沥青路面现场冷再生技术的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流沥青路面现场冷再生技术的应用.精品文档.沥青路面现场冷再生技术的应用马学元(青海省公路局 青海西宁 810008)摘 要: 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，作为一项在旧路改、扩建工程中的新技术已相当成熟并被普遍采用。而在我国该技术只处在摸索阶段，尚未形成完整的设计方法、施工工艺及相应的质量控制标准，使其在工程中的应用受到极大的限制。关键词: 道路工程 沥青路面 现场冷再生技术 应用1.前言沥青路面冷再生技术是将旧沥青路面材料，包括面层和部分基层材料经破碎加工后进行重复利用，根据再生后结构层的结构特征适当加入新骨料或细集

2、料，按比例加入一定量的外掺剂(如水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青或乳化沥青等)和适量的水，在自然环境温度下连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型，重新形成具有所需承载能力结构层的一种工艺方法。冷再生技术按路面的结构性质分为沥青路面再生和水泥路面再生；按再生形成路面结构的不同层位分为再生面层、再生基层和再生底基层；按拌和地点分为现场再生和厂拌再生。2.沥青路面现场冷再生的反应机理沥青混凝土路面是由级配矿料和沥青组成的具有一定密实度的板体结构，由沥青将矿料粘结成整体。沥青路面自交付使用后，经受各种自然因素及行车荷载的重复作用，逐渐脆硬老化、疲劳开裂，直至路面破坏。对旧沥青路面材料进行抽提

3、试验，经化学分析表明：沥青中油份减少，而沥青质及胶质增多，导致沥青结合料脆硬性增强。其路用性能表现为：沥青针入度减小，软化点升高，延度降低；而矿料成分除受长期荷载作用变碎、变细以外，没有其他变化。经铣刨破碎的沥青混凝土路面材料，如果具有合适的级配，当掺入外加剂加水均匀拌和后，发生一系列物理和化学反应，经碾压成型养生后可形成与混凝土、二灰稳定碎石及水泥稳定碎石等半刚性基层性质类似的基层材料。冷再生碎石料与施工中常用的矿料不尽相同，冷再生料中除含有沥青碎屑外，矿料外壳还有部分沥青膜，因此其在结构层中受力情况与碎石也不尽相同，如何界定该结构层的力学特性，通过对采用相同级配的水泥稳定碎石(5水泥)、冷

4、再生基层混合料(5水泥)及与旧沥青路面油石比相同的沥青混合料的抗压回弹变形试验可以得出结论：冷再生基层混合料的回弹变形比水泥稳定碎石和沥青混合料的回弹变形都大。试验结果见表1。通过试验说明：沥青路面冷再生基层材料是处于半刚性与柔性材料之间的一种混合料，它具备两种材料的各自优点，这是由它本身的材料构成所决定的。由于裹覆矿料的沥青膜的模量远远低于矿料的模量，根据冷再生混合料的组成可以看出，如果把裹覆沥青的矿料颗粒作为一个复合单元和一个整体看，该复合单元的刚度小于原矿料颗粒的刚度，且裹覆沥青的矿料颗粒越多，则该复合单元的刚度就越小，且刚度的降低与原沥青路面面层厚度及沥青含量成正比。2.1外掺剂的影响

5、通过试验发现，添加不同的外掺剂对再生混合料的性能有较大的影响。添加剂为水泥和石灰的抗压强度比同剂量水泥的抗压强度大，特别是在旧路材料塑性指数较大，石灰为水泥的水化物创造了强碱环境时更为明显。例如掺加4水泥和5石灰的冷再生混合料的抗压强度比掺加4水泥冷再生混合料的抗压强度要高，结果见表2。外掺剂为石灰和粉煤灰时，石灰、粉煤灰不仅起到填充集料间孔隙的作用，也起到将粒料粘成整体的作用。其7d抗压强度值低于同一剂量石灰冷再生混合料的强度，但随龄期的增加，其强度增长迅速，90d 龄期的无侧限抗压强度与7d强度之比在35倍以上。2.2集料级配的影响现场冷再生施工使用的骨料主要是破碎的旧沥青路面材料、碎石、

6、砂及砂砾混合料等。是否需要加入新骨料及加入数量应根据试验结果确定，因为集料的级配组成直接影响到混合料的强度、模量等指标。同一剂量的水泥稳定级配良好的集料，其强度和耐久性比级配不好的集料高得多。如对天然砂砾需用6%8的水泥稳定才能达到强度要求，而加部分细集料使其达到最佳级配后，用3%4水泥稳定就可达到要求的强度。同剂量水泥稳定最佳级配砂砾的强度与天然砂砾的强度高0510倍。同时，改善冷再生集料的级配以减少水泥用量是减少裂缝的重要措施。3.沥青路面现场冷再生技术的施工工艺冷再生技术的施工工艺按加水在撒布外掺剂的前后顺序分为先加水施工和后加水施工两种。经过对试验段铺筑效果分析后发现，先加水施工的冷再

7、生结构层更容易压实成型，且表面均匀、平整、光滑，压实度容易满足要求。建议在水源充足，时间允许条件下采用先加水施工工艺。3.1 沥青路面现场冷再生施工前的准备工作3.1.1对旧路状况进行调查，包括三项内容：3.1.1.1进行弯沉检测，了解现有承载力情况，计算旧路E0值。3.1.1.2进行交通量及轴载调查，计算设计年限内的“累计标准当量轴载次数”，以提出厚度及强度要求。3.1.1.3进行钻芯取样，确定旧路沥青面层厚度、基层材料性质及厚度等参数，供冷再生结构层设计之用。3.1.2根据计算的冷再生结构层厚度、旧路沥青面层厚度及基层材料的性质，对材料进行土质分析，以确定外掺剂的种类。3.1.3将旧路充分

8、破碎的混合料进行筛分，以确定其级配是否符合规定中级配要求或推荐级配要求。3.1.4通过室内试验确定冷再生材料的级配及外掺剂的剂量。3.1.5根据冷再生结构层的强度要求，选择最佳的外掺剂及剂量作为铺筑试验段的依据。3.2沥青路面现场冷再生施工工艺3.2.1清洁路面，保持需要铣刨范围内路面的整洁。3.2.2铣刨，对于铣刨后粒径大于40mm的旧路材料需拣除或人工破碎。3.2.3加水，边铣刨边加水，调整旧料含水量达到最佳含水量(0)左右，初平并将旧路混合料闷12h以上。3.2.4添加剂摊铺，按最大干容量(0)、压实厚度和外掺剂的剂量要求，计算每平方米冷再生混合料需要的外掺剂数量。3.2.5拌和，用再生

9、机边拌和边洒水，边拌和均匀，可适当增加拌和及洒水遍数。2.2.6初平，拌和完成后再生机迅速按路拱横坡初平。3.2.7排压，用30t以上的振动碾挂重振先排压一遍，一去一回为一遍，重叠12轮宽。3.2.8找平，用再生机的平地机功能按设计高程及横坡进行初平、中平、细平，直至高程、横坡满足设计要求。3.2.9碾压成型，对于水泥类稳定粒料从加水到压实完毕不能超过水泥的终凝时间，有关资料表明，延迟2h可使强度降低10%25，因此不准间歇或第二天再补压。3.2.10养生，养生质量与冷再生结构层强度的形成有密切关系，养生不好会导致路面强度的降低。4.结论4.1沥青路面现场冷再生技术具有简化施工工序、节省原材料

10、、缩短工期、保护环境等优点，具有一定的经济效益和社会效益。4.2根据研究情况，旧路冷再生形成的半刚性结构层适用于高等级公路的底基层或低等级公路的基层。4.3冷再生混合料的回弹变形大，说明由沥青路面形成的冷再生结构层在获得所需强度的同时，也提高了弹性，这有利于防止反射裂缝和荷载裂缝的产生和发展。3.4大量室内试验表明：随着添加剂的剂量增加，冷再生混合料的强度、坑压回弹模量及劈裂强度等设计参数也随之增加。根据试验结果推荐了冷再生基层的级配范围。4.5通过试验路段的铺筑过程，得出适合于冷再生材料的施工工艺。参考文献1沙庆林高等级公路半刚性基层沥青路面北京：人民交通出版社，1998.2交通部公路科学研究所主编.公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)北京：人民交通出版社，2004.