广东先达建设有限公司
摘要:温拌再生技术不仅有助于降低沥青路面的拌和温度和减少有害气体的挥发,从而降低施工过程中对环境和人员的伤害,还可以有效地利用道路翻修维护带来的大量废旧沥青混合料,以减轻环境压力。因此,在市政道路建设领域推广应用温拌再生技术具有重要意义。通过融合温拌再生技术与市政道路的设计和施工思路,我们找到了一个实现节能、减少排放和持续发展的高效方法。本文以某城市快速路路面修复项目为例,介绍了一种新型的公路养护维修技术——温拌再生混合料路用特性分析及其在市政道路建设中的具体运用。通过实际工程案例来探讨温拌再生技术的实际应用,研究发现,温拌再生混合物在道路使用上的性能完全达到了规定的标准,确保了其安全性和规范性。
关键词:市政道路;温拌再生;沥青路面
引言:在城市道路的设计过程中,道路设计的品质直接影响到居民的出行效率和安全性。因此,在市政道路设计中融入绿色、环保、安全和舒适的设计理念,可以为道路的长期使用提供更好的保障,并为城市的持续发展提供强有力的支持。目前,随着经济建设水平的提升,人们对于生活质量也有了更高的要求。近几年,我国的道路通行和维护总里程持续上升[1],这导致了大量需要紧急处理的废弃路面材料的出现。由于沥青路面具有良好的行车舒适性与抗滑性等特点,因此被广泛地应用于城市道路工程当中。同时,沥青道路在热拌过程中会释放出大量有害的有毒气体,这可能对工作人员和周围环境带来伤害,而温拌再生技术恰恰是应对这些问题的高效方法。
1温拌再生技术的优点与难点
1.1.1温拌再生技术优点
绿色环保沥青的成分复杂,包含大量化学物质,如大分子聚合物(由碳、氢、氧等元素组成)和硫等。在道路施工过程中,受高温影响,这些化学物质可能发生裂解,释放出大量有毒有害的沥青烟,对环境和现场人员造成损害。在保证路面性能的前提下,采用温拌再生技术可降低沥青混合料的拌合温度,进而减少沥青烟排放[1]。相较于传统热再生技术,温拌再生技术不仅可对废弃沥青混合料进行再生处理,还能降低能耗。研究显示,采用该技术铺设的路面性能与新路面基本一致。因此,将温拌再生技术应用于市政道路设计符合我国可持续发展战略。
1.1.2提高施工和易性
温拌再生沥青混合料的施工和易性得到了提升,使得在低温条件下的道路施工能够顺利进行。这不仅减少了路面施工的季节性限制,还降低了由于高温导致的施工设备机械损耗,从而达到了延长施工设备使用寿命和降低建设成本的效果。此外,由于沥青路面具有表面平整光洁、行车舒适安全等优点,所以被广泛使用于市政公路以及城市道路上[2]。利用温拌再生技术也可以缩短道路的摊铺和升温时间,摊铺完成后,道路的开放和通行时间会大大减少,从而显著缩短道路的封闭时间和建设周期,进一步降低了建设的总成本。因此,在市政道路的设计和建设过程中应用温拌再生技术不仅有助于提升工作效率和降低建设成本,还能增强工程项目的整体安全性和质量。
1.1.3舒适度高,路用性能优异
相较于水泥混凝土路面,沥青混凝土路面展现出更高的平整度和更强的耐腐蚀性。因此,当车辆在沥青混凝土路面上行驶时,所产生的噪声和粉尘相对较少,这不仅提高了行驶的舒适度,还为其安全性提供了更好的保障。
1.3温拌再生技术的难点
使用温拌再生剂的技术同样面临一些挑战。目前,我国市场上的温拌再生剂主要依赖于国外进口,而国内的自主创新能力相对较弱。高昂的价格限制了温拌再生技术的广泛应用。目前,我国的重点学府和研究机构正在逐步推出自主研发的温拌再生剂,这使得温拌再生剂的产品种类得到了进一步的丰富。
2 温拌再生技术在市政道路中的运用理念
2.1安全理念
在市政道路设计中,安全设计的观念被视为最核心的思想,它在道路设计和施工过程中始终起到关键作用,不仅关乎未来道路的行车安全,还涉及施工阶段的安全保障。因此,如何做好市政道路设计工作显得尤为重要。在进行市政道路设计时,必须确保道路施工和行车的安全性。对于可能出现的风险和安全隐患,需要进行预防和保护,并实施有效的安全措施,确保从设计、施工到道路通车的整个过程都是安全的。在选择施工材料的过程中,应充分考虑现场土壤、地形和生态环境等多种因素,以选择最适合的材料和集配类型[3]。对于面层施工,应选用温拌再生沥青混合料,并确保其集配和配合比设计符合相关规定。只有当面层设计满足安全标准时,路面的使用安全性才能得到有效保障。
2.2绿色环保理念
在市政道路的设计中,应当坚守可持续发展的核心理念,并在设计时深入思考其对周边环境可能带来的潜在影响。在道路的设计与施工过程中,应当努力确保施工方法对环境造成的损害最小化,从而延长道路的使用寿命,并减少由于维护、修理或大规模维修导致的资源浪费和环境污染。通过将温拌再生技术与市政道路的设计哲学相融合,不仅能够实践绿色施工、节能和减少排放的环保原则,还能确保大量的沥青混合物回收材料(RAP)得到合理的使用,从而降低对环境的损害,这与可持续发展的核心理念是一致的。
3 温拌再生技术在工程实践中的广泛应用
3.1项目简介
该项目的路段位于某一线城市中心区,是一条三级公路和双向两车道。随着附近经济的迅速增长,该路段的车流量持续上升,远远超出了原有路面结构的设计承载能力。尽管进行了必要的维护和修复工作,但沥青路面问题仍然严重,这极大地威胁了行车的安全性和质量。该项目计划使用温拌再生技术来修复这一路段,该路段的长度大约为1265m,路面宽度大约为9m,是一个双向两车道的设计,因此车流量相对较大。
3.2级配设计
路面铣刨回收的RAP级配被确定为AC-20,这是一种广泛应用于我国公路建设的沥青混凝土级配。在回收过程中,使用合成集配进行摊铺,这有助于提高路面施工的效率和质量[4]。为了确保混合料的性能,新集料和矿粉的加热温度被设定为160°C,这是因为在适当的加热温度下,集料和矿粉的性能会更加稳定。新沥青的加热温度同样为160°C,这是为了使得沥青能够更好地与集料和矿粉融合,形成均匀的混合料。而对于回收的RAP,其预热温度被设定为120°C,这是为了使得RAP能够有效地融入新的沥青混合料中,提高混合料的性能。
在混合料的制备过程中,温拌再生剂DN-1的掺量被确定为总沥青含量的3%,占老化沥青的7.5%。这种再生剂的加入,可以有效地提高混合料的性能,延长路面的使用寿命。在RAP0-10中,老化沥青的比例被确定为RAP质量的5.22%,而RAP10-20的比例为RAP质量的3.2%。这种比例的设定,可以保证混合料的性能达到最佳。
在保证路用性能的前提下,我们对沥青混合料级配方案进行了优化研究,以经济成本最低为目标。在这个过程中,混合料的混合温度被设定为140°C,击实温度则为130°C。
经过优化后的温拌再生沥青混合料的合成级配位于AC-20型沥青混合料的级配上下限之间,完全符合我国相关规范的要求。这表明,优化方案既保证了混合料的性能,又满足了经济成本的要求。最后,利用马歇尔配合比设计方法,对沥青混合料的毛体积密度、稳定性、空隙率和流值进行了测试。测试结果表明,温拌再生混合料的最佳油石比为4.2%。
总结:
将温拌再生技术与市政道路设计融合,是达到节能、减少排放和持续发展的关键路径。将温拌再生技术的优势与市政道路设计紧密结合,不仅是确保施工过程安全、减少施工时间和成本的关键,更是遵循绿色发展原则、缓解环境压力的保障,对国家道路建设的持续发展大有裨益。本文主要分析了温拌再生技术在市政沥青路面中的应用,以供大家参考借鉴。
参考文献
[1]交通运输部.2020年交通运输行业发展统计公报[N].中国交通报.2021 -5-19.
[2]李瑞.泡沫温拌再生沥青及再生混合料低温性能评价[J].新型建筑材料,2017,44(12): 82-85.
[3]索智,季节,满琦,等.植物油再生沥青的性能研究[J].北京工业大学学报,2016,42(7): 1062 - 1065.
[4]李旭阳,索智,罗亮.温拌沥青混合料在生产阶段的节能减排量化分析[J].材料导报,2020,34(S1).