民营科技 2010年第8期 市政与路桥 沥青路面冷再生设计方法研究 梁开源 (广西壮族自治区北流公路管理局,广西北流537400) 摘要:随着我国经济的快速发展,国民收入有了显著的提高,汽车的使用正在快速增长,这就对我国公路的安全性和可靠性提出了一个严峻 的考验,旧公路的改造是这一工作的重中之重。沥青路面再生技术的研究在旧路修复的工作中起到了非常重要的作用。 关键词:乳化沥青;沥青路面再生;冷再生设计 1概述 3)将养生过的试件在60':C恒温水槽『f1保温40min测定马歇尔稳定度, 我国沥青路面的使用寿命普遍偏短,早期破坏也比较严重,主要表现在 在60℃恒温水槽中保温48h后测定其浸水稳定度。 沥青路面行驶性能不断衰减,表面抗滑 能不断下降,出现了泛油、车辙、拥 3.2 Supeqmve体积设计方法 包和松散等病害。随着沥青路面路用性能的下降,定期的维修养护可以恢复 在总结和分析马歇尔设计法和Superpave体积设计法的基础上,针对 路面的正常使用功能。 乳化沥青冷再生混合料的特点,总结出采用Superpave方法。 H十孚L化沥青 沥青路面再生技术通过重复利用沥青混合料,达到节约资源、降低工程 冷再生沥青混合料的具体过程如下: 造价和保护生态环境的目的,并还能彻底消除原有路面的拥包、车辙和松散 1)1t3料的分析与评价。对现有旧沥青路面材料的性状加以评价,掌握旧 等病害对上层沥青混凝土的影响,还可以对基层病害进行适当处理。因而, 沥青材料的老化程度和集料的细化情况,主要包括:旧料的含油量;回收沥 沥青路面再生利用技术具有显著的社会、经济和环境效益。 青的物理性质(针入度、延度、软化点和粘度等)、化学组分和新旧骨料的级 2沥青路面再生技术分类 配。 沥青路面损坏总体可分为两大类:一类为结构性损坏,包括路面结构整 2)再生剂和乳化沥青的选择。根据旧沥青的老化程度和化学组成及再 体或其中某一部分的破坏,使路面不能支承预定的荷载;另一类为功能性损 生沥青的指标要求,选择合适的再生剂和用量。而乳化沥青是根据其残留沥 坏,它可能不伴随结构性损坏而发生。但由于平整度和抗滑性能等的下降, 青指标 再生沥青要求指标相对应的原则选择。 使其不再具有预定的功能,从而影响行车质量。沥青路面再生技术主要适用 3)设计再生料的级配。通过选定矿料的级配组成,使成型后沥青混合料 于路面的功能性破坏,例如车辙、裂缝、坑槽等路面病害,影响行车晶质,对 的矿料有良好的体积结构,保证最终确定的混合料体积参数符合Superpave 路面的结卡勾.}生破坏不能起到明显的改善作用:通常按照再车方式和地点的 混合料指标的要求。 不同分为: 4j确定最佳乳化沥青含量。在初步拟定总含水量和乳化沥青含量的基 1)厂拌热再生; 础上,变化乳化沥青含量成型试件,按照Superpave的体积要求确定最佳乳 2)现场热再生; 化沥青含量。 3)厂拌冷再生; 33 Chevron设计方法 4)现场冷再生。 Chevron设计方法主要包括以下步骤: 2.1现场冷再生技术浅析 1)旧料的分析与评价; 现场冷再生使用再生剂对旧路材料进行处理,典型的处理深度为 2)新集料级配和用量的选择; 75ram~100mm。现场冷再生的工程中有时需要添加新集料,但该过程巾通常 3)沥青胶结料用量的预估; 是没有材料运输的。现场冷再生过程包括:铣刨原始路面、同收沥青混凝土、 4)乳化再生剂的类型和用量; RAP的粒径筛分、再生剂的添加、再生料的摊铺和压实 现场冷再生的优点 5)试验用混合料性能的测试; 如下fu: 6)现场混合料的确定 1)显著提高路面的结拇}生能; 该方法对沥青用量、RAP料巾沥青粘结料的粘度和抽提后集料的级配 2)处治路面的一些病害; 等进行讨论;详细说明了如何确定新集料级配和用量,预估沥青用量的方 3)提高路面的行驶质量; 法、选择乳化剂类型和用量的指导方法。对试验混合料早期养护和完全养护 4)运输费用小; 后的回弹模量、稳定度和粘聚力值进行了测试,最终的现场混合料设计应根 5)生产效率高; 据最低乳化剂用量(最小值2%)来确定,而这个最低值应满足回弹模量、稳 6)节省原材料; 定度和粘聚力值等设汁指标的要求。 7)节约能源; 3.4 AI设计方法 8)减少空气污染; 沥青协会AI设计方法H主要包括以下步骤: 9)减少霜冻敏感性。 1)根据RAP料集料级配和沥青含量,确定混合料的集料级配(包括新 2.2厂拌冷再生技术浅析 料和RAP): 厂拌冷再生是将RAP和再生剂相混合进行再生后作为底面层混合料 2)再生剂的选择; 的一种技术。厂拌冷再生的再生范围可以达到路表以下150mm的厚度。该 3)在建议的经验公式基础上,确定混合集料的沥青用量; 方法是将RAP在拌和场破碎,然后在特定的冷拌设备中与液态稳定剂拌和 4)混合料中新沥青百分比的计算; 均匀,从而增加路面的承载能力。厂拌冷再生可以使用多种冷再生剂或乳化 5)现场混合料试验调整沥青用量。 沥青将旧沥青的性能恢复或接近原有状态。厂拌冷再生的优点如下:I)修复 结语 面层和基层病害;2)消除反射裂缝;3)不改变路面几何特性;4)改善行驶质 F日于试件的成型方法和养生时间的不同,乳化沥青冷再生的设计方法 量;5)节省原材料;6)节约能源;7)减少空气的污染;8)适合老路拓宽工程。 还没有形成统一的规范,只有通过不断地探索和实践,研究出符合我国国情 3乳化沥青冷再生设计方法研究 糕 的设计方法,才能有效地降低沥青路面修复工程的成本。 3.1马歇尔设计方法 参考文献 乳化沥青混合料的马歇尔设计方法需要在热拌沥青试验方法的基础上 …1 J.A.Epps.Cold Recycled Bituminous Concrete using Bituminous Materia 进行修正。修正的要点在于“试件的击实和养生”、试件的试验条件及试件拌 ls【J1.NCHRP Synthesis ofHighway Practice 160,TRB.Washington,De, 和用水量的确定,具体修正如下: 2009:23—24 1)每组试件在常温下拌和击实,试件 试模内常温下养生24h,以保证 闭贾渝,曹荣吉,李本京.高性能沥青路面(superpave)基础参考手册[M】.北 水泥能够充分地发生水化反应。常温下养生的试件马歇尔稳定度作为路面 京:人民交通出版社,2009:56-57. 早期强度的评价。脱模取出试件,在6O℃烘箱中养生3天,60 ̄C下高温养生 【3】弥海晨.沥青乳化剂及其应用技术研究『Dl西安:长安大学,2009:l1-1Z 条件下的马歇尔稳定度作为路面后期强度的评价。 【4]沈金安周外沥青路面设计方法总汇lM】.北京:人民交通出版社,2009:45— 2)试件的拌和用水量是总用水量减去乳化沥青中的水和矿料巾的水。 46.