乳化瀝青冷再生技術在瀝青面層維修中的應用

胡時永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

乳化瀝青冷再生技術在瀝青面層維修中的應用

胡時永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

就地冷再生新技術,是目前道路維修改造的主要方法之一。近幾年來,就地冷再生技術在我國受到了業內人士普遍的關注與認同,推廣普及速度很快,應用相當普遍,并且取得了良好的效果。

冷再生技術:道路維修;應用

0 引言

以往就地冷再生技術[1]只能用于基層或者底基層,主要受到材料的限制,水泥再生層為半剛性基層,泡沫瀝青再生技術基于水泥再生技術和乳化瀝青再生技術之間,也類似于半剛性基層,都存在潛在產生溫縮裂縫和反射裂縫等病害。池州至青陽公路工程實踐說明:只要設計合理,添加適量,充分發揮瀝青材料剛度較低,韌性較高的特點,就能降低混合料的剛度,提高其干縮性能,這對較少甚至消除基層的反射裂縫起到了重要作用,具有很高的工程應用價值。

1 室內配合比設計

1.1 級配設計及新料用量確定

根據池州至青陽公路B段再生路面結構設計方案,再生層作為下面層需要承受一定的交通荷載。由于原路面有稀漿封層罩面,銑刨后的RAP中有一部分細料,并考慮到再生層需要有一定的結構承載能力,因此在進行級配類型選擇時采用粗級配、中級配二種級配進行對比研究,并選擇了2種特殊配方設計的乳化瀝青以確定再生級配類型。旋轉壓實30次成型試件,試件在60℃烘箱中養生48h,進行40℃的浸水馬歇爾試驗,根據室內實驗結果,最后確定加入一部分新粗集料(10～20mm)和少量礦粉、水泥,新粗集料的用量為再生集料用量的15%,礦粉用量1%,水泥用量1%～3%,冷再生礦料級配如表1和圖 1所示。

表1 乳化瀝青就地冷再生混合料級配設計

圖1 乳化瀝青就地冷再生級配圖

1.2 乳化瀝青類型確定

根據上述確定的再生級配,采用特殊乳化瀝青配方,選取了乳化瀝青1、乳化瀝青2、SBR改性乳化瀝青三種乳化瀝青,原瀝青為 SK—70,乳化瀝青各項指標滿足規范要求。

采用相同的乳化瀝青用量,水泥用量,進行浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗的對比研究。試件成型方式均為旋轉壓實30次,在60℃烘箱中養生48h,對養生好的試件進行相關性能試驗研究。通過室內浸水馬歇爾試驗,凍融劈裂試驗,結果如表2和表3所示。

表2 浸水馬歇爾試驗結果(40℃)

表3 凍融劈裂試驗結果(25℃)

上述浸水馬歇爾試驗結果表明改性乳化瀝青再生料的馬歇爾穩定度優于不改性的乳化瀝青。凍融劈裂試驗結果表明改性乳化瀝青再生料的凍融劈裂強度明顯高于不加SBR膠乳的改性乳化瀝青,且改性乳化瀝青的凍融劈裂試驗強度比 TSR≥70%,因而SBR膠乳的添加增加了再生料的水穩定性。

1.3 改性乳化瀝青、水泥及用水量確定

通過變化不同改性乳化瀝青用量、水泥用量和添加水量,結合室內強度試驗,得出最佳改性乳化瀝青用量為再生集料的4%,用水量為再生集料的3%,水泥用量為再生集料的2%。

1.4 強度試驗

結合以上冷再生礦料的級配,改性乳化瀝青含量、用水量以及水泥用量,通過室內馬歇爾試驗,浸水馬歇爾試驗,劈裂試驗和凍融劈裂試驗,各項指標符合規范要求。

2 施工工藝[2]

2.1 水泥和碎石的預灑布

在進行洗刨前,首先在舊面層灑布水泥、礦粉和新加石料,結合室內實驗結果,將水泥撒布在路表面,水泥用量為再生集料用量的2.0%,即4.7kg/m2;礦粉的用量為再生集料用量的1.0%,即2.35kg/m2,用碎石撒布機將添加的新料(15～25mm)均勻地撒布在路表面,其撒布量為再生集料用量的15%,即35.2kg/m2。

2.2 冷再生系統

冷再生系統主要由專用瀝青儲存罐、就地冷再生機、料堆提升機、攤鋪機以及壓路機組成,此試驗路就地冷再生機 RoadtecCIR900,料堆提升機 CarlsonWP800,攤鋪機采用titan423,冷再生機與料堆提升機的距離可根據現場再生料的拌和工作時間來確定,當再生料的拌和工作時間較短時,料堆提升機緊跟在再生機后;當再生料的拌和時間較長時,可以將料堆提升機與再生機相隔一段時間,以便處理裂縫。此次試驗路采用相隔一段時間,主要考慮基層裂縫處理,裂縫采用聚酯玻纖布處置。結合室內實驗結果,乳化瀝青用量為再生集料用量的4%,即9.4kg/m2;用水量為再生集料用量的3%,即7.05kg/m2,乳化瀝青和水的用量通過冷再生機控制系統進行控制。

2.3 混合料攤鋪和碾壓

再生料攤鋪機為titan423,攤鋪機的攤鋪速度為3～4m/min,做到均勻、不間斷地攤鋪,碾壓采用鋼輪和膠輪壓路機組合進行,鋼輪壓路機2臺,徐工集團 YZl6JC,噸位為16t,膠輪壓路機一臺,噸位30t。初壓采用鋼輪壓路機,低頻振動壓實,碾壓遍數為3遍,復壓采用膠輪壓路機,碾壓遍數為5遍,終壓采用16t鋼輪壓路機進行靜壓,碾壓遍數為5遍。

2.4 養生

在鋪筑罩面層之前,冷再生下面層應養生一段時間,使混合料中的水分進一步揮發或蒸發,路面強度進一步逐漸增強,養生期為7d,養生期間應封閉交通。試驗路指標檢測結果各項指標符合規范要求。

3 結束語

(1)由于SBR改性乳化瀝青具備較高的粘結性和石料的裹覆性,很好的解決了以往冷再生技術局限于基層或者底基層的現狀。

(2)就地冷再生設備順利地完成了乳化瀝青就地冷再生試驗路的施工。

(3)通過對試驗路檢測,各項指標滿足規范要求。參考文獻:

[1] 嚴金海.瀝青路面冷再生設計方法及性能評價[D].東南大學碩士學位論文,2006:33238.

[2] 江蘇省交通科學研究院.滬寧高速公路瀝青路面再生技術研究階段匯報[R].2004:22228.

U418

A

1671-8275(2010)012-0012-02

2009-10-06

胡時永(19712),男,安徽東至人,池州市公路局工程師。

責任編輯:錢讓清