易拉罐的质量下降到只有14g左右；某些再生铝，甚至用于制造计算机软盘驱动器的框架。
在废铝的再生过程中，对于再生铝的熔炼及熔体的处理是保证再生铝冶金质量关键工序。铝熔体的变质与精炼净化，不仅可以改变铝硅合金中硅的形态，净化了铝熔体，而且能够大大改善铝合金的性能。铝熔体的精炼变质与净化，目前多采用Nacl、NaF、KCI及Na3AIF6等氯盐和氟盐处理，也有的采用Cl2或C2Cl6进行处理。
采用含氯物质精炼废铝熔体，虽然效果较好，但其副产物AlCl3、HCl和Cl等会对人体、环境及设备都造成严重损害。近年来，人们正在力图改进处理工艺，选用无毒、低毒的精炼变质材料来解决环境污染问题，如选用N2、Ar等作为精炼剂，但效果不尽如人意。市售的所谓“无公害”精炼剂，其基本成分为碳酸盐、硝酸盐及少量的C2Cl6，因仍有少量氮氧化物、氯气排出，也不能完全消除环境污染。
最近几年，新发展起来的用稀土合金对再生铝进行变质、细化和精炼的工艺，有望使废铝回收冶炼业的环境污染问题得到彻底解决。该工艺充分运用稀土元素与铝熔体相互作用的特性，发挥稀土元素对铝熔体的精炼净化和变质功能，能够实现对铝熔体的净化、精炼及变质的一体化处理，不仅简洁高效，而且能够有效地改善再生铝的冶金质量。在处理的全程中均不会产生有害的废气和其他副产品。
随着我国原铝消费的迅猛增长，原铝的积累量不断增加，废料回收有着巨大的发展潜力。铝合金的回收及再生是一项十分复杂的技术工作，由于各种铝制品使用范围宽广而且分散，如何回收、集中、分类、实现再生加工是一项十分繁杂庞大的系统工程。全世界不同合金成分、不同性能的铝合金数以百计，其中许多合金中的成分元素相互排斥，互不兼容，如何以最简易的方法、最低廉的成本和最有效的工艺使废铝的再生成分合乎理想合金要求，其性能满足使用需要，质量能达到或接近原生材料的水平，是世界各国正在追求的目标。目前发达国家已形成了较为完善的废杂铝收集、熔炼、管理、分检系统，适应不断扩大的市场需求。
现场再生技术论文 第6篇
关键词：沥青路面,现场,冷再生,技术,特点,施工工艺
现场冷再生 (CIR) 是指利用旧沥青路面材料 (包括面层材料和部分基层材料) 进行破碎加工, 需要时加入部分新集料或细集料, 按比例加入一定剂量的添加剂 (水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青、乳化沥青等) 和适量的水, 在自然的环境温度下连续地完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程, 重新形成结构层的一种工艺方法。
1 技术特点
1.1 优点
1.1.1 充分利用旧路面的集料, 减少对石料的开采, 从而保护资源, 特别是在路面集料比较紧缺的地区更是如此。
1.1.2 通过再生利用减少了对沥青材料的需求, 旧路面中残留的沥青可以通过再生方式得到利用。
1.1.3 现场冷再生可以使已破坏的路面恢复到原有的路面路拱及坡度, 这对于路面排水、跨线桥净空控制等非常重要。
1.1.4 现场冷再生不需要加热, 节约能源, 减少了烟尘、废气对环境的污染, 现场冷再生比现场热再生更环保。
1.1.5 现场冷再生已被证明可以减少沥青路面的反射裂缝。
通过延缓和减少反射裂缝, 可以延长路面的使用寿命, 并提高行车的舒适性。
1.1.6 由于现场利用旧路面材料, 减少了材料的往返运输, 减少了燃油消耗。
1.1.7 在相同的条件下, 与其他的路面改造方案相比, 现场冷再生由于利用旧路面材料, 工程造价降低。
1.1.8 现场冷再生减少路面材料的往返运输, 施工时对相邻车道的交通影响较小, 减少了公众的交通延误。
1.1.9 通过现场冷再生和加铺新的罩面, 可以比较彻底地解决各种路面病害, 如纵横缝、坑洞、车辙、不规则裂缝。
1.1.1 0 现场冷再生可以减少工程设计、测量的时间和费用。
1.2 缺点
1.2.1 现场冷再生还是比较新的路面改造技术, 其混合料配比设
计的经验还不是很成熟, 目前很多大学、公司等研究机构正在进行配合比设计的研究工作。
1.2.2 现场冷再生的质量控制和质量保证 (QC/QA) , 不如集中厂拌再生可靠, 旧路面的材料状况影响再生路面的性质。
如果旧路面材料比较一致, 再生后的路面会比较均匀, 如果旧路面材料变化较大, 设计施工中应根据不同路段的情况调整配比和施工工艺, 以获得均匀一致的路面, 这往往取决于工程人员的经验和施51232艺的应变能力。
1.2.3 现场冷再生的工艺需要相对温暖、干燥的施工条件, 气候条件要求高。
1.2.4 现场冷再生的路面水稳定性差, 易受水分的侵蚀和剥落, 因此需要一个封层或热拌沥青混凝土罩面层。
1.2.5 为了获得足够的强度, 乳化沥青冷再生路面通常需要2周的养生时间。
1.2.6 通常沥青路面的铣刨深度为10~15cm, 这样可以消除反射裂缝。
根据旧路面开裂的深度, 现场冷再生可能会侵入一部分基层材料, 这样很难保证再生后路面的均匀性。
2 施工工艺
2.1 现场冷再生施工中使用的稳定材料
现场冷再生施工中所加入的稳定材料是为了提高被再生材料的强度。可以采用多种稳定材料, 如固态粉状或液态的, 常用的有水泥和泡沫沥青两种稳定材料, 这两种稳定材料可单独使用, 也可结合使用。这里仅介绍泡沫沥青。
向热沥青中加入精确计量的水时, 将产生泡沫, 并大大增加沥青的体积和表面活力。在发泡过程中, 沥青黏度显著降低, 从而使其充分地扩散进骨料中去。发泡过程使黏稠、针人度低的沥青能够与具有一定含水量的冷骨料进行充分混合, 而不必对骨料进行加热, 也不必对沥青进行乳化。
2.2 施工工艺
现场冷再生的步骤包括施工准备、铣刨原路面、加入稳定剂和新的材料, 摊铺、压实铺设表面层。在某些工程中可以不添加新的集料。
2.2.1 旧料的加工
首先对旧沥青路面进行翻挖、破碎、筛分等工艺的处理。为了保证再生路面的质量, 对于旧料的破碎有较高的要求。用于冷再生的旧料, 破碎后的团粒宁小不大, 即要求破碎得更为充分一些, 即使是旧料中的粗集料有所破碎也没有关系, 因为可以通过添加粗集料调整其级配。
2.2.2 基层处理
基层处理包括清理基层上的泥土及污秽杂物, 修整基层表面, 浇洒透层油。透层油可直接使用乳化沥青, 用量约11/m2。乳液渗透性好, 故透层油可以在摊铺面层混合料前1~2h洒布, 无须提前过多, 这样既可避免污染, 又便于组织施工。
2.2.3 混合料的拌和
用沥青乳液拌制再生沥青混合料, 其方法基本上与普通乳化沥青路面施工一样。由于乳液的黏度低, 与各种级配骨料都有良好的施工和易性, 但由于乳液与骨料有黏附、破乳、析水、恢复沥青性能等过程。
2.2.4 混合料的摊铺
拌制的混合料可用摊铺机摊铺, 也可用人工摊铺, 但人工摊铺不得扬锨甩料, 避免混合料的离析。整平工作, 不要过多地用刮板摊铺, 因刚拌完混合料的沥青膜与骨料的黏附不牢, 尤其大骨料的沥青膜, 在刮板来回地推动下, 可能使其剥落。所以在人工摊铺时, 摊铺厚度大致均匀, 稍加平整即可。
2.2.5 混合料的碾压
由于混合料含水, 碾压受气温与湿度的影响, 因此对于这种混合料的压实应注意以下事项:当混合料摊铺平整后, 可以立即进行压实。为了防止初期碾压出现波浪推移现象, 开始使用6t左右的轻型压路机碾压1~2遍, 使混合料达到初步稳定, 碾压时应匀速进退, 不要在碾压路段上制动和起动, 以免混合料发生局部拥包和搓板开裂。为了避免碾压时黏轮, 应在钢轮上经常涂废机油或洒水。
2.2.6 表面封层
用阳离子沥青乳液拌制的混合料, 虽经压实, 但其中仍然还有水分不断蒸发, 使路面产生空隙, 为了提高路面的密实性、稳定性和耐磨性, 在铺好的路面上再做一次表面的封层处理。
结束语
沥青路面现场冷再生技术在国外的研究与应用已有较长的历史, 作为一项在公路改、扩建工程中的新技术已相当成熟并被普遍采用。
参考文献
[1]JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].
浅析沥青混凝土路面现场热再生技术 第7篇
近年来, 我国在公路施工技术方面取得了良好的发展, 沥青混凝土路面得到了普遍的应用。通过使用沥青混凝土路面现场再生技术, 不仅使资源得到充分的使用, 起到节约资源的效果, 还降低公路建设、养护的成本, 对环境具有一定的保护作用。因此, 为了适应可持续发展的方针, 就需要对路面热再生技术进行更多的研究, 施工要按照施工设计方案进行作业。
1 沥青混凝土路面现场热再生的特点
由于我国经济的发展及人们生活质量的提高, 对经济效益、环境的要求越来越高, 沥青混凝土路面现场热再生技术受到人们的关注。沥青路面材料循环利用有以下优点: (1) 通过使用原有路面材料, 可以节约施工成本。 (2) 通过最低限度的使用新材料, 减少了资源的使用, 对环境起到了保护作用。 (3) 可以使原路面的几何特性得到保障。 (4) 不需要进行封路以及中断交通, 确保道路的使用, 减少对交通的影响。
沥青混凝土路面现场热再生技术存在的不足之处:经验不够充足;原路面存在的材料对再生具有一定的影响。
2 沥青路面热再生技术适用范围
1) 由于受到行车和自然条件的影响, 沥青混凝土面层沥青材料的物理、化学性质也得到了改变, 沥青与集料之间的黏结性降低, 导致路面产生裂缝、松散及龟裂等现象, 严重影响路面的使用性能, 因此, 就需要实施热再生作业。
2) 若沥青混凝土路面所处理的病害超过5%, 经过冻融的作用, 就会造成路面病害及四周裂缝的产生, 对路面存在的病害进行处理完成后, 在一定程度上就导致水损害的产生, 导致了新病害的形成。对病害过多的处理, 对路面的平整度就会产生一定的影响, 降低路面的使用性能。采用热再生技术可以形成新的路面, 确保路面的正常使用, 从而提高公路使用的年限。
3 沥青混凝土路面现场热再生的施工技术
3.1 热再生的方式
1) 复拌型。 (1) 在对路面进行加热时, 可以通过2台加热机, 并且采取红外线燃气方式进行加热。 (2) 若温度达到施工要求时, 就可以实施热再生作业。通过使用热再生机器对加热后的路面进行耙松, 其深度要符合施工的要求。 (3) 耙松所使用的材料收集到再生机的中心位置, 然后使用机载的搅拌锅对材料进行均匀的拌和。 (4) 将拌和好的材料, 使用机载的摊铺机进行路面的摊铺。
2) 复拌加辅型。 (1) 在对路面加热的过程中, 可以通过2台加热机采用红外线燃气的方式进行加热。 (2) 温度符合施工要求时, 就可以进行热再生作业, 使用热再生机器对加热后的路面进行耙松。 (3) 在进行原路面材料再生剂加入时, 需要进行均匀的搅拌, 然后将再生料在第一熨平板上进行摊铺。
3) 旧混合料的数据采集和性能评价。 (1) 要根据旧沥青路面破坏的不同情况, 选择合适额取样频率。 (2) 通过使用抽提法对旧沥青混合料的矿料级配、集料性能的变化进行分析。 (3) 对旧路面老化的沥青进行提取, 通过针人度分级体系进行分析、研究, 这样可以使老化沥青、新沥青的性能差别进行对比。 (4) 再生剂及掺量要根据老化沥青的性能进行选择, 确保再生后的沥青能够适合公路性能要求。
3.2 热再生混合料配合比设计内容
1) 路面热再生混合料的性能试验。就路面热再生混合料而言, 其性能对现场热再生路面的使用寿命具有直接的影响。进行沥青混凝土路面热再生混合料的性能分析如下:必须要进行现场热再生混合料的试验, 将混合料进行抽提以及筛分。沥青三大指标试验:马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验以及车辙试验、小梁弯曲试验。这样就可以进行热再生混合料的路用性能的对比。
2) 旧路病害以及坑槽处理。
(1) 摊铺。按照施工的实际要求确定复拌以及复拌加铺的新混合料的添加量, 添加数量要通过计算机进行设定, 然后松肋系数要根据试验段进行确定, 对两个熨平板的高度进行调整, 实施摊铺。
(2) 碾压。进行混合料摊铺作业后, 要关闭双驱双振压路机的振动装置, 路面趁热及时进行压实作业。另外, 碾压机不允许在碾压区上进行转向调头, 并且不准出现中途停留、变速或者突然刹车。
(3) 对沥青混凝土路面热再生路面进行检测。完成路面的热再生作业时, 要对压实度、透水性、平整度、宽度等进行检测, 要与设计要求相符合。
(4) 开放交通。完成碾压作业以及完全自然冷却后, 等到其表面温度达到50℃以下时, 就可以进行交通的开放。然后, 要有准人进行指挥, 并且要限速慢行。若提早进行交通的开放, 可以通过洒水来降低温度。
4 结语
沥青混凝土路面现场热再生技术, 能够使旧料得到充分的利用, 这样可以降低施工成本。与此同时, 可以使施工工期得到有效的控制, 并且取得较好的经济效益。所以, 必须要加强现场热再生技术的研究, 为公路建设奠定良好的基础。
摘要：与传统的公路相比, 沥青混凝土路面具有防噪、防尘优点, 并且路况良好, 所以, 沥青混凝土路面在我国公路建设中得到了广泛的应用。由于车辆数量的增加, 及货车超载较为严重, 致使路面产生裂缝、车辙等现象, 沥青混凝土路面现场再生技术的实施, 不仅可以满足现代化城市的发展需求, 还确保公路的质量。对沥青混凝土路面现场热再生技术进行研究, 为公路建设提供有利的根据。
关键词：公路事业,沥青混凝土,现场再生技术
参考文献
现场再生技术论文 第8篇
1 旧路面现场冷再生的配合比设计
1.1 旧路再生前的性能评价
1)弯沉检测。弯沉是表征路面整体性能的指标,首先对全线采用贝克曼梁(弯沉仪)进行原路面弯沉检测,了解全线路况信息。所得数据进行分析验算,以便合理的提供最佳配合比设计参数及方案。2)现场取样。根据原沥青路面修补与破坏状况的不同,确定适宜的取样频率,并用冷再生机现场起刨取样,以获得有代表性的样品。3)旧路混合料的组成与性能分析。对原沥青混合料采用抽提法,分析矿料级配、集料性能的变化;旧路石灰粉煤灰稳定碎石或水泥稳定碎石分析其现场粉碎后的级配情况。4)拟定水泥用量。根据老化沥青路面的性能选择合适的水泥掺量(一般在4%～5%重量比之间),使再生后的结构层满足标准规定的路用性能要求。
1.2 现场冷再生混合料配合比设计理念与内容
1.2.1 现场冷再生混合料配合比设计理念
1)由于再生路段使用年限及路面结构材料不同,部分路段破损严重或进行过修补,如统一按一个配合比进行施工,则不能够保证整体工程质量,施工中应根据路面破损情况和段落的颗粒组成,将再生混合料配合比分段进行合理设计。2)参照规范要求JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范,根据所再生公路的等级与层位,进行级配设计确定是否需要添加新集料及所需添加集料粒径的要求。3)按照不同的施工配合比,采用重型击实法确定混合料的最大干密度和最佳含水量,进行7 d无侧限抗压强度试验,根据再生层的强度要求,确定最佳的水泥添加剂量。
1.2.2 现场冷再生混合料配合比的设计内容
1)确定再生混合料的组成及性能;2)确定添加新集料的规格和用量;3)选择确定添加水泥的等级和用量;4)确定最大干密度和与之相应的最佳含水率;5)养生初期和养生结束时混合料的性能试验;6)根据路段的破坏及修补状况的不同合理设计、确定不同配合比。
2 路面现场冷再生施工工艺及工序质量控制
2.1 施工材料计算
为了取得较准确的技术数据,再生混合料应采用控制总量的方法,即先计算旧路拌合面再生前的总质量与水泥总质量。其计算公式为:
h×a×b×ρ=d1,d1×β=dc。
其中,h为拌合面深度,cm;a为拌合面宽度,cm;b为拌合面长度,cm;ρ为再生前旧路层密度,g/cm3;d1为再生前旧路层总质量,g;β为应添加的水泥剂量,%;dc为水泥总用量,g。
算出总量之后为使施工现场配比更加准确,拌和更加均匀,采用方格网格画线的方式,并且为了施工更加方便,按照水泥用量不同以50 kg水泥用量(1袋)为标准计算出所需的网格尺寸,计算公式为:
其中,d2为水泥用量为50 kg时再生前旧路层质量,g;V50为50 kg水泥再生前旧路层体积,cm3;S50为50 kg水泥用量的网格拌合面积,cm2。计算出50 kg水泥所需面积之后根据作业面宽度合理调整网格尺寸。
2.2 现场质量控制措施
1)施工前应将再生结构表面的浮土及其他杂物清理干净。2)由测量人员放出施工边线,并采用人工撒灰线的方法,圈定结构层的施工范围。3)先由试验人员计算网格尺寸,后由测量人员施工放样(画方格网线),随后由现场施工人员将水泥按要求均匀分布在灰线网格内。4)冷再生现场混合料的检测与控制:a.试验人员目测冷再生混合料拌和时的均匀性,使拌和好的混合料色泽均匀,无成团成块现象。b.试验人员重点进行冷再生混合料水泥剂量的检测,确保水泥用量按配合比设计要求控制准确。c.通过现场再生混合料含水量的检测,随时调整控制冷再生机拌和时的加水量。5)为了再生后路层的表面平整、密实并符合要求,根据以往施工经验采用振动压路面:先进行表面静压实(其速度控制在1.5 km/h～1.7 km/h),后由测量人员施工放样(做标高点),再用平地机进行刮平,采用振动重型压路机(CA-30型)碾压4遍(速度控制在2 km/h～2.5 km/h),后采用三轮压路机(静碾ZY21-25型)碾压4遍。6)终压前核测一次标高,检测标高,并用平地机刮至规定值,然后再整平终压。
2.3 养生要求
1)再生路段碾压完成后为了使养生期间的板体成型,其间应设置路障切断交通,除洒水车外禁止其他车辆通行。2)洒水养生时使喷出的水成雾状,避免将水直接喷射,防止将表面冲成离析或松散状态。并且保证在7 d内,使再生路层表面一直保持湿润状态。
3路面现场冷再生质量控制总结
1)再生后路层质量的优劣将会直接影响道路整体的使用寿命。因此,保证水泥的掺量;合理选配性能良好的施工机械设备;采用最佳的机械组合方式;选择正确的施工方法和工艺。2)松铺系数的取得与控制是否准确,会直接影响再生路层的高程,松铺系数与混合料的均匀性有很大关系。从实践中得知冷再生混合料均匀性差,松铺系数就大小不一,很难控制。3)我国目前还缺乏路面现场冷再生的施工规范,本文根据兴达交通工程有限公司现场冷再生工程的实际状况,侧重分析现场冷再生路面的施工工艺与质量控制方法,以形成现场冷再生路面施工指南。
4路面现场冷再生的性能观测
再生前对旧路的情况(弯沉、高程、横坡及破损状况等)进行调查和统计,对于完工后的现场冷再生路面进行定期观测(平整度、高程、横坡及破损状况等),并与同期新建路面的使用情况作对比,研究现场冷再生路面的路用性能。
5路面现场冷再生的优劣分析
5.1优势分析
1)降低工程造价;2)节约材料、节约能源,减少了山石的过度开采;3)废旧材料得到了完全利用;4)较好的保持原路面几何线型,有效的利用原路基结构;5)缩短工期;6)减少或无断交通情况。
5.2劣势分析
1)旧路沥青路面冷再生的质量控制不如集中厂拌再生可靠;2)再生混合料配比设计的经验不足;3)原沥青路面的材料状况影响再生路面的性质;4)缺少相应的技术标准及规范。
6工程造价分析
路面现场冷再生技术,与传统改造技术相比,大约可节省工程建筑费用30%(包括材料和运输费用),因此在工程投资方面此项技术具有一定的优势。
7结语
以水泥为稳定剂的再生技术使用具有很大的应用前景,由于沥青路面冷再生技术节约了大量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,使路面维修改造实现了良性循环,在强调可持续发展的今天,再生技术在我国公路工程应用还处于试验推广阶段,因而,进一步加强再生技术的推广与研究,对于环境保护、能源节约以及我国公路建设发展都具有特别重要的意义。
参考文献
[1]马新发,杨丽英.路面冷再生技术在公路工程中的应用[M].北京:人民交通出版社,2008:10-16.
[2]裴大伟.就地冷再生技术在旧路改造中的应用[M].北京:人民交通出版社,2008:33-37.
现场再生技术论文 第9篇
为推广应用现场热再生沥青路面修补新技术, 结合热再生沥青路面修补技术在古永高速公路路面养护中的应用进行总结提炼, 编制了沥青路面现场热再生修补工艺流程, 明确各工序质量控制要求, 起到规范一线养护职工作业行为, 达到提高油路修补作业效率, 提升油路修补质量, 降低养护成本的目的。
1现场热再生沥青路面修补技术概述
1.1沥青路面热再生技术的概念及分类
沥青混凝土路面的再生技术是将废旧沥青混凝土通过一些技术措施, 将其部分或全部进行利用, 从而降低造价和减少环境污染。沥青混凝土路面再生包括两层含义:一是旧沥青混凝土的再利用;二是老化沥青的物理力学性能的恢复。
沥青混凝土路面再生技术按照施工温度分, 有冷再生和热再生两种。热再生技术通常是将旧沥青混凝土在加热的情况下, 通过掺加再生剂或新沥青 (或二者混合使用) 来再生旧沥青混凝土。
1.2现场热再生技术在高速公路沥青路面修补中的应用
现场热再生沥青路面修补作为一种新技术、新工艺有其推广、应用的价值。现场热再生技术具有环保、节约养护费用、交通干扰小等优点, 特别是现场微波加热再生油面修补技术在高速公路小面积破损、松散等病害处治中具有非常大的优势。
沥青路面现场热再生修补技术是利用微波养护加热设备 (微波养护车) 将破损的旧沥青混凝土及新加入的沥青混凝土一起加热软化, 根据需要确定是否新添加沥青材料, 然后人工翻拌均匀并进行整型, 最后碾压成型的路面修补工艺。由于此工艺在路面日常养护中的应用较少, 缺乏成熟经验, 因此还存在不少问题, 尤其是对施工作业流程提供支持的修补设备更需要设备操作人员不断认真熟悉其性能。
2现场热再生沥青混凝土路面修补技术适用范围
现场热再生沥青混凝土路面修补技术适用于沥青混凝土路面较小面积的坑槽、严重龟裂、网裂、松散等病害的处治, 且原路面应满足如下条件:
1) 原路面整体强度满足设计要求, 基层、底基层完好;
2) 原路面病害主要集中在面层, 通过再生施工可得到有效修复;
3) 原路面沥青的25℃针入度不低于20 (0.1mm) 。
由于现场热再生沥青混凝土路面修补需要使用专业机械作业, 因此施工现场应具备一定条件, 能满足微波养护车加热板能够准确放置于需要处治的病害部位。
3沥青再生剂用量及添加方式
现在再生剂的生产是从石油中直接提取树脂和油分, 这种再生剂具有很好的稳定性, 具有良好的抗老化能力, 能有效延长再生路面的使用寿命, 再生剂用量为5%～11%时, 旧沥青的针入度、软化点均得到明显的改善。再生剂的加入能明显改善老化沥青的性能, 改善程度与再生剂的掺量有关。
结合热再生油面修补工艺流程, 在热再生油面修补中再生剂的用量和添加方式是两个比较重要的环节。
3.1用量的确定
旧沥青混凝土经破碎、用三氯乙烯抽提、高速离心去矿粉、回收等工序后, 得到旧沥青, 通过试验确定旧路面沥青混凝土的沥青含量、油石比, 以及旧沥青的针入度、软化点、延度等指标, 与普通沥青比较, 旧沥青的针入度下降、软化点上升、延度减小。根据测定的数值确定再生剂添加量, 从而有效改善旧沥青性能, 使再生沥青混合料各项指标都符合要求。
3.2添加方式
大面积的油面现场热再生施工中, 再生剂的添加是在复拌过程中直接加入复拌机中, 经均匀搅拌后输入沥青摊铺机进行摊铺, 最后用压路机进行碾压成型。而在油面现场热再生修补中新旧沥青混凝土没有机械复拌的过程, 为了保证再生剂的添加剂量准确和搅拌的均匀性, 以及油面修补的便捷性, 采取在制备冷补料的过程中添加再生剂的方式, 即:根据试验确定的添加量, 在冷补料制备时将再生剂添加到冷补料中, 在油面修补时在需要修补的坑槽中直接加入适量的冷补料, 与旧沥青混凝土一起经微波加热后进行掺拌均匀后铺筑碾压成型。
这种添加方式的优点在于:首先, 再生剂的添加是在新混合料的制备过程中添加, 添加剂量通过试验确定, 保证添加剂量的准确;其次, 在施工过程中, 添加了再生剂的新沥青混凝土与旧沥青混凝土同时加热、翻拌, 更能保证再生剂掺配的均匀性;同时这种添加方式还简化了现场施工程序, 更适合养护作业。
4路面病害调查标定
在进行病害调查前, 应先掌握路面结构层类型、厚度、交通负荷、先前维修情况, 以及道路沿线自然气候条件等资料。
利用微波热再生沥青路面修补需要进行病害调查的重点是路面坑槽、松散、龟裂、泛油、车辙等病害类型, 对每一处病害进行详细记录, 分析病害状况, 确定是否可以采用热再生沥青路面修补技术进行处治。
同时在整个调查路段范围内, 对旧路面沥青混凝土取样进行试验分析, 测定沥青含量和沥青的针入度、软化点、延度等指标, 收集数据, 用来确定再生剂用量和乳化沥青的喷洒量。
5施工准备
5.1施工人员准备
根据现场热再生沥青路面修补施工的特点, 组建以熟练沥青路面修补的养护职工为主体的作业班组。作业班组人员组合一般为:现场负责人一名, 技术员一名, 现场安全员一名, 微波养护车司机2名, 工具车驾驶员1名, 普通工人4名。
5.2施工机械设备的配备
现场热再生沥青路面修补施工所需的主要机械设备为微波综合养护车, 甘肃省武威公路总段高等级公路养护管理中心装备的是由美的集团与长安大学联合研制开发的WITOL牌164YHB型微波综合养护车, 该型号设备是集路面微波加热系统、乳化沥青喷洒系统、电气控制系统、小型压路机于一体的沥青路面微波同步就地热再生综合养护车辆。
微波综合养护车主要性能参数为:
最大加热面积:1638mm×1233mm;
路面温升:110～160℃ (12～15min) ;
加热深度:4cm、6cm、8cm、10cm、12cm, ……, 最大加热深度可达20cm;
液压加热板左右平移范围:±500mm。
微波养护车具有以下技术优势:操作方便, 灵活控制加热时间和工作状态;利用微波加热原理, 加热无明火出现, 不烧焦路面, 完全避免加热不均匀, 无法达到修补深度, 污染环境的弊端:同步就地热再生保证旧路面和新料温度一致, 修补质量好;可现场热再生沥青路面, 节约养护成本;满足4cm、6cm、8cm、12cm等不同深度的路面病害加热要求, 在施工现场15min内加热路面, 修补迅速。符合国家绿色环保和循环经济发展的要求, 在沥青路面修补中具有较大的优势。
根据现场热再生沥青路面修补技术要求, 投入的工程机械及小型机具见表1。
5.3主要检测仪器设备的准备
现场热再生沥青路面修补施工主要检测项目为施工温度、平整度、渗水系数及压实度等, 根据检测项目应配备的检测仪器主要有:三米支持、红外线测温仪、渗水仪、核子密度仪等, 渗水仪、核子密度仪可根据情况选配。
5.4主要材料的准备
技术人员按照路面修补计划及时进行材料用量的统计、计算, 将计算结果通知作业班组负责人, 班组负责人在工具车按照需要数量装足所需材料。
5.5高速公路施工作业区布设
养护安全设施的设置是为了保护养护作业人员设备和过往车辆的安全, 警告、提醒和引导车辆安全通过养护维修作业控制区域。为规范热再生沥青路面修补施工安全作业, 依照武威公路总段“隐患防治抓闭合, 管理现场零距离”的安全管理理念, 严格按照部颁《公路养护安全作业规程》 (JTG H30-2004) 设置安全作业区。养护维修作业控制区布置应考虑养护维修作业的内容与要求、时间和周期、交通量、经济效益等因素, 控制区内交通标志的设置必须合理、前后协调, 起到引导车流平稳变化的作用。在利用微波养护车现场热再生沥青路面时作业区的布设, 根据病害所处位置不同可分为, 超车道作业和行车道作业。
6现场热再生沥青路面修补工艺流程
为实现养护作业精细化、标准化, 确保现场热再生沥青路面修补程序规范有序、质量控制严格到位, 依据现场热再生沥青路面修补特点, 科学组织人员设备, 制定现场热再生沥青路面修补工艺流程。
6.1路面病害调查
进行详尽细致的路面病害调查和病害成因分析, 是确定油面修补方案的依据, 选择现场热再生修补方案应符合现场热再生修补条件, 因此路面病害调查和病害成因分析应高度重视。
6.2修补方案确定
依据路面病害调查结果, 对每一处路面病害逐处分析确定是否采用微波热再生修补技术, 经分析如果路面病害不适宜采用微波热再生修补技术, 则选择其他技术方案进行修补, 只有选择正确的修补方案才能保证修补质量。
6.3封闭交通, 设定作业区域
严格按照《公路养护安全作业规程》摆放标志标牌及锥筒, 设置施工作业区, 并安排专人指挥交通, 保证施工作业安全。
6.4现场划定病害修补范围
根据现场情况和已确定的修补方案, 在现场划出修补区域, 按照“圆洞方补, 斜洞正补”的原则进行划线标定, 确定出修补范围。同时考虑划线标定出的修补面积不超出微波养护车加热板面积。
6.5清除坑槽内的杂物, 喷洒适量的乳化沥青
将坑槽内的杂物和松散的旧沥青混凝土碎渣清除干净, 并用强力吹风机清洁, 然后在清理干净的旧沥青路面修补范围内喷洒适量的乳化沥青, 乳化沥青的喷洒量应根据旧路面沥青混凝土的含油量和老化程度综合考虑。
6.6坑槽内加入新沥青混凝土冷补料块
将适量的新沥青混凝土冷补料块加入要修补的坑槽内, 冷补料块的加入量要根据坑槽的大小确定, 加入的冷补料块应均匀平整的铺在坑槽内, 以便加热墙的准确放置和路面均匀受热。
6.7微波车就位, 进行加热
按照已标划好的处治范围, 将微波车加热墙准确对准修补区域, 调整加热墙加热面积及加热深度, 开始加热油面直至全部软化 (温度约150℃) , 然后收起加热板, 将微波车驶离工作面。在该加热过程中微波车自动计时及显示加热温度。
6.8翻拌整形
将已软化的旧沥青混凝土和新加入的沥青混凝土, 就地翻拌均匀, 在翻拌过程中根据旧路面混合料沥青缺损程度, 利用微波养护车自带的乳化沥青喷洒系统, 喷洒适量的乳化沥青, 以保证混合料的油石比符合要求, 然后进行整形。翻拌过程中测量混合料温度, 如果在翻拌结束后混合料温度低于初压要求的最低温度, 应进行再次加热, 以保证压实质量。
6.9碾压成型
利用微波养护车自带的小型压路机进行碾压, 在碾压过程中应注意进一步进行修整处理, 使修补油面的压实度和外观质量符合要求。
6.10养护
碾压完成后进行养护, 禁止过往车辆的碾压, 待修补处的路面温度降至常温时 (50℃以下) 即可开放交通。
6.11质量检测
进行外观和内在质量检测, 主要检测项目有压实度、瓶子的平整度、渗水、构造深度及外观质量检测, 确保达到油路修补质量标准。
6.12清理施工现场, 开放交通
经质量检测合格后, 将现场工具收集装入工具车, 并清理干净现场的施工垃圾, 按照规定程序撤除安全标志标牌和锥筒, 恢复交通。
7工序质量要求和工作标准
现场热再生沥青路面修补质量控制应从施工组织体系, 施工工艺流程, 质量监控体系等方面进行控制。充分做好油面修补前的准备工作, 明确油面修补作业质量责任人, 班组人员进行明确分工, 强化作业人员质量意识, 只有每个职工的工作质量符合要求, 才能保证整个作业流程的规范, 进而保证施工质量;做好施工前的技术交底工作, 让每一个作业人员熟悉掌握施工工艺和操作方法, 做好施工过程中的质量监督工作和完工后的质量检验。
根据热再生油面修补工艺流程, 结合各工序特点, 制定工序质量要求和工作标准如下:
1) 路面病害调查及成因分析, 路面病害调查应全面仔细, 病害成因分析是关键, 只有病害成因分析正确, 选择合适的病害处治方法才能有效保证修补质量。
2) 处治方案确定, 适合微波热再生油面修补的病害包括:坑槽、松散、严重龟裂、网裂、拥包等。且旧路面沥青混凝土应符合再生利用的要求, 不符合应选择其他方法进行修补。
3) 坑槽内垃圾及废料清理, 应将病害部位的施工垃圾和不适合再生利用的旧路面沥青混凝土一并清理干净, 粘附于路面的不易清除的垃圾应用洋镐清理, 然后用强力吹风机彻底清洁干净。
4) 新沥青混凝土冷补料的添加, 冷补料添加应视路面破损程度和病害大小, 由现场技术人员依据施工经验进行添加量估算, 冷补料块的添加量应比实际需求量略有富余。
5) 加热深度和温度控制, 根据路面结构层厚度和破损情况设置合适的加热深度, 加热温度一般应控制在140～160℃之间, 保证新旧料完全软化, 以利于翻拌和碾压。
6) 混合料翻拌及乳化沥青喷洒, 加热结束后应立即进行翻拌, 速度要迅速, 在这个过程中, 其一要保证新旧混合料翻拌均匀, 其二要保证混合料温度不能下降过大, 在翻拌过程中根据路面沥青缺失情况, 适当添加乳化沥青, 改善混合料油石比。
7) 整形规范, 严格按照“圆洞方补, 斜洞正补”的原则进行整形, 同时应使得修补面的纵向线与道路中心线平行, 横向线与道路中心线垂直, 保证修补后的外形美观。
8) 碾压温度符合沥青路面施工技术规范要求, 碾压时路面起压温度应在100～140℃之间, 压路机应在纵、横方向都进行碾压, 一般按照静压2遍-震压4遍-静压2遍的顺序进行, 达到要求的压实度, 并无明显的轮迹为止。在压实过程中注意在边角部位二次补撒细料再震动压实保证边角部位密实平整, 压实完成后的温度应控制在80℃以上。
9) 质量检测及养护, 碾压完成后应进行养护和质量检测, 有外观质量问题应及时采取措施进行修复, 禁止车辆碾压, 待修补的路面温度降至常温后开放交通。
8修补质量检测
修补完成后应及时进行质量检测, 现场热再生油面修补质量检测主要包括压实度、平整度、抗滑性能、渗水系数和外观质量鉴定等几个方面。
1) 压实度检测, 我国沥青路面施工技术规范规定, 沥青混凝土路面面层压实度的检测方法, 是从成型的面层中钻取芯样, 按JTJ052-93《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度。结合油面修补的特点, 只在修补初期按照上述方法对压实度进行检测, 如果压实度合格, 则在以后的施工过程中严格按照已确定的松铺系数、碾压方法和碾压遍数进行施工, 就可以保证压实质量, 条件容许可采用核子密度仪进行快速检测。
2) 平整度检测采用三米直尺测最大间隙的方法, 要求修补要密实平整, 接茬平顺, 形状规则, 油路修补面平整度不得大于5mm, 修补面与原路面接茬处高差不得大于3mm。
3) 抗滑性能检测采用铺砂法测定构造深度TD (mm) 。
4) 路面的密水性能和渗水情况是引起路面水损坏的主要原因, 因此, 油面修补中应特别重视路面渗水的控制。渗水性能采用渗水仪测定其渗水系数Cw (mL/min) 值。
5) 外观质量鉴定的要求是路面表面应平整密实, 不应有油污、松散、裂缝和明显离析现象;接缝应紧密平顺, 不得有积水或漏水现象。施工人员按照以上要求进行观察, 确定外观质量是否合格。
9 结束
将微波加热技术应用于沥青路面现场热再生是一种新的技术创新, 它利用微波的加热原理加热沥青混凝土, 使之软化达到施工需要的温度, 以便于进行路面的修补。具有“加热速度快、均匀加热、节能高效、易于控制、清洁卫生、选择性加热、安全无害”的特点。微波综合养护车的应用, 使高速公路路面的维修更加方便。不仅带来了养护技术的革新, 也直接促进了沥青路面修补工艺的创新。
参考文献
[1]JTG H10-2009, 公路养护技术规范[S].
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[3]JTG F41-2008, 公路沥青路面再生技术规范[S].
[4]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].
[5]JTG F80/1-2004, 公路工程质量检验评定标准[S].
[6]JTJ075-94, 公路养护质量检查评定标准[S].
现场再生技术论文 第10篇
关键词：旧沥青混凝土路面,冷再生,工艺
1 现场冷再生的原理及意义
现场冷再生是利用专用再生机械对旧沥青混凝土路面在一定深度范围内进行现场铣刨、破碎、加入新料 (水泥、乳化沥青、再生剂等) 拌和、等工序, 随后进行找平和碾压, 最终形成一种特殊级配的道路基层 (或底基层) 。冷再生技术通过重复利用沥青混合料 (主要为砂石料和沥青材料) 达到节约资源、保护生态环境、降低工程造价的目的。首先, 旧沥青混合料路面冷再生技术能最大限度利用废旧混合料, 节省大量的砂石料和沥青资源;同时有效节约因开采砂石料和废弃旧沥青混合料占用的大量土地资源。其次, 能有效防止沥青混凝土废料对弃置场所及其周边环境的污染;而且与传统的施工方法比较, 由于旧的道路材料得以全部利用, 随着再生层的厚度不同, 可以大致降低成本20%~40%。
2 就地冷再生技术的施工方案
根据原有道路结构和新设计方案的不同, 就地冷再生技术可以有多种施工方案。就我国北方地区道路结构来讲, 以水泥作为添加料对沥青混凝土路面进行就地冷再生是最常用的一种方案。水泥的通常掺量在3%~5%之间。具体数据需要通过试验确定。为了获得良好的压实效果, 同时还要加入适量的水。
3 施工实践
某公路原路面结构为8cm的沥青混凝土面层和一层16cm二灰碎石结构。冷再生处理后作为新路面结构中基层使用。
3.1 室内试验
我们到施工现场的不同路段取第一次拌和后的混合料, 进行筛分试验, 发现存在碎石含量差异较大的现象。在施工中不可能对每一段都进行水泥剂量的标准试验, 为此我们将从现场各处取回的混合料均匀拌和, 筛分得到4.75mm以上碎石含量为47%, 并利用此混合料, 进行不同水泥剂量的击实试验, 以得到不同水泥剂量下混合料的最佳含水量和最大干密度, 然后进行无侧限抗压强度试验。设计要求冷再生处理层的7d无侧限抗压强度达到2.0Mpa。根据对以往国内外冷再生材料运用的实例分析研究, 并充分考虑多种因素的不利影响, 试验室确定水泥用量为外掺5%。由于水泥属于水硬性材料而且从掺水泥加水拌和到碾压成型需要一个时间过程, 所以为了控制这个时间, 在试验室又对水泥外掺5.0%的混合料分别做了延迟2h、4h、6h的击实试验和无侧限抗压强度试验, 试验结果见表1。根据以上数据, 试验室建议从掺水泥后进行二次拌和开始到碾压成型须在4h以内完成。
3.2 现场施工工艺
3.2.1 老路铣刨拌和。
根据测量结果、设计高程、再生基层厚度要求, 利用W2500S冷再生机把老路面破碎、铣刨, 冷拌至预定的深度。并派专人跟随冷拌机, 随时检查和调整拌和深度, 以确保冷再生基层的设计厚度。杜绝冷拌不到位的现象发生, 保证冷拌质量。
3.2.2 初步整形。
用装载机配合自卸车进行纵向调料, 先用装载机或平地机粗平一遍, 然后恢复10m中、边桩, 并对木桩进行高程测量。通过挂线测量法来初步控制高程。用白灰将松铺标高标记到地上, 先用装载机大体整平高程出入较大的部位, 多挖少补, 再用平地机二次找平, 重复上述过程, 直至表面平整, 基本达到规定路拱度和松铺高程。整平过程中, 严格控制路幅宽度和高程, 对局部翻浆部位及时换填, 并保证换填料质量。为准确控制冷处理层的高程, 根据经验系数, 本次初平预设的松铺系数为1.15。
3.2.3 摊铺水泥。
根据水泥稳定土层厚度、预定的干密度及试验确定的水泥剂量, 计算出每立方米水泥稳定土需要的水泥用量, 根据计算结构确定每袋水泥撒布面积、摆放纵横间距。并据此用白灰打方格, 将水泥放到方格内, 然后人工用刮板将水泥摊铺均匀, 并注意使每袋水泥的摊铺面积Á相等。
3.2.4 二次拌和与整平。
拌和段长度应充分考虑拌和、整平、碾压时间确保在水泥初凝前碾压成型。水泥撒布均匀后, 用W2500S型冷再生拌和机进行拌和。拌和时用两台水车与其配合, 来保证碾压时含水量基本一致。拌和时保证横向到边、纵向到头、深度到底。拌和完成后, 应先用推土机稳压一遍;然后恢复10m中、边桩, 并对木桩进行高程测量, 通过挂线测量法来控制高程。用白灰将松铺标高标记到地上, 再用平地机整平。直线段由两侧向路中心刮平, 在平曲线段由内向外进行刮平。不允许出现薄层贴补现象。再整平过程中, 严禁任何车辆通行, 并保持无明显粗细集料离析现象。横向接缝修整要平顺, 尽量避免纵向接缝。
3.2.5 碾压。
碾压是冷再生施工的关键环节, 因此要严格控制混合料的含水量和碾压方法。整平完成后, 应立即进行碾压 (此时混合料含水量应比最佳含水量大1%~1.5%) 。碾压方法要根据试验路段的结果进行。由于水泥是水硬性材料, 碾压应充分考虑水泥的初凝和终凝时间, 并在试验确定的延迟时间内完成, 碾压完成应无明显轮迹并达到规定的压实度。碾压过程中, 水泥稳定土的表面应始终保持湿润, 如水分蒸发过快应及时补洒少量水。在碾压完成后及时用灌砂法检测压实度, 以确保达到设计和规范要求。
3.2.6 接缝处理。
a.同日施工的两个作业段的衔接处, 应采用的搭接。前一段拌和整形后, 留5~8m不进行碾压, 后一段施工时, 前段未压部分须再加部分水泥重新拌和, 并与后一段一起碾压, 并应在试验确定的延迟时间内完成碾压。b.尽量避免纵向接缝, 在必须分两幅施工时, 纵缝必须垂直相接, 不应斜接。
3.2.7 养生。
养生对水泥稳定土的强度有很大影响, 所以冷再生基层碾压成型后应有专人和专门的设备进行养生。每一段碾压完毕并经检验合格后, 即时用土工布覆盖洒水养生, 养生期不少于7d, 并保证整个养生期内结构层湿润;并派专人管理禁止车辆通行。
4 施工中应注意的问题
在施工中重点要控制含水量, 现场施工人员根据拌和的先后顺序, 及根据现场情况及时调整含水量, 以保证碾压时含水量均匀一致并比最佳含水量略大, 以确保碾压效果。
结束语
旧沥青混凝土路面冷再生技术以其节约资源、环保、成本低、施工简单等特点在道路改造工程中显示出强大的优势, 我国大量高速公路已经或即将进入大修年限, 大量低等级公路也急需升级改造, 旧沥青混凝土路面冷再生结构层作为新路面结构层中的基层 (底基层) , 实践证明是经济、环保的、技术上是可行的。
参考文献
[1]史荣, 杨波.旧沥青混凝土路面现场冷再生技术及施工工艺.
[1]马捷.泡沫沥青路面冷再生新技术[J].公路与汽车, 2004, 4.