农村公路路面结构试验中对废旧沥青混合料再生技术的应用研究

2015-04-07 21:38:21董晓进
四川水泥 2015年12期
关键词:集料沥青路面沥青

董晓进

(南京理工大学泰州科技学院,江苏泰州 225300)

农村公路路面结构试验中对废旧沥青混合料再生技术的应用研究

董晓进

(南京理工大学泰州科技学院,江苏泰州 225300)

最近几年,我国公路事业随着经济建设的飞速发展而呈现出一种突飞猛进的趋势。另外,由于交通量及车辆荷载的不断增长,出现了路面破坏日益严重的问题。目前我国道路的主要形式是沥青路面,每年都会存在大量的沥青路面需要改造及翻修,从而产生了大量的废旧沥青混合料,该材料作为一种可再次利用的有用资源,通过对其合理的利用,能够有效地节省资源的开发,同时也有效地促进了经济效益、环境效益及社会效益的不断提高,从而形成一种持续发展的良性循环。本文基于沥青混合料的基本理论,对废旧沥青混合料在我国农村公路中的再次利用进行了探析,并分析了其综合效益,希望对日后相关工作提供一定的帮助。

农村道路 路面结构 废旧沥青 再生利用

一、沥青混合料的组成结构

按其组成结构将沥青混合料分为了以下三大类:

(一)悬浮密实型

在使用连续的致密矿物和沥青混合料过程中,矿物材料形成的一种连续密实型结构,其中较大的颗粒由于受到小颗粒的排挤,致使大颗粒以一种悬浮的状态处在了小颗粒之中,虽然具有很强的密实度,但次级集料将各级集料隔离开来,使其不能进行直接接触而形成骨架,导致悬浮于沥青胶浆和次级集料之间。

(二)骨架密实型

在利用间断性密级配矿物质混合料与理清组合形成的沥青混合料时,其中既有部分的粗料形成了骨架,同时又能在粗集料的空隙中添加部分细集料,对骨架空隙进行了充实的填充,促使形成的结构具有较高的密实度。

(三)骨架空隙型

在使用连续开级配的混合料和沥青混合料时,由于粒径较大的石材材料紧密相连,且粒径小的石材数量少,导致无法填补空隙,形成骨架空隙结构,其中沥青碎石混合料就属于这一种结构。

二、水泥稳定废旧沥青混合料强度的影响因素

(一)废旧沥青混合料的性质

废旧沥青混合料的性质主要就是其骨料种类、沥青种类、沥青用量及老化程度等,这些因素对于水泥稳定废旧沥青混合料的耐久性及力学性能都具有一定的影响;

(二)填料的性质

在废旧沥青混合料使用过程中,其级配通常都会进行一定的改善,这一过程就需要适当的填料的掺入,所掺入的填料可以使石屑、土灰等物质,针对所掺入填料的不同,其稳定效果也具有一定的差异。研究表明,灰土作为填料能够导致开裂的增加及强度的下降。

(三)施工工艺

与常规的水泥稳定材料施工工艺具有相同处之外,在生产过程中还要严格控制沥青混合料在铣刨和破碎过程中不得碾碎原有骨料,导致颗粒粒径的变细。

(四)水泥成分和掺量

水泥成分及掺量对于水泥稳定废旧沥青混合料的影响同常规的水泥稳定材料相似,但需要指出的是,由于水泥成本的不同,对水泥水花产物以及沥青油膜的粘附性产生一定的影响,进而影响材料的整体稳定效果。

三、废旧沥青混合料在农村路面结构中的应用综合效益分析

(一)废旧沥青施工工艺

在施工过程中为了能够更好地对废旧沥青混合料进行材料配比、水泥用量及材料搅拌均匀程度的控制,一般采用厂拌冷再生施工工艺。

1.原材料的选用

(1)废旧沥青混合料:高速公路沥青面层铣刨料,避免高温及淋雨;

(2)石屑:粒径要小于4.75毫米;

(3)水泥:325规格的普通硅酸盐水泥,强度及安定性均能达到指定要求;

(4)水:人或牲畜饮用水;

2.废旧沥青混合料配合比

80%的废旧沥青混合料,其中存在4%的水泥;20%的石屑,最佳含水量为6.1%。

3.中心站集中拌合施工

(1)拌合操作之前,确保备料能够满足5天内的摊铺用量;

(2)分析各种材料的含水量,计算出所占比例,外加水与天然水含量之和高于最佳含水量;拌和过程中要增加5%的水泥剂量;

(3)出料过程中进行抽样检查,同时在每天的生产过程中要以2小时为间隔定期的对拌和情况进行检查。在高温环境下进行作业,要根据温度变化进行及时的调整;

(4)拌和方式采用强制式拌和,装料过程中装料车前后移动,最少分三次进行装料,以避免混合料离析现象的发生。

3.废旧沥青混合料的运输

(1)自卸式汽车进行运输:检查车辆的状况,对汽车车厢进行清洁,车辆的数量必须满足和铺路能力的需求。

(2)将已拌和完成的混合料要尽快的输送至铺筑现场。运输过程中为有效避免水分流失,对混合料进行覆盖;

4.试验路段的铺筑工作

在施工正是开始之前要进行试铺工作,在经验收合格的基层进行试铺试验,一般路段距离为300米到600米之间,通过试铺试验需要确定的内容有以下几方面:

(1)用于施工的混合料配合比;

(2)确定一次铺筑的松铺系数及最佳厚度;

(3)确定施工工艺及方法;包括:1)对混合料配合比的控制;2)混合料摊铺所用的机具;3)混合料中水分增加与控制的方法;4)压实机具的组合、压实顺序及遍数的选择;5)施工过程中各个工组之间的协调配合;

(4)对拌和、运输及碾压等工序进行严密的组织,有效缩短时间;

5.废旧沥青混合料下面层的养生及交通管制

(1)对水泥稳定废旧沥青混合料进行碾压并经过检查合格后,随即进行养生工作,在路面用湿润的抹布或者草袋进行覆盖,大约两小时后在用洒水车进行洒水,连续一周内要保持材料层时刻处于湿润状态,一个月期限内正常养护;

(2)在道路养生期间,道路封闭,期间,洒水车进行洒水过程中要在另一侧车道行驶,喷水方式不得用高压式喷管,采用喷雾式,避免下面层结构的破坏;

(二)农村公路路面结构试验中对废旧沥青混合料再生技术综合效益

1.综合效益分析

在现阶段公路建设过程中,路段的经济性能与技术性能是两大紧密联系不可分割的整体,任何项目工程建设都要在满足技术性能要求的前提下实现最大化的经济效益;与此同时环境效益和社会效益也作为了工程建设中的一隐性收益,对实现社会及经济的可持续发展具有重要的意义。

2.废旧沥青路面结构的经济效益与社会效益分析

废旧沥青混合料的利用,有效的解决了废旧物料对环境的危害,同时也减少了资源开发对环境的破坏,废旧沥青资源再次利用属于一环保项目工程,因此将废旧沥青混合料经过稳定冷再生产后用于农村路面具有极大的经济效益,同时还具有一定的环境效益和社会效益。

(2)最近几年,农村道路建设已逐渐成为目前全国交通建设中的主要任务,国家每年在农村道路建设中投资巨大,但地方政府还需要对该项目建设进行一定量的资金筹集。废旧沥青混合料在农村公路建设中的再次利用,有效地降低了建(1)设中的成本投资,缓解了政府的筹资压力,也减轻了农民的负担。

(2)废旧沥青混合料在应用过程中作为骨料进行无机稳定,极大地减少了集料的使用量,进而减少了对资源的开采,节省了资源。

(3)废旧沥青混合料作为下面层的路面结构,使得石灰土基层厚度得带了有效地缩减,进而降低了对取土操作的需求量,避免由于工程施工给兔子资源造成的损坏。

(4)对废旧沥青的再次利用,有效地解决了废弃物了得堆积问题,缓解了由于废弃物料对土地资源及植被造成的系列问题。

在农村路面建设中应用废旧沥青再生技术,给当地环境及自然资源、施工单位带来了极大地好处,提高了其经济效益和社会效益。

四、结语

废旧沥青混合料的再生产及再次利用,有效地解决了材料堆积所带来的环境问题,同时,通过对废旧沥青资源的再生产技术实现的再次利用,对于施工企业生产成本的降低,经济效益的最大化具有重要的意义。除此之外,废旧沥青资源的再生技术,也创造出了更大的社会效益、经济效益及环境效益,值得在今后建设工程中推广下去。

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G322

B

1007-6344(2015)12-0052-02

董晓进(1978.11),男 汉族 江苏兴化人 南京理工大学泰州科技学院 工学硕士,副教授,从事交通土建工程方向、道路新型材料方向研究

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