CN111304991A

CN111304991A - 一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法

Info

Publication number: CN111304991A
Application number: CN202010187736.XA
Authority: CN
Inventors: 范勇军; 彩雷洲; 张云霞; 丁润铎; 赵立东; 陆圣嘉
Original assignee: Crcc Beijing Engineering Materials Technology Co ltd
Current assignee: Crcc Beijing Engineering Materials Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-06-19

Abstract

本发明涉及一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法，包括以下步骤：1)废旧排水沥青混合料回收；2)破碎筛分和储存；3)拌和和运输；4)设置防水粘结层；5)摊铺和碾压；步骤3)中，将旧料、再生剂、新集料、新沥青、矿粉和纤维进行拌和，得厂拌热再生排水沥青混合料，厂拌热再生排水沥青混合料中包括10～50％的旧料，3～4％的矿粉，0.1～0.3％的纤维，旧料中含有的沥青与新沥青的总用量为4～5％，再生剂掺量控制在按照旧料中含有的沥青的用量的2～6％，余量为新集料。本发明有效利用旧排水沥青路面优质的粗集料和高黏度沥青材料，合理掺配再生剂、新集料与新沥青，使再生混合料及再生排水沥青路面性能指标均能够达到新建排水沥青路面技术要求。

Description

一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法

技术领域

本发明涉及路面养护技术领域，尤其涉及一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法。

背景技术

随着我国排水沥青路面使用里程的不断增加，路面相继进入养护和大修期，需采取相应的维修、养护等一系列改善措施。若采用铣刨重铺方式，废旧料遗弃不仅造成资源浪费，环境污染，也占用大量国家土地资源。而且目前国内对排水沥青路面的厂拌热再生养护技术处于研究空白状态，不利于排水沥青路面的不断推广使用和良好发展。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法。

本发明利用排水沥青路面废旧沥青混合料中的优质粗集料和高黏度改性沥青材料，添加一定量的再生剂、新沥青及新集料，制备厂拌热再生排水沥青混合料，并使用专门的工艺进行施工，既解决了废旧排水沥青混合料的浪费与环境污染问题，又完善了排水沥青路面的养护技术体系。

本发明的目的在于提供一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法，包括以下步骤：1)废旧排水沥青混合料回收；2)破碎筛分和储存；3)拌和和运输；4)设置防水粘结层；5)摊铺和碾压；步骤3)中，将旧料、再生剂、新集料、新沥青、矿粉和纤维进行拌和，得厂拌热再生排水沥青混合料，所述厂拌热再生排水沥青混合料中包括：10～50％的所述旧料，3～4％的所述矿粉，0.1～0.3％的所述纤维，所述旧料中含有的沥青与所述新沥青的总用量为4～5％，所述再生剂掺量控制在按照所述旧料中含有的沥青的用量的2～6％，余量为新集料。

根据本发明的一些优选实施方式，所述新沥青为掺配比例HVA高粘度添加剂：SBS改性沥青为(4-12)：(96-88)的高粘度改性沥青；所述再生剂选自植物油类型再生剂或石油基类型再生剂。

据本发明的一些优选实施方式，所述新集料选用粒径在9.5～13.2mm、4.75～9.5mm和0～3mm的三档集料。

据本发明的一些优选实施方式，所述新集料中，粗集料为玄武岩、石灰岩或辉绿岩，细集料为石灰岩机制砂或花岗岩机制砂；所述纤维选自聚合物纤维、木质素纤维或矿物纤维；所述矿粉为石灰岩矿粉。本发明中，细集料是指粒径为0～3mm的集料。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤1)中，采用冷铣刨或热铣刨的方式进行废旧排水沥青混合料的回收，优选为冷铣刨，铣刨速度优选为3～4m/min。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤2)中，采用冷破碎法进行破碎，在常温下破碎所述废旧排水沥青混合料并进行筛分，选出粒径在5～10mm和10～15mm两档的旧料；将已破碎筛分的旧料除尘，并控制含水率小于2％后进行存储，所述再生剂存放在可进行加热的存储装置内。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤3)中，所述拌和选用5～10mm和10～15mm两档旧料。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤3)中，先以喷洒的方式让所述再生剂与加热后的所述旧料直接接触，再与所述新集料进行拌合；优选的，拌和时所述旧料预加热温度控制在130℃；所述新集料预加热温度控制在170～220℃；让所述再生剂直接与所述旧料接触，且控制所述再生剂加热温度为120℃，再与所述新集料进行拌合；所述再生剂选择喷洒方式投放。

根据本发明的一些优选实施方式，拌和时先添加所述新集料和所述纤维，拌和时间不少于10s，随后添加所述旧料，拌和时间不少于8s，随后添加SBS改性沥青和HVA高粘度改性剂，拌和时间不少于15s随后添加所述矿粉，拌和时间不少于35s；出料温度不低于170℃，不高于185℃；和/或，运输过程中通过采取保温措施，使所述厂拌热再生排水沥青混合料到前场时的温度与拌合温度的温差在10℃以内，所述厂拌热再生排水沥青混合料到前场时的温度不低于160℃。

本发明中，所述运输根据运距和拌和机功率配备数量足够的自卸汽车，同时应有紧密、清洁、光滑的金属底板和侧板。并配有保温覆盖措施，车厢四角应密封坚固。当距离施工现场较远，对运输保温措施要求较高，所有投入排水沥青混合料运输的车辆在防漏油、车厢厢体保温及四层覆盖保温(第一次篷布覆盖+棉被覆盖+第二层大篷布对车厢尾及车厢四周的覆盖+安全网防风加固)方面均要严格要求。保证厂拌热再生排水沥青混合料到前场(摊铺现场)的温度与拌合温度的温差在10℃以内，厂拌热再生排水沥青混合料到前场温度不低于160℃。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤4)中，所述防水粘结层设置在厂拌热再生排水沥青混合料底部，所述防水粘结层选自橡胶沥青防水粘结层、改性沥青防水粘结层、乳化沥青防水粘结层和同步碎石改性沥青防水粘结层的一种或多种。

本发明中，防水粘结层施工首先清理铣刨部位，将表面浮灰、松散颗粒、粉尘和裂缝处吹净，确保铣刨裸露面洁净和干燥；然后进行沥青洒布，控制沥青的洒布温度为195℃～220℃，洒布量为1.5-1.8kg/m²，采用将按照集料重量计0.3％～0.5％的沥青裹附在4.75mm～9.5mm规格的单粒径碎石，裹附温度在150℃～180℃。碎石撒铺后撒铺量为满铺的60％～70％，且及时用胶轮压路机或钢轮压路机(光轮应采用橡胶包裹)紧跟预裹附沥青碎石撒布车碾压成型。碾压成型后应尽快摊铺厂拌热再生排水沥青混合料，其间临时封闭交通，避免防水粘结层的二次污染。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤5)中，摊铺前将熨平板预热至110℃以上，摊铺时控制夯垂频率开到最大夯垂频率的85～100％，振动频率开到最大夯垂频率的85～100％；所述厂拌热再生排水沥青混合料在摊铺前温度不低于155℃；和/或，按初压、复压和终压三个阶段进行碾压，碾压过程全程采用静压形式，所述初压紧跟厂拌热再生排水沥青混合料摊铺后进行，初压温度控制在150～165℃，终压温度控制在80～100℃；所述厂拌热再生排水沥青混合料从拌合完成到碾压完成的时间控制在100min以内。

根据本发明的一些优选实施方式，还包括步骤6)养护后开放交通，开放交通的条件包括摊铺层施工结束后，封闭交通24～48h，然后开放；紧急情况或施工车辆通行时，要进行洒水降温待摊铺层完全冷却，表面温度低于50℃后开放，并严禁急刹或急转。施工车辆通行时，必须保证轮胎洁净；人员通行时，亦应防止泥土污染。

本发明的有益效果至少在于：本发明有效利用旧排水沥青路面优质的粗集料和高黏度沥青材料，合理掺配再生剂、新集料与新沥青，通过优化配合比设计和施工工艺，使再生混合料及再生排水沥青路面性能指标均能够达到新建排水沥青路面技术要求，可操作性强，可大规模的应用于排水沥青路面再生工程，节约道路建设与养护的成本，减少环境污染。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。

本发明中，所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。本发明中所用的原料均可在国内产品市场方便买到。

实施例1

步骤1，回收旧料：回收使用冷铣刨方式进行，铣刨设备工作速度控制在3.5m/min，得废旧排水沥青混合料。

步骤2，拌合：拌和采用安迈-4000型拌合站，采用PAC-13级配，具体参数见表1，新集料中粗集料为玄武岩，细集料为石灰岩机制砂，再生剂选择石油基类再生剂zsj-01型，纤维为聚酯纤维，矿粉为石灰岩矿粉，集料参数见表2。选用5-10mm和10-15mm两档旧料的比例为5-10mm：10-15mm＝45：55，掺配率选择30％，再生剂掺量为按照旧料裹覆沥青重量计的3％。新沥青使用中咨华科交通建设技术有限公司生产的高粘度添加剂和SBS改性沥青进行复合改性，掺配比例为高粘度添加剂：SBS改性沥青＝8:92，新沥青技术指标测试结果见表3。拌和时间为：集料+纤维拌和10s，随后添加再生旧料拌和8s，随后添加沥青和HVA拌和15s，随后添加矿粉拌和35s。拌和时温度见表4。最终得到的厂拌热再生排水沥青混合料性能和新排水沥青混合料性能对比结果见表5。

表1各组分配合比表

表2集料性能指标测试结果表

项目	矿粉	0～3mm	4.75～9.5mm	9.5～13.2mm
					表观相对密度	2.766	2.750	3.029	3.006
毛体积相对密度	-	2.710	2.809	2.832

表3新沥青技术指标测试结果表

表4拌和温度表

控制指标	旧料加热温度	再生剂温度	新集料加热温度	新沥青加热温度	出料温度
						单位(℃)	130℃	120℃	200℃	175℃	175℃

表5厂拌热再生排水沥青混合料与新排水沥青混合料性能对比

步骤3，运输：运输使用防漏油、车厢厢体保温及四层覆盖保温(第一次篷布覆盖+棉被覆盖+第二层大篷布对车厢尾及车厢四周的覆盖+安全网防风加固)的自卸汽车，运送到前场的厂拌热再生沥青混合料温度为165℃。

步骤4，防水粘结层施工：防水粘结层使用了橡胶沥青防水粘结层，橡胶沥青防水粘结层施工首先清理铣刨部位，将表面浮灰、松散颗粒、粉尘和裂缝处吹净，确保铣刨裸露面洁净和干燥；然后进行橡胶沥青洒布，控制橡胶沥青的洒布温度为200℃范围内，采用将0.3％(按照集料重量计)的SBS改性沥青裹附在4.75mm-9.5mm规格的单粒径碎石(裹附温度在160℃)。碎石撒铺后撒铺量为满铺的60％，用胶轮压路机紧跟预裹附沥青碎石撒布车碾压成型。

步骤5，摊铺及碾压：摊铺机开始摊铺前将熨平板预热至115℃，摊铺过程中将开动熨平板的控制夯垂频率开到最大值的95％，振动频率开到最大值的95％。碾压采用4台双钢轮压路机，2台胶轮压路机，边缘采用1～2t小型振动压路机1台，按初压、复压和终压三个阶段进行，碾压过程全程采用静压形式。初压紧跟厂拌热再生排水沥青混合料摊铺后进行，温度控制在155℃，终压温度控制在90℃。从拌合完成到碾压完成的时间在100min以内。

步骤6，养护后开放交通：摊铺层施工结束后，封闭交通养护48h，开放交通。对开放交通后的路面的各项路用指标进行了检测分析，具体的检测结果见表6。

表6路面实际路用性能检测结果表

项目	检测结果
		摆式摩擦系数(BPN)	65
构造深度(mm)	1.95
		渗水系数(ml/min)	8864

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种排水沥青路面厂拌热再生养护方法，其特征在于，包括以下步骤：1)废旧排水沥青混合料回收；2)破碎筛分和储存；3)拌和和运输；4)设置防水粘结层；5)摊铺和碾压；步骤3)中，将旧料、再生剂、新集料、新沥青、矿粉和纤维进行拌和，得厂拌热再生排水沥青混合料，所述厂拌热再生排水沥青混合料中包括：10～50％的所述旧料，3～4％的所述矿粉，0.1～0.3％的所述纤维，所述旧料中含有的沥青与所述新沥青的总用量为4～5％，所述再生剂掺量控制在按照所述旧料中含有的沥青的用量的2～6％，余量为新集料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新沥青为掺配比例HVA高粘度添加剂：SBS改性沥青为(4-12)：(96-88)的高粘度改性沥青；所述再生剂选自植物油类型再生剂或石油基类型再生剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新集料选用粒径在9.5～13.2mm、4.75～9.5mm和0～3mm的三档集料；所述新集料中，粗集料为玄武岩、石灰岩或辉绿岩，细集料为石灰岩机制砂或花岗岩机制砂；所述纤维选自聚合物纤维、木质素纤维或矿物纤维；所述矿粉为石灰岩矿粉。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，采用冷铣刨或热铣刨的方式进行废旧排水沥青混合料的回收，优选为冷铣刨，铣刨速度优选为3～4m/min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，采用冷破碎法进行破碎，在常温下破碎所述废旧排水沥青混合料并进行筛分，选出粒径在5～10mm和10～15mm两档的旧料；将已破碎筛分的旧料除尘，并控制含水率小于2％后进行存储，所述再生剂存放在可进行加热的存储装置内。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述拌和选用5～10mm和10～15mm两档旧料。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3)中，先以喷洒的方式让所述再生剂与加热后的所述旧料直接接触，再与所述新集料进行拌合；拌和时先添加所述新集料和所述纤维，拌和时间不少于10s，随后添加所述旧料，拌和时间不少于8s，随后添加SBS改性沥青和HVA高粘度改性剂，拌和时间不少于15s随后添加所述矿粉，拌和时间不少于35s；出料温度不低于170℃，不高于185℃；和/或，运输过程中通过采取保温措施，使所述厂拌热再生排水沥青混合料到前场时的温度与拌合温度的温差在10℃以内，所述厂拌热再生排水沥青混合料到前场时的温度不低于160℃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述防水粘结层设置在厂拌热再生排水沥青混合料底部，所述防水粘结层选自橡胶沥青防水粘结层、改性沥青防水粘结层、乳化沥青防水粘结层和同步碎石改性沥青防水粘结层的一种或多种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)中，摊铺前将熨平板预热至110℃以上，摊铺时控制夯垂频率开到最大夯垂频率的85～100％，振动频率开到最大夯垂频率的85～100％；所述厂拌热再生排水沥青混合料在摊铺前温度不低于155℃；和/或，按初压、复压和终压三个阶段进行碾压，碾压过程全程采用静压形式，所述初压紧跟厂拌热再生排水沥青混合料摊铺后进行，初压温度控制在150～165℃，终压温度控制在80～100℃；所述厂拌热再生排水沥青混合料从拌合完成到碾压完成的时间控制在100min以内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤6)养护后开放交通，开放交通的条件包括摊铺层施工结束后，封闭交通24～48h，然后开放；紧急情况或施工车辆通行时，要进行洒水降温待摊铺层完全冷却，表面温度低于50℃后开放，并严禁急刹或急转。