泡沫沥青就地冷再生技术在河南省的试验应用

施T.技术I Construction Technology泡沫沥青就地冷再生技术在河南省的试验应用Test and Application of the Foamed A sphalt Cold RecyclingTechnology on the Spot in Henan Province河南周口市公路管理局彭大山/PENG Dashan摘要:本文介绍了河南省G311国道泡沫沥青就地冷再生试验路的有关应用成果。介绍了维修方案的选择，冷再生材料设计方法;分析了现场冷再生层的施工效果,材料的力学性能及冷再生层承载力检测结果表明各项指标达到了设计要求。试验路的实施成果为泡沫沥青就地冷再生技术在河南省干线公路以后的应用提供了参考。关键词:泡沫沥青就地冷再生 试验应用 路面维修近年来，泡沫沥青冷再生技术在我国一-些省市得到术状况评定为次等路。 路面破损主要以纵横向裂缝为主，了推广应用，将该技术用于公路维修养护具有将废旧路局部路段坑槽、 沉陷、松散较为普遍，全路段路面横坡面材料大量再生利用、中断交通时间短、具有柔性结构较差。 从取芯情况来看，该段的沥青碎石面层为8 cm,层的特点，因此具有很好的经济和社会效益。为了探索二 _灰碎石基层21 ~ 26 cm,多数芯样表明部分基层松散。泡沫沥青冷再生技术在河南省国省道干线公路中的适应该路段的代表 弯沉值为38.7 (1/100 mm)。性，摸索干线公路沥青路面的维修养护新技术。2012 年在国道G311上进行了3 km的泡沫沥青就地冷再生技2 实验 路结构方案术应用试验，这也是河南省首条泡沫沥青就地冷再生试根据路况调查的结果，经分析后认为原有路面的验路，本文将对此项工程的有关应用成果加以介绍。病害主要集中在沥青面层，而基层没有遭受损坏，病害损坏主要集中在基层的上部，如果能够将现在已经1工程概况破损的沥青面层加以再生利用，改造成具有- -定柔性,311国道鹿邑段位于河南省周口市，设计标准为-级可 以有效抑制裂缝的沥青再生层，可以取得一-举两得公路，双向4车道，设计速度90km/h。道路所处环境的效果。采用泡沫沥青冷再生技术能够比较好的解决为平均气温在14.5~15.8 C之间。年平均气温变差为原有 路面的病害，而且成本适中，是较好的解决方案。27C左右，年周期变化在0~28 C之间。年降水量为689维 修后路面结构为: 4cmAC-13+14 cm泡沫沥青冷再生~ 816 mm,夏季降水集中,平均降水量为371.9mm,占层 +18cm原水泥稳定碎石基层+15cm原石灰稳定土基全年降水量的50.2%，且时空分布不均，多暴雨、大雨，层， 试验路段维修方案如图1所示。雨量从周口东南至西北呈递减趋势;冬季降雪较稀少,降雪深度平均为12 cm。本项目依托311国道鹿邑段桩3室内配 合比设计号K33+450~ K36+60)道路改建工程，铺筑的泡沫泡沫沥青冷中国煤化工包括两项内容，沥青就地冷再生试验段。沥青发泡性能试MYHCNM HG经现场勘察，结合检测单位的检测报告，该路段技3.1 沥青 发泡条件84 CMTM 2013.08施工技术0 Construction Technology沥青面层4 cm性的主车道或行车道位置。泡沫沥青采用就地冷再生机WR2500S，在设计的铣刨深原沥青面层10 cm再生层14cm度下，选定3种铣刨速度范围，如5~7m/min,5~水稳基层18 cm7 m/min 和7~ 9 m/min, 铣刨组合方式如图2所示。为了获取具有代表性的RAP料，所有RAP料的取样.石灰稳定基层15cm石灰稳定基层IScm都禁.止在调速段和结束段进行，并在每个速度范围内取料坑中间整个断面取料，不少于100 kg。分别对各路基速度范围的材料进行筛分，分析比较级配的差异性，并以此确定合适的再生机工作速度，并将此速度下的铣图1 试验路路面结构维修方案刨料作为代表性试样进行配合比设计。通过室内发泡试验设备对使用的沥青(AH-70)进通过对铣刨料筛分分析，发铣刨速度在5 ~ 7 m/min行发泡试验，获得沥青的最佳发泡条件如表1所示。时，铣刨料粒径级配比较适宜,没有出现过多的超粒表1沥青的最佳发泡条件径骨料和过多的细料，因此选择该速度范围下的铣创刨发泡温度/C发泡用水量膨胀率/倍半衰期/s料用于室内配合比设计，并将此速度范围确定为施工过162.5% .1815程中的速度控制范围。3.2材料筛 分试验结果根据泡沫沥青冷再生混合料的级配要求，考虑再为了给实验室混合料设计提供准确、可靠的实验生 层的设计厚度，确定混合料的配比为58.5%旧沥青样品，决定采用WR2500S 再生机现场取样的方法。路面铣刨料 +20%石屑+20% 碎石+1.5% 水泥，合成选取代表性的路段进行取样，取料坑选择在具有代表后级配结果如 表2所示。加入1.5%水泥以增加泡沫调速段速度3~5速度5~7调速段.速度7~9结束段m/min, 4mm/min,4 m2m图2各铣刨位 置再生机工作速度组合方案表2原材料级配及合成级配筛孔通过筛孔(方孔筛) 1 mm矿料31.5| 26.519.016.013.24.752.361.18| 0.6.30.150.075铣刨料(5~7m/min)100%| 91.6%| 84.5%| 76% 65.2% 52.7%| 40.5%| 31%| 22.7%| 16.4%| 10.1% 5.3% 1.9%石屑(0~5mm)100%| 100%| 100%100% 100% 97.7% 94.1%| 83.4%| 64.7%| 47.4% 33.9% 20.9% 9.6%碎石(10~20mm)100%| 93.7% 80.9%| 53.1%| 29.2% 2.4%| 0.2%| 0| 0| 0| 0 0水泥100% 100% 100% 100%100%| 100%| 100% 100% 99.3%| 96.1%合成级配100%| 93.8%| 87.1%| 76.6% 65.5%| 52.3%| 44.1%| 36中国煤化工8.8% 4.5% _配合比上限.100%| 100% 95%90% 85% 75% 60%MHCNMHG 20%15%配合比下限100%| 78% 70%65% 60%| 50%| 40%30%| 20%| 15%| 10%6%3%2013.08建设机械技术与管理85施T.技术I Construction Technology沥青冷再生料的早期强度、抗水损坏的能力和抗变形通过对铺筑好的试验路段进行检测来看，试验段能力。混合料质量检查的项目都已达到了设计规范，取得了良材料组成试验，采用3种泡沫沥青用量，以间接好的工程效果。拉伸强度为控制指标进行比较试验，以此确定最佳材料组成条件下的最佳沥青用量及混合料的基本性能参5结论数(表3)。(1)通过该工程的应用研究，总结了泡沫沥青就表3泡沫沥青冷再生混合料的组成设计结果地冷再生技术在河南干线公路维修中路面结构设计.设计参数设计结果冷再生材料设计、施工过程关键质量控制及再生层质沥青最佳发泡温度165 c量检测的方法;发泡条件发泡用水量2.5 %(2)通过对冷再生施工过程中压实度、冷再生材材料组成58.5%旧沥青路面铣刨料+20%石料力学性能及再生路面弯沉等检测数据的分析，初步材料配合.屑+20%碎石+1.5%水泥得出了影响泡沫沥青就地冷再生施工质量的关键因素;比设计结沥青用量果4.6%(3)泡沫沥青柔性基层现场冷在生结束仅有1年的最大干密度/(g/ cm)2.120时间，路用性能还有待于做进-一步的观测和检测，譬如弯沉、平整度、芯样强度等实验;4再生层施工效果(4)泡沫沥青就地冷再生技术在G311国道的试验泡沫沥青就地冷再生层完工后，为了检验试验路性应用， 为探索泡沫沥青冷再生技术在河南省国省道的施工效果，还需对冷再生混合料质量，冷再生层的干线公 路中的适应性，摸索干线公路超期服役沥青路面压实度、强度和弯沉进行检测，其检测结果见表4、的养护新技 术提供了参考。表5所示。表4试验段混合料质 量检查的项目结果参考文献项目检测结果是否合格 试验方法[1]拾方治，赫振华，吕伟民等.沥青发泡原理及特性的试验混合料外观均匀合格目测研究[J].建筑材料学报，2004,6(2) : 183-187.含水率5.5%~ 6.2%T0305[2]徐春林，裘越青，拾方治.泡沫沥青冷再生混合料性能指压实度98.5%-101.3%合格T0711马歇尔稳定度(60C)/kN_ 6.5~8.3T0709标的探讨[J].筑路机械与施工机械化，2008 (11) : 51-52.劈裂强度ITS (25C)/MPa 0.52~0.71合格.T0716[3] 拾方治，赫振华，吕伟民等.泡沫沥青冷再生混合料设计水稳性(干湿劈裂强度比)| 87.4%-91.1% 合格T0716 .方法的试验研究[I].公路交通科技，2004,21(10): 1-4.车辙试验5648T0719[4]李秀君，拾方治，董兆辉.泡沫沥青就地冷再生混合料设表5 各段弯沉检测结果计方法与工程应用[].公路，2005(2): 150-155.标号第一车道弯沉第二车道弯沉[5]拾方治，马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京:人民1;2518.4交通出版社，2006,6.2#17.5320.319.44#14.2收稿日期: 2013-05-245f18.924.6通讯地址:河南省周口市交通路中段(466002)Cmon67.615.2724.516.2中国煤化工817.4MHCNMHG9f16.586 CMTM 2013.08