就地热再生工程中再生剂添加方式研究
【摘 要】就地热再生由于其再生速度快、干扰交通小等优点,已经发展为重要的路面养护技术。随着沥青路面使用年限的增加,沥青容易老化,其路用性能逐渐降低,因此如何在较短时间内完成老化沥青的再生,成为道路养护技术的重点。本文以再生剂作用原理为基础,结合SY4500就地热再生机组,按照施工工艺顺序对再生剂可以添加的位置进行了相关分析。
【关键词】就地热再生;沥青路面;再生剂
0 引言
公路养护的核心内容是路面养护,就地热再生作为一种新型的道路养护技术因其再生效果好,开放交通快等特点已经被广大养护单位所接受。对沥青路面再生的首要条件是对沥青的再生,通过加入一定比例的再生剂可以提高或恢复老化沥青的路用性能,沥青的再生是老化的逆过程。就地热再生的施工时间较短,因此有必要对再生剂的添加方式进行研究,以更好的完成路面再生工程。
1 热风循环式就地热再生简介
复拌型沥青路面就地热再生设备通常由两台加热机、一台铣刨机和一台复拌机组成,配合若干运输新沥青混合料的料车、沥青摊铺机与碾压设备,共同组成沥青路面就地热再生机组。
在施工中,加热机首先对旧沥青路面进行预热,使热量沿沥青路面纵向进行传递,软化旧路面。热铣刨机是该技术的第二道工序,铣刨机通过铣刨鼓的铣削作用使旧路面面层旧料被完整的铣削,同时按照工程实际情况添加一定比例的再生剂和新沥青,尽可能恢复老化沥青的路用性能。铣刨系统后是复拌系统,复拌机通过接受新料以改变旧路面不合理级配,并通过双卧轴式搅拌缸强制搅拌新旧混合料,形成再生混合料。最后再生混合料通过摊铺、压实,实现路面的再生。
2 道路沥青的再生机理
在沥青中,分子量很高的沥青质不能直接溶于分子量很小的芳香分和饱和分的介质中。沥青之所以能形成稳定的胶体,是因为强极性的沥青质吸附极性较强的胶质,胶质中极性最大部分吸附在沥青质表面,然后逐步向外扩散,极性逐渐减小,芳香度也逐渐减弱,距离沥青质越远则极性越小,直至与芳香分接近,甚至到几乎没有极性的饱和分,它们的极性时逐步递变的,没有明显的分界线[1]。
沥青的化学性质和使用性能很大程度上取决于其胶体体系的性质,而能否形成稳定的胶体体系又与其化学组成密切相关[2]。因此,性能优良的沥青,其化学组分之间应保持适度的匹配,以形成稳定的胶体体系。从化学组分的角度分析沥青的老化机理可以看出:要使老化沥青恢复原有性能、即将老化沥青和原沥青的组分进行比较后,向老化沥青中加入所缺少的组分,使组分重新协调。但沥青的化学结构极其复杂,即使化学组分相同的沥青,因为它们的油源基属及生产工艺不同,化学结构可能会相差很远,其路用性能可能有很大变化。同时要合成某种固定组分的再生剂,工艺上有相当大的难度.对设备和工艺都有很高的要求,成本也高。所以用化学组分为指标来控制旧沥青的再生不现实。
3 再生剂添加方式对再生质量的影响
通过施工工序发现,对既有沥青混凝土面层的再生首先是对沥青的再生,它是老化的逆过程。通过加入再生剂,使沥青质相对含量降低,从而提高沥青针入度和延度,使其恢复或接近原来的性能。旧路面老化沥青的再生是真正意义的再生,是整个技术的重点。
影响再生剂再生效果的因素有两个:首先,保证再生剂与旧料的结合时间。其次,在时间充足的情况下沥青与再生剂要达到近似均匀混合物必须满足以下三个条件:
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