沥青路面冷再生技术综述?
沥青路面冷再生技术是怎样的?有哪些方法?请看中达咨询编辑的文章。
1 前言
截止2012年底我国公路里程已经突破410万公里,高速公路里程达到9.6万公里。在我国已建成的高级和次高级路面中,沥青路面的比重最大。每年12%左右的沥青路面的维修改建产生大量被铣刨下来的旧沥青路面材料(RAP),采用合适的再生方法,使得这些RAP得到技术上可靠、经济上合理的重新利用,将产生巨大的经济和社会效益,有利于可持续发展目标的实现。因此,开展RAP再生利用技术研究,具有重大的现实意义。
2 沥青路面再生
2.1再生方法
根据美国沥青再生协会(ARRA)的定义和分类,将沥青路面再生分为:冷刨法,厂拌热再生,就地热再生,冷再生,全厚式再生。
2.2冷再生的优缺点
冷再生主要指对原路面进行再生利用的过程中不需要热能的使用。冷再生具有如下几个显著优点:
(1)可用于处治多种路面病害类型。
(2)可大大减少路面中反射裂缝的出现。
(3)可在不改变路面纵横线形的前提下改善路面的结构承载力。
(4)可减少路面施工过程中对能源、集料、沥青等的需求,从而可以降低工程成本。
(5)可以减少环境污染,节约自然资源,有利于环保。
3 冷再生方法
3.1乳化沥青冷再生
3.1.1乳化沥青概述
乳化沥青(简称乳液)是由两种互不相容的物质——沥青和水通过机械分散而制得的沥青乳浊液。
乳化沥青主要由沥青、乳化剂、稳定剂和水组成。乳化沥青按微粒所带电荷可分为阴离子型,阳离子型和非离子型3类;按破乳速度快慢又可分为快凝型、中凝型和慢凝型3种,而快凝型又有快凝(QS)和速凝(RS)之别。
3.1.2乳化沥青冷再生技术优点
乳化沥青冷再生技术具有以下优点:
(1)可以有效地解决半刚性基层反射裂缝问题,延长沥青面层使用寿命。
(2)能够节约大量的沥青、砂石等原材料,节省工程投资,有利于废料处理、保护环境,因而具有显著的经济效益和社会效益。
(3)拌和、施工工艺简单,在路面压实后可以立刻开放交通,缩短了施工时间又保持着同样良好的养护效果。
(4)施工期间无挥发物产生,利于环保;施工受季节和气候影响较小。
3.2泡沫沥青冷再生
3.2.1泡沫沥青概述
沥青的发泡过程实际上是在膨胀腔内完成的。需要选择膨胀比较大、半衰期较长的发泡条件来制作泡沫沥青。这也是进行室内发泡试验的最终目的,即寻找某沥青得到最优良发泡效果时所采用的发泡条件,这个发泡条件一般称为最佳发泡条件。最佳发泡条件一般由沥青温度和发泡用水量组成,最佳发泡条件下的发泡效果称作最佳发泡效果。
3.2.2泡沫沥青冷再生技术优点
作为一种实用性的路面技术,泡沫沥青冷再生具有多种优点,主要如下:
(1)可用于处治多种类型的材料,包括优质和劣质的路面材料以及回收的路面材料等,通过泡沫沥青稳定处理,可增强待稳定材料的强度、稳定性及耐久性等;
(2)通过稳定处理旧路面材料,可解决废弃物的堆置问题,减少环境污染,并可实现资源的再生利用;
(3)泡沫沥青冷再生过程中,仅需加热沥青,集料等不需加热和烘干,因此可以有效节约能源;
(4)由于泡沫沥青在稳定材料中的特殊分散方式,泡沫沥青冷再生技术可节省沥青结合料的使用量,从而降低工程成本;
(5)泡沫沥青结构层施工期间无挥发物产生,利于环保,且施工受季节和气候影响较小;
(6)泡沫沥青结构层早期强度增长较快,施工后可立即开放交通(交通量不大的情况),无需长时间的专门养生。
3.3乳化沥青冷再生技术与泡沫沥青冷再生技术对比
在原材料方面, 2种冷技术所需原材料都容易获得,乳化沥青冷再生段所用和RAP筛分为0~9. 5mm和9. 5~37. 5 mm两档材料,而泡沫沥青冷再生段所用RAP没有筛分。
混合料配合比设计方面,种2冷再生混合料采用完全相同的强度、水稳定性等等设计标准,设计流程也基本相同,只是冷再生混合料工程设计级配范围有所区别。
在施工工艺方面,泡沫沥青冷再生的特点是施工受气候影响较小,并且养生时间短,最多3 天后即可加铺上部结构,在改造工期紧张情况下有时间优势,主要的施工控制点是泡沫沥青的生产质量。但泡沫沥青冷再生需要沥青加热和安全措施,以及专门的泡沫沥青发生装置和泡沫沥青冷再生拌和设备。乳化沥青冷再生的特点是施工控制相对简单,施工工艺成熟,在国内接受程度高,重要的施工控制点是碾压的时机和含水量的控制,并且设备不需要专门改造。
在工程成本方面,乳化沥青再生比泡沫沥青成本高10%左右。
4 结论
冷再生技术,能够节约大量的沥青和砂石材料,节省工程投资,具有较好的社会经济效益。本文主要陈述了沥青路面再生方法,并着重阐述了冷再生技术中的乳化沥青冷再生技术以及泡沫沥青冷再生技术,对于其原材料和配合比设计以及它们的优点进行了简要论述。针对两种沥青路面冷再生技术,需要通过中长期跟踪检测计划来对两种沥青路面冷再生技术的使用效果来进行更全面评价。深入研究冷再生结构强度形成机理,针对不同结构类型的旧路面,与旧路调查资料一并建立数据库,研究出适用的再生方案,逐渐建立一个再生结构组成模型,为以后冷再生施工提供参考依据。
查询建筑企业、中标业绩、建造师在建、企业荣誉、工商信息、法律诉讼等信息,请登陆中达咨询、建设通或关注中达咨询微信公众号进行查询。
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
沥青路面冷再生技术浅析?
沥青路面冷再生技术是怎样的?请看中达咨询编辑的文章。
1.引言
目前我国公路建设发展迅速,交通量的不断增长,致使车辆大型化及重载超载车的比例不断提高,使沥青路面受到明显的提前损坏。按照沥青路面的设计寿命(10-15年)和实际使用情况,从现在起,每年约有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青混合料废弃量将达到220万吨之多,如能对其加以合理利用,每年可节省材料费3亿元以上。因此,运用沥青路面冷再生技术,使得废弃沥青混合料变废为宝,就成为近年来道路工程技术人员研究的重要课题。
2.沥青路面冷再生技术概述
沥青路面再生技术按施工温度和施工工艺可分为四大类:厂拌热再生、现场热再生和厂拌冷再生、现场冷再生。其中冷再生技术就是对旧沥青砼路面材料进行破碎加工,需要时加入部分新骨料或细集料、乳化沥青(泡沫沥青)、适量的水及一定添加剂(水泥或石灰),在自然环境温度下连续完成材料铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及成型,并重新形成结构层的一种工艺方法。经过再生后的旧沥青混合料,再根据公路等级的不同,用作路面的基层或底基层或其他半刚性基层材料。由于旧沥青混合料是用作基层材料,所以只要具有一定的强度、刚度和水稳性就基本可满足要求。而且冷再生技术往往不涉及旧沥青材料本身性能的恢复。
3.采用不同稳定剂的沥青路面冷再生技术
目前,沥青路面冷再生最常用的稳定剂为水泥、乳化沥青,泡沫沥青也逐渐成为研究热点。这三种稳定剂的不同特性决定了冷再生过程中各自独特的设计方法、施工工艺及质量控制标准等。表1对以上三种不同冷再生稳定剂的优缺点进行了比较。
表1三种常用冷再生稳定剂的优缺点比较
3.1以水泥为稳定剂的沥青路面冷再生
水泥作为稳定剂时,其添加方式有两种,一种是以固态粉状水泥与再生料混合,另一种是以水泥稀浆形式与再生料混合。
以水泥为稳定剂时,再生结构层易产生收缩裂缝,应从下列方面考虑尽量减少收缩开裂程度:
1)水泥含量。水泥用量多则收缩大。为控制收缩开裂,水泥稳定剂的用量为2%~4%。
2)回收旧料的性质。某些材料以水泥进行处理时,收缩量特别大;有些材料在含水量变化时体积变化相当大,塑性指数较高。当材料的塑性指数大于10时,不应单独采用水泥作稳定处理,必须用石灰与水泥混合或单独使用石灰,以降低材料的塑性。
3)施工碾压时的含水量。收缩开裂的程度与施工碾压再干燥而消失的水量成正比,但含水量太低易造成压不实。一般建议将施工碾压时的含水量控制在比最佳含水量低1%~1.5%。
4)干燥的速率。对经水泥处理后的结构层材料适当加以养护,以降低材料干燥速度,从而降低收缩开裂。一般水泥稳定结构层施工完后7 d内必须洒水养生,或铺筑临时封层和沥青层,以免结构层表面水分蒸发过快,导致结构层收缩开裂。如果没有铺筑临时封层,则一定期限内水泥稳定结构层不得开放交通。
3.2以乳化沥青为稳定剂的沥青路面冷再生
乳化沥青在常温下可与潮湿的粒料进行拌和提高材料的强度,因此,乳化沥青是最常用的一种沥青类稳定剂。一般情况下,将乳化沥青和水泥混合使用,除了可提高再生混合料的水稳定性外,还可提高其早期强度,但水泥添加量必须控制在粒料重量的2%以下,以免削弱混合料的抗疲劳性能。
在进行冷再生时,一般以含水量与密度的关系为指标控制含水量,确保结构层的碾压质量。但在以乳化沥青作为稳定剂时,必须用总流体含量来代替含水量,用达到最大密度时的最佳总流体含量(OTFC)作为指标。OTFC指混合料中水与脱乳前乳化沥青量的总和。在实际工程中,若现场路面材料的含水量接近OTFC,则加入乳化沥青会使材料的总流体含量超过饱和点。这种情况很难用降低乳化沥青用量来解决,可以加入少量水泥(<2%),如果还是不能解决,则需将现场材料晾干,待其含水量降低到一定程度后再进行冷再生处理。
乳化沥青再生混合料的配合比设计中,应根据沥青路面旧料的级配情况考虑是否加入新集料,再将混合集料加入不同用量的乳化沥青和水进行试验,通过力学强度指标确定混合料的最佳乳化沥青用量和用水量。
3.3以泡沫沥青为稳定剂的沥青路面冷再生
以泡沫沥青作为稳定剂时,待处理的材料级配必须符合一定的要求,其中的细料部分级配组成,尤其是0.075 mm以下部分填料对泡沫沥青混合料性能的影响最大,这主要源于泡沫沥青在混合料中独特的分布方式。泡沫沥青混合料中泡沫沥青只裹覆细集料,形成一种砂浆,砂浆再以点联结的方式将粗集料颗粒粘成整体,而不像普通的热拌沥青混合料或乳化沥青混合料中沥青在集料表面形成均匀的沥青膜。因此,混合料中必须有足够的细料,一般规定0.075 mm通过率不得小于5%,以保证泡沫沥青的有效分散。
含水量是泡沫沥青混合料设计中的一个重要参数,其作用主要有两个,即保证泡沫沥青的分散和混合料的有效压实。对泡沫沥青混合料合理含水量的研究有很多,目前在实际使用中主要采用集料最佳击实含水量OMC的65%~85%对应的含水量。
泡沫沥青混合料配合比设计中,首先根据旧路面材料的级配情况,考虑是否加入新集料,由不同沥青温度和不同用水量确定出合理的沥青发泡特性然后通过击实试验确定混合集料的最佳含水量,以此确定混合料的拌和用水量;再以不同的泡沫沥青用量进行混合料拌和、成型和养生,通过力学性能指标确定出最佳泡沫沥青用量。
4.冷再生技术展望
从节约能源和运输费用角度来看,采用泡沫沥青进行现场冷再生是目前沥青路面回收再利用比较合适的工艺方式。我国对泡沫沥青及其混合料方面研究较少,作为沥青材料再生研究的重要内容,沥青混合料冷再生技术的研究和应用需进一步引起关注。同时,长期以来我国道路大都采用半刚性基层(据统计,我国90%以上的高等级公路沥青路面基层及底基层都采用半刚性材料),再生基层的应用可为高等级公路提供完全不同于半刚性基层材料的新型柔性基层材料。加强对沥青路面再生利用的研究,无论是对环保,还是对路面的使用性能都具有重要价值。
以上由中达咨询搜集整理
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
沥青路面基层冷再生技术?
1.引言 现代城市市政道路沥青路面基层冷再生技术就是利用旧路现有资源,加入部分新的混合骨料和稳定剂,在自然环境下利用冷再生拌和设备对旧沥青路面进行再生,形成满足路面强度等指标要求的新型柔性路面基层。 2.冷再生的适用范围和优点 路面基层冷再生的工作原理,就是在原有旧路的基础上,按设计的要求,加入水泥、水等外加材料,利用冷再生设备,就地完成对旧路的破碎、添加料、拌和、摊铺、整平与碾压、养生,使其强度达到路基结构层技术要求。 现场冷再生可以用来修复原有路面的车辙、养护时的补丁以及荷载导致的路面块状开裂等。在对沥青路面进行现场的冷再生施工过程中,主要是把原来道路上的面层以及基层等通过施工改造变成新道路上的基层,这就导致在铺筑新道路的面层时需要以该标高为基础进行施工,不过由于在道路改造时依照的标准相对来说比较高,很多时候直接把再生层当作底基层使用,而且与此同时还需要在底基层的基础上继续铺筑一些半刚性的基层材料,导致道路改造后路面的标高要比原来道路的标高大出很多,而且还会造成沿路设置的构造物在设计路面改造时会随着新路面的标高发生变化。不过,跟传统的改造方式相对比,现在对道路进行改造的过程中还是具有优势之处的,主要表现为以下几点: 2.1工序相对来说比较简单 在改造过程中,直接将原有路面的所有建造材料进行就地再利用,减少了材料的加工和外运、省略了挖掘项目以及回填等工作,这就使得改造道路的工序相对于以往简化很多。 2.2成本相对来说比较低廉 在改造过程中,由于将原有路面的所有材料进行了再利用,成本可以根据再生层的厚度相应的降低 20%~40%,而且再生层的厚度越深,能够减少的成本费用就越多。 2.3施工过程中生产效率明显提高 由于现场冷再生是在平常的温度以及气候等条件下进行施工的,所以对于一些比较严重的坑槽需要进行预处理之外,不需要再对其他的路面进行任何处理。而且现场冷再生能够确保一次性通过,施工时间被充分利用,这就在整个施工过程中将生产效率进一步提高。 2.4有利于环境和资源的保护等 由于整个道路改造过程中不需要再继续开采新的建筑材料,也不会出现旧料废料的运输以及弃堆等问题,所以这就保证了整个施工过程不存在粉尘以及废气等造成的污染现象,并且合理的节约资源,保护大气生态环境。 2.5施工过程中不必中断交通 由于现场冷再生过程中工序非常简单,使用的机械设施也恨少,所以造成的交通干扰很小。因此如果道路的交通量不大,完全可以利用半幅通车半幅施工的方式,既能保证交通的正常运输,又能继续进行道路的改造施工。 3.工程概况 某改造工程路线长 7.5km。本项目的路面结构中下面层采用沥青冷再生技术。路面结构为:8cmAC-16C 细粒式改性沥青混凝土面层、20cm 水稳基层、20cm 冷再生。 4.施工准备 4.1对旧路的具体结构状况等进行详细的调查沥青混凝土旧路路面可以说是一种半刚性的结构,其冷再生过程主要是通过破碎旧路沥青混凝土然后再加入适量的水泥进行均匀拌和之后,再利用碾压的方式最终获得,碾压之前要确保其处于最佳含水量状态。 (1)检测旧路的弯沉状况。在车道每隔1km的位置平均检测40~50个点,对旧路的承载负荷能力进行详细的测试和记录。 (2)检测旧路沥青层、基层以及基层材料等的厚度。通过对旧路上的所有的结构材料进行现场的冷再生之后,将其破碎之后取样测量,研究其具体的结构强度等;通过在实验室进行级配试验以及配合比试验等,确定点频率为每 1km 设3 个点,然后根据不同配合比情况下,测试其最大的干密度以及最佳的含水量等指标。 (3)分析旧路结构材料的土质,然后确定添加剂,使用强度等级为 32.5 级的硅酸盐水泥。 4.2机具的准备工作 在施工之前,需要确保所有的设备机具就位并且能够正常投入使用,主要的施工机具有:冷再生机、三轮压路机、振动压路机、水泥运送车、洒水机以及平地机等。 4.3使用材料的具体要求 (1)在把旧路路面的混凝土面层破碎之后,得到的混合料当作现场冷再生结构使用的骨料以及填充材料等,如果骨料大于 5mm,则需要保证其质量分数控制在 40%~75%之间,如果没有达到质量标准则需要继续增加骨料或者增加填充材料等。 (2)使用 32.5 级的硅酸盐水泥,确保其初凝时间在 4h以上。 (3)施工过程中使用的水必须不含任何有害物质,或者可以直接使用饮用水。 4.4级配以及配合比的具体规定 (1)确定选取混合料之后,需要经由实验工作人员进行编号筛选区分,然后确定其实际级配。 (2)抗压强度的确定:根据确定好的级配需要对每一个编号的混合料进行实验室试配,最终获得三种水泥含量下的试块的最大干密度的具体值,确定其最佳含水量的具体值,而且需要根据相关的温度规范,对试块进行保湿 6d 左右,然后在水里浸泡 24h 之后,按照相关规程对试块实行抗压强度的试验,在取得了 7d 后的抗压强度值后,按照最终结果确定水泥量的实际添加分量。 5.冷再生的具体施工技术 目前在进行路面冷再生的过程中,水泥是一种最常见的添加料,通常水泥的实际使用量控制在 3%~5%之间。可以说冷再生目前还是一种比较新的施工工艺技术,目前积累的实际经验较少,因此为了保证施工过程中的质量,需要在初期对 300m 路段进行试验,筛分旧路的材料等,进行击实试验,将各项质量指标确定出来,最后再对主要的施工技术进行如下设计: 5.1将旧路面进行破碎后拌和 在该施工过程中主要采用的是 Wirtgen2500 冷拌再生机,其最大的工作宽度可以达到 300cm,最大的拌和深度可以达到 40cm,可以长时间的进行连续拌和工作,生产率相对较高,而且在控制铺筑路面厚度时具有很高的精确度。在确定了工作深度之后,可以利用控制系统以及传感器等将切削深度确定,进而得到更加确切的冷再生的厚度;施工过程中可以采取半封闭方式,避免将交通中断,确保施工过程中的安全度。 5.2对路面混合料的具体分析过程 在对混合料分析时主要包括确定筛分旧料的结果、粒料的最大干密度的值以及拌合料的最佳含水量的值等,还要确定作业路段的长度。实验室工作人员需要在作业现场均衡取料研究,仔细筛分拌合料,再进行多次的击实试验之后,确定最大干密度的值为 2.25g/cm3,最佳含水量的值为 7.5%,松铺过程中的厚度要在 1.35 左右。然后利用冷再生的延迟进行强度试验,得出延迟时间是 4h。在施工过程中,从开始添加水泥拌和到完成碾压之后的时间要严格控制在 4h 以内,确定出合理的作业路段长度是 200m。 5.3破碎后对旧路的整形工作 在拌和工作完成之后,首先需要用平地机将路面进行初步的整平,然后再利用震动压路机进行二遍的碾压,测量工作人员需要在每隔 10m 的位置进行高程的测量,然后找出基准点,在两个相邻的基准点上用石灰进行相连,如果高程没有达到要求需要用平地机进行平整。该工序的主要目的就是确保路面的平整程度。 5.4施工技术以及施工过程中需要注意的事项 在水泥摊铺的过程中可以利用方格网的方法进行,将水泥的剂量控制在 4%左右,具体使用量为 25t/1,000m。操作步骤为按照冷再生层的具体宽度,将水泥的摆放行数以及间隔距离等确定出来,然后划出相应的方格网,最后将水泥进行均匀摊铺。 (1)碾压组合的确定:在碾压过程中需要根据先轻后重,由慢到快的远策进行,初步可以使用 YZ18 振动压路机将路面进行一遍稳压,再利用该振动机连续碾压四遍到五遍,静压时可以用三轮压路机进行,两遍即可,最后再用 20t 胎压路机进行碾压,两遍即可。在碾压的过程中需要时刻之一错轴的宽度,碾压时需要从路边向路中心进行依次碾压,在完成终压之后要保证冷再生层是平整的而且是光滑的,确保再生层表面有浆水渗出来,而且要把终压完成的时间尽量控制在水泥完成终凝的时间里。在完成碾压之后需要利用灌砂法对碾压的压实度进行测量,确保压实度能够达到设计的要求以及相关的规范。 (2)合理控制施工的时间:在施工时,需要将冷再生机的平均速度变化控制在每分钟 6m 内,而且要尽量避免出现无故停机的现象,保证每一个路段作业时间控制在 4.5h 里。 (3)合理养生:在将路面碾压完成四个小时之后,需要利用潮湿的帆布或者其他材料将路面覆盖进行合理养生。在这个过程中,都要保证覆盖材料的超市度,还可以通过在冷再生层上直接洒水进行养护。 该工程采用直接撒铺水泥之前,应先对老路进行施工全路段取芯详细检查,以便对老路的历史情况有个具体的了解。然后针对不同路段具体情况,有针对性的添加集料或不添加集料,使再生后的路基级配和强度符合无机集合料的基层要求。冷再生用水泥建议使用普通硅酸盐 32.5 级水泥,养护期通常为 7d 以上。通过击实试验确定现场混合料的干密度在2.07g/cm3~2.15g/cm3之间,水泥计量控制在 4.5%~5%之间,现场通过方格网划分来标定水泥用量,方格网尺寸为60cm×140cm,深 22cm 水泥用量 50kg,由于本工程不同路段结构层也不一样。因此,压实度采用点对点的压实度计算值,没有统一标准最大干密度和最佳含水量,通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验,确定延迟时间为 4h 严格控制从加水泥开始拌和到碾压完成时间在 4h 内完成。 6.结语 综上所述,冷再生作为一种新兴的施工技术,在我国公路事业飞速发展的今天,将会以其独特的施工工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比,就地冷再生技术可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料,大大节省施工成本,对交通的干扰最小,该工程冷再生新技术为旧路更新改造探索了新途径,积累了新经验。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
做好沥青路面基层冷再生技术?
一、引言
随着近几年经济的发展,车流量剧增,且重载车辆大量通行,道路负荷超过其设计荷载等级,导致局部路段出现不同程度的损坏。笔者查阅了大量的资料,以某沥青路面改造工程为例,原沥青路面出现龟裂、网裂、松散、坑槽、沉陷等道路常见病害,不但影响了人们的生产生活,而且严重影响到交通安全及道路畅通。因此,为解决这一问题,对该工程进行了大修,修复路面结构拟采用 8cm 沥青混凝土+20cm 水稳基层+20cm 冷再生混合料基层。
二、工程概况
公路改造路线长 7.5km。本项目的路面结构中下面层采用沥青冷再生技术。路面结构为:8cmAC-16C 细粒式改性沥青混凝土面层、20cm 水稳基层、20cm 冷再生。
三、施工准备
1.对旧路的具体结构状况等进行详细的调查沥青混凝土旧路路面可以说是一种半刚性的结构,其冷再生过程主要是通过破碎旧路沥青混凝土然后再加入适量的水泥进行均匀拌和之后,再利用碾压的方式最终获得,碾压之前要确保其处于最佳含水量状态。
①检测旧路的弯沉状况。在车道每隔1km的位置平均检测40~50个点,对旧路的承载负荷能力进行详细的测试和记录。②检测旧路沥青层、基层以及基层材料等的厚度。通过对旧路上的所有的结构材料进行现场的冷再生之后,将其破碎之后取样测量,研究其具体的结构强度等;通过在实验室进行级配试验以及配合比试验等,确定点频率为每 1km 设3 个点,然后根据不同配合比情况下,测试其最大的干密度以及最佳的含水量等指标。③分析旧路结构材料的土质,然后确定添加剂,使用强度等级为 32.5 级的硅酸盐水泥。
2.机具的准备工作
在施工之前,需要确保所有的设备机具就位并且能够正常投入使用,主要的施工机具有:冷再生机、三轮压路机、振动压路机、水泥运送车、洒水机以及平地机等。
3.使用材料的具体要求
①在把旧路路面的混凝土面层破碎之后,得到的混合料当作现场冷再生结构使用的骨料以及填充材料等,如果骨料大于 5mm,则需要保证其质量分数控制在 40%~75%之间,如果没有达到质量标准则需要继续增加骨料或者增加填充材料等。②使用 32.5 级的硅酸盐水泥,确保其初凝时间在 4h以上。③施工过程中使用的水必须不含任何有害物质,或者可以直接使用饮用水。
4.级配以及配合比的具体规定
(1)确定选取混合料之后,需要经由实验工作人员进行编号筛选区分,然后确定其实际级配。
(2)抗压强度的确定:根据确定好的级配需要对每一个编号的混合料进行实验室试配,最终获得三种水泥含量下的试块的最大干密度的具体值,确定其最佳含水量的具体值,而且需要根据相关的温度规范,对试块进行保湿 6d 左右,然后在水里浸泡 24h 之后,按照相关规程对试块实行抗压强度的试验,在取得了 7d 后的抗压强度值后,按照最终结果确定水泥量的实际添加分量。
四、冷再生的具体施工技术
目前在进行路面冷再生的过程中,水泥是一种最常见的添加料,通常水泥的实际使用量控制在 3%~5%之间。可以说冷再生目前还是一种比较新的施工工艺技术,目前积累的实际经验较少,因此为了保证施工过程中的质量,需要在初期对 300m 路段进行试验,筛分旧路的材料等,进行击实试验,将各项质量指标确定出来,最后再对主要的施工技术进行如下设计:
1.将旧路面进行破碎后拌和
在该施工过程中主要采用的是 Wirtgen2500 冷拌再生机,其最大的工作宽度可以达到 300cm,最大的拌和深度可以达到 40cm,可以长时间的进行连续拌和工作,生产率相对较高,而且在控制铺筑路面厚度时具有很高的精确度。在确定了工作深度之后,可以利用控制系统以及传感器等将切削深度确定,进而得到更加确切的冷再生的厚度;施工过程中可以采取半封闭方式,避免将交通中断,确保施工过程中的安全度。
2.对路面混合料的具体分析过程
在对混合料分析时主要包括确定筛分旧料的结果、粒料的最大干密度的值以及拌合料的最佳含水量的值等,还要确定作业路段的长度。实验室工作人员需要在作业现场均衡取料研究,仔细筛分拌合料,再进行多次的击实试验之后,确定最大干密度的值为 2.25g/cm3,最佳含水量的值为 7.5%,松铺过程中的厚度要在 1.35 左右。然后利用冷再生的延迟进行强度试验,得出延迟时间是 4h。在施工过程中,从开始添加水泥拌和到完成碾压之后的时间要严格控制在 4h 以内,确定出合理的作业路段长度是 200m。
3.破碎后对旧路的整形工作
在拌和工作完成之后,首先需要用平地机将路面进行初步的整平,然后再利用震动压路机进行二遍的碾压,测量工作人员需要在每隔 10m 的位置进行高程的测量,然后找出基准点,在两个相邻的基准点上用石灰进行相连,如果高程没有达到要求需要用平地机进行平整。该工序的主要目的就是确保路面的平整程度。
4.施工技术以及施工过程中需要注意的事项
在水泥摊铺的过程中可以利用方格网的方法进行,将水泥的剂量控制在 4%左右,具体使用量为 25t/1,000m。操作步骤为按照冷再生层的具体宽度,将水泥的摆放行数以及间隔距离等确定出来,然后划出相应的方格网,最后将水泥进行均匀摊铺。
(1)碾压组合的确定:在碾压过程中需要根据先轻后重,由慢到快的远策进行,初步可以使用 YZ18 振动压路机将路面进行一遍稳压,再利用该振动机连续碾压四遍到五遍,静压时可以用三轮压路机进行,两遍即可,最后再用 20t 胎压路机进行碾压,两遍即可。在碾压的过程中需要时刻之一错轴的宽度,碾压时需要从路边向路中心进行依次碾压,在完成终压之后要保证冷再生层是平整的而且是光滑的,确保再生层表面有浆水渗出来,而且要把终压完成的时间尽量控制在水泥完成终凝的时间里。在完成碾压之后需要利用灌砂法对碾压的压实度进行测量,确保压实度能够达到设计的要求以及相关的规范。
(2)合理控制施工的时间:在施工时,需要将冷再生机的平均速度变化控制在每分钟 6m 内,而且要尽量避免出现无故停机的现象,保证每一个路段作业时间控制在 4.5h 里。
(3)合理养生:在将路面碾压完成四个小时之后,需要利用潮湿的帆布或者其他材料将路面覆盖进行合理养生。在这个过程中,都要保证覆盖材料的超市度,还可以通过在冷再生层上直接洒水进行养护。该工程采用直接撒铺水泥之前,应先对老路进行施工全路段取芯详细检查,以便对老路的历史情况有个具体的了解。然后针对不同路段具体情况,有针对性的添加集料或不添加集料,使再生后的路基级配和强度符合无机集合料的基层要求。
冷再生用水泥建议使用普通硅酸盐 32.5 级水泥,养护期通常为 7d 以上。通过击实试验确定现场混合料的干密度在2.07g/cm3~2.15g/cm3之间,水泥计量控制在 4.5%~5%之间,现场通过方格网划分来标定水泥用量,方格网尺寸为160cm×140cm,深 22cm 水泥用量 50kg,由于本工程不同路段结构层也不一样。因此,压实度采用点对点的压实度计算值,没有统一标准最大干密度和最佳含水量,通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验,确定延迟时间为 4h 严格控制从加水泥开始拌和到碾压完成时间在 4h 内完成。
五、结语
综上所述,冷再生作为一种新兴的施工技术,在我国公路事业飞速发展的今天,将会以其独特的施工工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比,就地冷再生技术可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料,大大节省施工成本,对交通的干扰最小,该工程冷再生新技术为旧路更新改造探索了新途径,积累了新经验。
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
沥青路面基层就地冷再生技术的应用?
沥青路面再生技术有沥青路面厂拌热再生、沥青路面就地热再生、沥青路面厂拌冷再生和沥青路面就地冷再生。其中沥青路面就地冷再生由于具有施工工艺简单、造价低廉等优点而被广泛应使用,也是本文研究的重点。
1 就地冷再生技术的背景
道路就地冷再生是国外 20 世纪 80 年代末发展起来的一门新技术。主要应用于旧路维修、改建、升级。我国也曾将沥青路面就地冷再生技术作为重点科研项目立项研究,但是由于缺乏必要的理论指导及科学的设计方法和机械设备的支持,当时我国就地冷再生技术在实际工程施工并没有得到广泛应用。随着我国沥青路面维修改建工程的大量增加,各施工单位对就地冷再生技术逐渐产生了兴趣,并在各等级公路做试验段,结果证实效果良好。
2 就地冷再生技术工艺介绍以及技术要点
(1)铣刨路面。为了保证冷再生混合料级配合理以及混合料的均匀性,冷再生施工前要对路面实施清扫,清除路面垃圾等。对原路面上的鼓包、波浪等部位要先进行铣刨;低于原路面的沉陷和低洼处要用铣刨料填平,然后对路面整体破碎1遍。破碎完毕后整平、碾压。
(2)撒布水泥。铣刨、整平、碾压完成后按照设计水泥剂量计算每平方米水泥用量,然后现场打格人工摊铺水泥,确保水泥摊铺均匀。每个工作段采用流水作业,纵向摊铺水泥。
(3)冷再生拌和。根据试验段铺筑情况,确定一个合理的冷再生施工段长度。拌和过程中操作员要注意观察再生机的行驶轨迹,确保行驶路线的顺直,并保证各幅间至少搭接 30 cm。同时,需要专人检查拌和深度。加水量应根据试验混合料含水量确定,一般不宜大于最佳含水量。
(4)找平与碾压。拌和完成后,用压路机静压 1 遍,然后用平地机找平,通过找平以确保基层的横度、纵坡、平整度达到设计要求。找平工作完成后,用振动压路机先静压 1 遍然后再振动 3 ~4 遍以达到设计压实度。
(5)接缝处理与养生。施工中的两个施工段要前后搭接,前一段与后一段相邻的 2 ~3 m 不进行碾压,待后一段施工时该处要加水泥重新拌和,以保证接缝处两个施工段的连接与一致。碾压完毕、检验合格后,对基层进行潮湿养生不少于7 d,养生期间要中断交通,禁止车辆通行。
就地冷再生施工中还要注意几个要点。
(1)稳定剂的选择。施工中加入的水泥尽量使用缓凝的,以保证施工进度和工作效率,再生过程中要严格控水泥用量,水泥用量不宜过大。
(2)再生机行走速度的控制。决定再生机行走速度的关键是拌和是否均匀,一般来讲速度不宜过快,尽量保证匀速前进,另外注意水的供应不要中断,以保证不产生施工缝。
(3)注意不要产生软弹。对于施工中出现的软弹及翻浆现象,要认真分析原因,确定合理的解决办法。
(4)施工前应对参与冷再生施工的所有人员进行培训,让每个工作面的人知道自己该干什么该怎样干,保证施工机械的密切配合,形成一个标准流程。
3 就地冷再生施工技术
(1)降低成本节约能源。与传统工艺相比道路就地冷再生是对沥青路面重复利用,减少了道路维修或改造中旧材料的挖、运和新材料的开采与购置,降低了施工成本减少了新能源的消耗。
(2)缩短工期。就地冷再生是在自然条件下进行的,除了个别严重鼓包和坑槽预先进行处理外,其余路面均不需做任何处理,可一次性通过施工,减少了旧路面翻挖破碎的时间,减少了新旧材料的运输时间,缩短了施工工期。
(3)提高旧路性能不损坏路基。就地冷再生根据旧路材料进行级配设计,选择合适的添加剂,准确配比,以保证施工品质和质量,路面的几何线形和标高得到很好地保持;就地冷再生时再生机的高附着力轮胎在路基上只通过一次,相比传统工艺减少了机械对路基频繁的高应力载荷,同时,采用冷再生技术减少了旧路面与新材料的运输问题,减少了重车运输带给路基的重复荷载。提高了旧路性能,对路基损坏少。
(4)绿色环保。采用就地冷再生技术减少了废旧沥青路面对场地的占用和环境污染,减少了新筑路材料的开采量以及对环境的破坏。运输量大为减少,降低了能源消耗及运输车带起的扬尘,因此称之为“绿色”施工技术。
(5)施工安全干扰降低。施工时整个冷再生机械组合处在同一条车道内,不影响另一条车道车辆通行,适用于路宽较窄并且交通量大道路的施工。冷再生施工是机械组合,密集施工,机械具有封闭式自动控制添加系统,减少了扬尘对周围环境的影响,有利于文明施工,降低了施工对交通造成的干扰。
4 就地冷再生技术的应用情况
现在国家对环境保护和再生资源工作越来越重视。特别是“村村通”建设的发展,国家一方面要新建一些乡村公路,另外一方面对原有的乡村公路、县级公路进行改造和升级。由于就地冷再生技术的诸多优点,随着县乡公路网的新改建,就地冷再生机的市场正在逐年扩大。在 2008 年我单位在吴吕—周村的乡级路作了 5 km 冷再生试验段,其结构为 15 cm 厚加水泥基层,使用至今情况良好; 为了进一步验证此工艺的路用性能,在 2009 年在郑昔线省道大修工程作了底基层,使用至今情况良好。随着泡沫沥青技术的发展,2010 年在国道 106 线冀州段采用泡沫沥青作为添加剂作了基层,使用至今情况良好。目前各施工单位已经广泛使用冷再生技术对各等级公路进行升级改造试验。从工程实践来看,就地冷再生技术在道路改造升级中有着明显的优势。随着我国各高等级公路进入大、中修期,旧沥青路面就地冷再生技术将得到重视和广泛的应用。
5 结语
随着人们对环保、社会效益的关注及技术的进步,沥青路面再生技术越来越受到人们的重视。就地冷再生作为一种新兴的施工技术,会得到越来越广泛的应用,其社会效益、经济效益会越来越大。在强调可持续发展的今天,进一步加强路面就地冷再生技术研究,对我国公路的建设和发展都具有特别重要的意义。
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
试析沥青路面冷再生技术应用现状?
沥青路面冷再生技术是怎样的?应用现状怎么样?请看中达咨询编辑的文章。
冷再生技术不仅可以节约资源,100%利用旧沥青混合料,还能够延长施工季节,改善施工条件,减少环境污染。与传统方法相比,一般情况下冷再生可节省40%~50%左右的投资,还能有效解决原路面开裂、车辙等病害。本文借鉴国际上已有成果,探讨冷再生沥青路面结构方法,为完整的冷再生沥青路面结构设计提供借鉴。
一、沥青路面冷再生技术
1、沥青路面冷再生技术概论
沥青路面再生技术将旧沥青路面材料经适当加工,按比例加入一定量胶结材料或再生剂(如果需要,还可以加入部分新集料),制成混合料重复利用的一种路面养护维修技术。按工艺不同,分热再生技术和冷再生技术。热再生技术用于恢复老化沥青粘结性,重新发挥胶结料作用,再生利用沥青资源,所以能够用于热再生的材料只能是沥青面层材料。
而冷再生技术主要是重复使用原有的路面材料(起骨料作用),因此冷再生路面材料可以是沥青面层材料,也可是无机结合料稳定的基层材料。自然温度下,冷再生经历沥青路面破碎、翻挖、新材料添加、拌和、摊铺、压实成型,从而重新形成路面结构层,其主要作路面的基层或底基层,也可作低等级公路面层。
2、该技术研究现状
废旧沥青路面材料再生利用研究最早从1915年在美国开始,但由于之后大规模新路建设,加之再生沥青混合料性价比与新拌沥青混合料差距较大,施工关键设备无法满足期望等原因,这项技术没有引起足够重视。
国外发达国家沥青路面再生已形成一个技术系统。我国早期只将旧沥青混合料用于轻交通道路、人行道或道路垫层,1982年山西省在大中型道路工程铺筑沥青再生试验80余公里。1983~1988年,云南省分别对昆碗、昆洛、贵昆路进行再生沥青路面试验。1998年10月邯郸市引进世界最先进再生机――德国维特根公司WR2500,首次利用现场再生技术对境内一段路进行改造。2006年,江苏省在沪宁高速改扩建中采用沥青路面厂拌冷再生作为柔性基础,效果较好;江西昌九高速维修工程也将乳化沥青厂拌冷再生对旧沥青路面进行再生处理,用于基层。
这些再生利用旧沥青路面工作的成功为我国旧沥青路面再生提供了经验,为下一步工作奠定了基础。但是,沥青路面再生技术在国内研究仍处开始阶段,虽有应用但没有大规模推广,该项技术也未形成系统。冷再生沥青路面的结构设计还没有一个完整方法,也未有相关资料文献。
二、冷再生沥青路面结构设计
冷再生沥青混合料强度的实现是经交通荷载与自然相互作用,通过水分蒸发和密度增加逐步发展起来。在路面铺筑完1-2年或更长时间后,冷再生沥青混合料抗磨耗能力就会得到降低,会导致不可逆的松散破坏。所以,一般不直接在路表面应用冷再生沥青混合料。
1、最小表面层厚度
初期,冷再生沥青混合料抗磨耗能力相对比较低,经交通荷载与自然的作用,往往会出现松散损坏,为此,冷再生沥青混合料结构层上一般要设一层高质量的表面层。而如何确定冷再生沥青混合料上表面层最小厚度,更多是依靠积累经验,还难从理论计算上根本解决。
美国沥青协会在冷再生沥青路面结构设计方法中对冷再生沥青混合料上面层最小厚度提供了重要的参考数据,如表1所示。其中,以80-kN ESAL表示交通荷载,与我国现行JTG D50规范100-kN BZZ-100不同,但是对于两者之间是可以采取恰当的公式进行转化的。
注:a:80-kN当量轴载;c:沥青混凝土或Ⅰ型乳化沥青罩面处理
2、冷再生沥青混合料配合比设计
进行冷再生沥青混合料配合比设计操作包括:确定混合料级配、原材料试验、试件制作及养生、确定最佳油石比和最佳含水量等。设计混合料配合比是沥青路面冷再生的重要内容,是进行相关室内试验来确定冷再生沥青混合料性能的基础。
2.2.1原材料试验
冷再生沥青路面材料由之前破碎的旧沥青路面材料、低粘度沥青、少量新集料、少量再生剂、泡沫沥青或乳化沥青、少量水泥组成,典型的是在常温下乳化沥青加破碎的旧沥青路面材料拌制的混合料。材料组成的多样性决定了冷再生混合材料具有复的杂性质。为此,需要对冷再生沥青混合料各组成成分进行原材料试验分析,确定其满足各项技术要求。
2.2.2级配确定
美国沥青协会把冷再生沥青混合料分为两大类,A类和B类。A类是集料级配能够满足表2中A、B、C、D的混合料(简单处理、轧制碎石、天然料场或河岸料场),B类是集料级配满足表2中E、F、G的混合料(砂或粉砂)。
表2美国沥青协会冷再生混合料集料级配
2.2.3试件成型方法
在试验室中进行乳化沥青冷再生混合料试件试验可以参照JTJ 052规程T 0702“沥青混合料试件制作方法(击实法)”,在室温(22±5℃)中操作。首先加适量水在矿物集料中,拌和均匀,完全湿润集料表面;再注入适量乳化沥青,在1min时间内均匀搅拌,让混合料变成褐色;最后把混合料装入试模,击实成型。需注意,要在乳化沥青破乳前做好混合料的击实工作,两面各击50次后,连同试模横放24h,之后再两面各击25次,进行脱模处理;最后将试件放在60℃通风烘箱中72h进行养生,但在养生中要注意确保其中没有水分,完全干燥。
2.2.4确定最佳含水量和油石比
最终再生沥青混合料强度与压实后密度有直接关联,密度越大,强度越高。适量的水让乳化沥青裹覆在集料表面均匀分散,同时润滑集料有利于混合料压实。在混合料压实过程中,如果水分过少,乳化沥青就难以分散、集料颗粒之间的润滑就不充分,混合料难以压实。而如果水分过多,动水压力会在击实过程中增加,也难以压实混合料,同时还可能导致乳化沥青流失、养生时间过长降低强度。因此,在进行冷再生沥青混合料压实工作时,其处理方法要和土的压实相似,达到最佳含水量,让混合料干密度实现最大值。
确定最佳油石比是冷再生混合料配合比设计实验室主要试验目的之一。
目前,冷再生混合料配合比设计在国内外还没有一个统一的步骤,各相关机构更多的是依据试验结果及之前的实践经验来建立设计指导方法。与采用60℃马歇尔试验的热拌沥青混合料设计不同,冷再生混合料最佳油石比的确定试验呈多样化,有劈裂试验、马歇尔试验、无侧限抗压强度试验及其他方法,试验温度也不局限在60℃,也可是25℃或其他;试件状态可是养护后干燥,也可是再浸水后湿润。此外,也有不进行实验室试验而只依据集料级配计算最佳油石比,如美国沥青协会 MS-21手册中的方法。相比热拌沥青混合料,通常冷再生混合料配合比设计步骤要更简单粗略些。
三、冷再生沥青混合料应用中存在的问题
1、压实度
通常最大干密度在试验室与实际施工有较大差距,主要是:
3.1.1再生材料变异性大
冷再生尤其是就地冷再生技术有个固有特征:铣刨材料级配有较大变异性。原路面大量修补也会有一些变异性。而再生材料最大干密度甚至会出现最大变异超过5%的情况。因此,多数工程在测定现场密度的地方测定最大干密度,每一路段使用一个标准密度,施工时增加室内土工击实试验的频率,尽量消除这种变异性。
3.1.2现场材料含水量影响
再生后的材料现场密度受材料含水量影响大。如果材料含水量低于最佳含水量,可增加压实功来满足压实度要求;而如果含水量超过最佳含水量,再生层压实度就会难达到压实度要求,这就需要在施工中加强对含水量的监控,原路面含水量超过最佳含水量的,需要在铣刨后进行晾晒,再进行再生施工。
3.1.3压实设备与工艺
冷再生混合料胶结料黏度较大,对冷再生材料压实要求比一般材料高,因此须选大吨位压路机充分压实,提高压实度水平,减小压实度变异性。
2、使用性能
再生材料变异性、压实不均匀性也让再生沥青混合料的性能有较大差异。冷再生沥青混合料强度随水分蒸发、车辆荷载压实逐渐发展,如何对变化的使用性能进行评价并将其融入路面结构设计也是一难题。
四、结束语
冷再生沥青路面能够大幅度降低路面维修成本,提高维修质量,保持路面完整,缩短施工工序。同时,再生利用旧料从而减少了新筑路料的开采料,而且现场冷再生也没有旧料运输与存放问题,所以这是一项绿色环保技术。
以上由中达咨询搜集整理
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd