施工技术

废旧沥青混合料的再生利用(2)

2007-09-21 11:53

再生沥青混合料的技术性能试验

根据废旧料的沥青含量、沥青的技术指标以及矿料的筛分结果,进行再生沥青混合料的配比设计,并且进行相关的性能试验。

级配类型定为以下三种:

      AC-13:废旧料按照30%、40%和50%的比例掺入;

②AC-20:废旧料按照40%、50 60%的比例掺入;

③AC-25:废旧料按照40%和60%的比例掺入。   

    新矿料筛分后.根据三种类型的规范级配范围与新、旧料的各规格筛分结果,通过电脑进行设计。三种类型合成的级配都在规范的级配范围内。

    沥青采用低标号沥青(软沥青)与旧料中的沥青(属高标号)掺配混合,能够改善沥青性能。新沥青选用B级的110号沥青.针入度100—1200.1mm);再生沥青控制在B70号.针入度60-80(0.1mm)。具体要通过室内试验.用内插法确定新沥青的掺量。   

根据经验先确定不同类型的再生沥青混合料的沥青用量.然后进行马歇尔试验,测定其主要的技术指标。试验结果见表4

4 沥青混合料的技术指标试验结果

结构类型

旧料掺量%

沥青含量%

视密度gcm3

理论密度gcm3

空隙率%

饱和度%

间隙率%

稳定度KN

流值mm

AC-13

30

5.5

2.320

2.447

5.19

77.3

18

13.17

32.5

40

6.0

2.347

2.445

4.10

81.3

18

11.52

32.0

AC-20

40

5.0

2.344

2.455

4.50

78

15.97

15.01

27

50

5.5

2.389

2.458

2.85

84

15.71

14.55

33

AC-25

40

4.2

2.362

2.470

4.37

76.8

14.50

10.01

33.6

50

4.5

2.342

2.473

5.29

75.6

15.94

15.94

29

60

5.0

2.362

2.470

4.37

78.5

15.93

10.17

37

规范指标

 

 

 

 

3-6

70.85

 

大于7.5

20-45

    说明:规范指标参考了《沥青路面再生技术》(人民交通出版社出版)一书中,日本再生沥青混合料的技术指标。

从表4的马歇尔试验结果看.掺配各种比例废旧沥青混合料所设计的三种类型的再生沥青混合料,其主要技术指标稳定度和流值、孔隙率、饱和度都能满足规范要求,且稳定度很高。

威海公路局废旧沥青混合料再生利用率的分析

    本批废旧沥青混合料是20022003年修建青威(青岛~威海)高辣公路时收集的.约有15万吨。这批废旧沥青混合料已经使用了1 3年,罩面部分使用了5年左右。原路面结构层为双层下面层为4--5cm厚的AC-16 IAM-20,上面层为2.53.0cm厚的AC-10 I。据原施工单位介绍,该工程当初施工时沥青为胜利100号.沥青含量很高。石料为花岗岩。通过对废料的试验分析认为:

    抽提后的级配基本在AC-1 6的级配范围内.沥青含量很高,平均为6.2%。通过沥青三大指标的测定.仍可达到B50号标准(新规范标准)

按照20051月旧实施的沥青路面新规范,破碎后各规格的废旧料,以20%~60%的不同比例,与新料掺配所设计的三种类型级配(AC-1 3AC-20AC-25),都可以进入规范级配,并且基本靠近中值。

B100号沥青进行掺配再生,根据经验确定沥青含量。从马歇尔试验结果看,主要技术指标都能达到规范指标要求。稳定度指标平均为12.9KN,最小的亦大于10KN(规范规定大于7.5KN)

    这批废旧沥青混合料的使用时间不是很长。虽然使用了13年,但后5年在其上部做了罩面,所以裸露在外的时间仅有8年。威海地区的温差变化不大,对沥青的老化程度影响较小。沥青的组分变化亦不大(沥青的三大指标可以证实)。沥青含量很高,经多次抽提,平均的沥青含量仍达到6.2%。沥青的利用率较高。

根据目前国外对废旧沥青混合料的再利用情况,结合这批废旧料抽提的沥青的主要技术性能和矿料级配情况.以及初步的马歇尔试验结果,这批废旧沥青混合料经过再生处理后.可以用在包括高等级在内的各等级公路上。建议在不同的公路等级和不同的结构层中.按照表5中的比例掺配使用。

5 建议废旧沥青混合料的掺配比例

公路等级

结构层

掺配比例()

高等级.一级公路

上面层

20--30

中面层

 30--40

下面层

 40--60

二级公路

上面层

 30--50

下面层

 40--60

三级以下公路

上面层

 40--50

下面层

 60--80

人行、社区道路

单层

 100

如果按照表5的比例掺配.废料的沥青含量按6.0%计算,AC-13FAC-20FAC-25F三种类型的再生沥青混合料的沥青含量分别按照6.0%5.5%5.0%计算(试验中,利用废旧沥青混合料配制再生沥青混合料的沥青含量,需比用新沥青配制混合料多0.05%-0.03%),则废旧沥青混合料的利用率如表6

6 废旧沥青混合料的利用率估算

公路等级

结构层位

废料掺料%

废料沥青含量%

再生沥青含量%

节约沥青%

节约石料%

备注

高等级、一级公路

上面层

20

6

6

20

18

AC-13

中面层

 30

 6

 5.5

 32.7

 28

AC-20

下面层

 40

 6

 5.0

 48.0

 37

AC-25

二级公路

上面层

 30

 6

 6

 30.0

 28

AC-13

下面层

 40

 6

 5.5

 43.6

 37

AC--20

三级以下公路

上面层

 40

 6

 6

 40.0

 37

AC-13

下面层

 60

 6

 5.5

 65.4

 56

AC-20

人行、社区道路

单层

 80

 6

 6 0

 80.0

 75

AC-1 3

 

结语

    根据初步试验分析,这批废旧沥青混合料的利用率很高.用于工程可以节约大量材料费用,降低工程成本。为了控制再生路面的质量,应作以下工作:

    使用废旧沥青混合料的工程确定后,根据工程所采用的矿料品种,选定合适标号的沥青(软沥青)。系统地进行沥青的掺配混合再生试验,确定满足再生沥青技术要求的软沥青掺量,然后进行目标配比设计并进行路用指标检验(高温、低温、水稳性和耐久性的试验),最后通过生产配比和生产配比的验证,以确保再生沥青混合料的配比设计合理。

在生产中加强再生沥青混合料的试验抽检,并建立质量指标的动态管理,以保证再生沥青混合料的质量稳定。

在施工中及时检查路面的有关技术性能指标(压实度、平整度、构造深度等),以保证路面的施工质量。(

文/威海市公路管理局总工 毕宏建;长安大学高级工程师   张秀华)

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