簡介
瀝青路面的性能會隨著年齡的增長而下降。當(dāng)瀝青路面的性能下降到一定程度時,我們需要對其進行翻新以恢復(fù)其性能。但廢棄的瀝青混合料不能用于其他項目,直接處理不僅會浪費資源,還會污染環(huán)境。而舊瀝青混合料的功能雖然有所下降,但這種性能下降只是因為瀝青本身在老化,其內(nèi)部骨料功能還很完善。路呢?本文將向讀者介紹瀝青混合料二次利用的基本方法之一——冷再生。
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什么是瀝青混合料冷再生?
瀝青路面冷再生技術(shù)是指舊瀝青路面材料經(jīng)過碾磨加工后的再利用,并根據(jù)再生結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)特點,適當(dāng)添加一些新骨料或細骨料,并添加一定量成比例。適量的外加劑(如水泥、石灰、粉煤灰、泡沫瀝青或乳化瀝青)和適量的水,在自然環(huán)境中連續(xù)完成物料的碾磨、破碎、添加、混合、鋪裝和壓實,改革結(jié)構(gòu)層。
舊瀝青路面材料的冷再生技術(shù)在歐美、中國等發(fā)達國家已經(jīng)相當(dāng)成熟。國外冷再生的早期發(fā)展如下:
圖1國外冷再生的早期發(fā)展
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舊瀝青混合料冷再生機理分析
(1)瀝青老化
瀝青混合料在使用過程中會降低其路面性能,其根本原因是混合料的粘結(jié)劑——瀝青材料在使用過程中發(fā)生了老化。
瀝青老化是指從煉油廠提煉出來的瀝青,由于長期暴露在空氣中,在熱、氧氣、陽光和水,瀝青的一系列揮發(fā)、氧化、聚合,甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,同時性能發(fā)生變化,導(dǎo)致路面性能下降。
圖2瀝青在攪拌、儲存、運輸和使用過程中的老化
下表為老化瀝青與基層瀝青的性能對比:
表1瀝青老化前后相關(guān)性能比較
(2)層次分離
瀝青混合料是由一定的級配骨料、瀝青、礦粉和外加劑組成。其中,骨料級配對瀝青混合料的性能影響很大。在瀝青混合料的設(shè)計過程中,一個非常重要的環(huán)節(jié)就是骨料級配的設(shè)計。在舊瀝青混合料的二次加工中,級配的控制將對整個瀝青混合料的路用性能產(chǎn)生重要影響。
(3)冷再生機制
為了使舊瀝青路面材料再生,需要添加一定量的新粘結(jié)劑,也就是我們通常所說的穩(wěn)定劑,使舊路面材料形成一個整體,作為路面結(jié)構(gòu)層。人行道。穩(wěn)定劑包括水泥基穩(wěn)定劑和瀝青基穩(wěn)定劑。水泥穩(wěn)定劑的主要作用是提高材料的強度路面冷再生機廠家,乳化瀝青或泡沫瀝青形式的瀝青穩(wěn)定劑具有良好的性能。
目前有兩種完全不同的瀝青回收工藝:
1)只有淺層瀝青材料被再生。在這個過程中,乳化瀝青用于從現(xiàn)有路面再生老化瀝青。本質(zhì)上,這是一個原位冷拌瀝青回收過程,而不是穩(wěn)定過程。
2)以瀝青作為穩(wěn)定劑再生材料的穩(wěn)定化工藝,通常處理深度超過100mm。
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瀝青混合料冷再生效果影響因素
研究表明,冷再生混合料的強度和穩(wěn)定性受多種因素影響,其中主要因素包括:骨料的物理化學(xué)性質(zhì)、水泥的種類和用量、混合料的含水量、條件、年齡和施工技術(shù)。
1)混合物中土壤理化性質(zhì)的影響
包括土壤成分和類型的影響以及瀝青混合料成分類型的影響。根據(jù)粒徑分布的不同,混合物可分為懸浮致密結(jié)構(gòu)、骨架-空隙結(jié)構(gòu)和骨架致密結(jié)構(gòu)三種物理狀態(tài):
圖4混合物的三種結(jié)構(gòu)
2)水泥種類和用量的影響
水泥的礦物組成和分散度對水泥穩(wěn)定土的穩(wěn)定效果有明顯影響。
3)瀝青種類和用量的影響
瀝青的種類和用量對混合料的性能有著特別重要的影響。瀝青用量過少會使混合料達不到相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),用量過多會使混合料不僅達不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),還會造成浪費和不經(jīng)濟,并起到改善路面的效果不是很明顯。
4)混合物中含水量的影響
含水量對摻入水泥的瀝青混合料影響很大。當(dāng)含水量不足時,水泥在混合料中不能充分水化水解,水泥對混合料的穩(wěn)定作用就無法發(fā)揮,影響混合料的強度。含水量過高,會出現(xiàn)水外流,水泥的有效成分隨水流走,導(dǎo)致抗壓強度下降;如果含水量過大,也會造成與水泥混合的瀝青混合料干縮。
5)健康狀況和年齡的影響
瀝青混合料與水泥混合的強度是在一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程中逐漸形成的,而這些反應(yīng)過程需要一定的外部條件。實驗證明,一定的溫度和一定的濕度有利于水泥摻混料強度的形成。
6)骨料破碎值的影響
普通水泥穩(wěn)定土對骨料破碎值有一定的要求。使用水泥和乳化瀝青再生舊瀝青路面材料時,對骨料的破碎值也有一定的要求。
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瀝青混合料冷再生的價值
(1)經(jīng)濟效益
舊瀝青混凝土路面冷再生基層(底基層、面層)的成本主要是機械和添加劑的成本,人工成本與其他基層的建設(shè)基本相同。與其他半剛性基層材料相比,現(xiàn)場冷再生工藝節(jié)省了以下成本:舊路面銑刨和外運成本、基層(底基層、面層)的原材料成本、原材料運輸成本、并縮短工期。 .
下表為冷再生方案的造價對比和工期對比:
(2)社會和環(huán)境效益
再生瀝青混合料除了一定的經(jīng)濟效益外,還間接具有良好的社會和環(huán)境效益,而這些效益是無法用金錢衡量的。
舊瀝青混合料因路面再生而得到充分利用,解決了瀝青路面翻新產(chǎn)生大量廢棄物造成的環(huán)境污染問題,保護了人類的生活環(huán)境,符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的廢物循環(huán)利用。由于節(jié)省了瀝青和砂石材料,減少了對材料的需求,有利于保護自然資源路面冷再生機廠家,緩解瀝青材料的供需緊張;由于節(jié)省了投資,降低了工程成本,可以對一些原有不能及時改造的舊瀝青路面進行修復(fù),從而改善路況,提高公路的運輸能力,減少輪胎磨損,降低運輸成本,減少可能的交通事故,并確保駕駛舒適性和安全性。
結(jié)論
本文主要介紹了瀝青路面的老化機理、瀝青路面冷再生技術(shù)的基本原理、影響因素、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益等。通過對瀝青混合料冷再生基礎(chǔ)技術(shù)的介紹,我可以充分了解該技術(shù)的基本特點和應(yīng)用優(yōu)勢。
參考文獻
[1]胡宗文.冷再生瀝青路面性能與結(jié)構(gòu)組合研究[D].長安大學(xué),2012.