泡沫沥青冷再生技术的质量控制及应用

泡沫沥青冷再生技术的质量控制及应用

发表时间：2017-10-10T15:34:49.873Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第13期作者：仝先飞[导读] 沥青路面经过几年使用之后，会发生不同程度的车辙、坑槽、网裂、许多水损坏或伴随疲劳产生的损坏。

西安市北郊市政养护管理公司陕西省西安市 710016 摘要：质量与企业的命运息息相关，与人们的生活紧密相连，质量是经济效益和社会效益的直接反映，而市政工程的质量更是关乎这一个企业的兴衰，一个家庭的富足，一个城市的发展，城市的发展标志着国家的发展，同时市政工程质量也是一个城市文明程度的鉴定，工程质量也反应了一个企业的管理水平和技术水平，良好的工程质量不但节约了材料，减少了污染，而且会带给城市一种活力和欣欣向荣

的景象。

关键词：泡沫沥青；冷再生技术；管理与应用

引言：

沥青路面经过几年使用之后，会发生不同程度的车辙、坑槽、网裂、许多水损坏或伴随疲劳产生的损坏，对于面层及基层、底基层损坏非常严重的道路，经常采用大修的方法改善路面强度，但是这种方法进行维护不仅成本高，而且严重影响正常的交通，给行人车辆带来极大不便，在工程所在地也造成了不良的影响，而泡沫沥青具有：○1工期短，开放交通快，对周边群众影响小○2施工工艺简单，可增强结构层的强度及抗疲劳、抗水损害的能力，有效抑制二灰石基层材料因干缩和温变引起的反射裂缝问题○3道路标号变化不变，不会引起其他附属设施的影响○4将大量的旧路材料再生利用，经济、环保、节约能源、减少污染○5材料具有良好的和易性，基层为均匀的冷再生基层，整体性好等优点。泡沫沥青冷再生是对沥青路面面层和预先确定的一定厚度的基层材料，甚至包括路基土材料均匀刨碎掺入一定数量的新集料、再生结合料（乳化沥青、泡沫沥青、水泥等）、再生剂拌和，使之稳定后成为新的路面基层材料。经摊铺、碾压等工序，形成路面基层或者下面层的技术。因此我们采用沥青在膨胀状态下与冷湿集料很好的裹覆能力的特性及所具有的优点对北二环（井东路-井东二路）道路进行翻修。根据实验室提供的配合比为：选用普通325号硅酸盐水泥作为泡沫沥青的稳定材料，对西石化100号沥青进行发泡施工，发泡的用水量为2.3%，膨胀率＞10倍，半衰期＞8s，材料组成为：旧沥青路面铣刨料：水泥=98.2%：1.8%，泡沫沥青的最佳用量为2.4%，最佳含水量为11.4%，为了保证机械、车辆、行人安全及再生强度，需进行全封闭施工。

一、泡沫沥青冷再生在施工过程中的质量控制：

1、施工前的准备：WR2500冷再生机，5t油罐车，5t水车，Hamm20t单钢轮震动压路机，平地机，16t轮胎压路机，5t洒水车。先对原破损的沥青路面进行铣刨，铣刨厚度为7-8cm，铣刨厚度直接影响着再生层厚度，在铣刨过程中一定要派人对铣刨厚度加以控制，并进行书面记录，以便在再生过程中对再生层厚度进行控制。

2、撒布水泥：

再生前需要按照配比撒布水泥，先计算水泥用量，用石灰打出方格网进行摊铺，保证水泥质量和标号的同时，以确保证水泥用量，水泥用量的计算：再生层厚度（0.24m）*再生料的密度1950*水泥含量1.8%=8.4kg/m2 3、再生层厚度的控制：

再生阶段，为了保证再生层质量，以免和下承层分离，根据原道路结构层，本次再生厚度定为24cm，但也要根据实际施工情况来确定再生厚度，我们采用钢钎刺入土中，或者直接铲除再生部位再生料，观看是否再生到二灰石底部，本着宁深勿浅的原则，再生到二灰石底部，跟机人员将再生深度及时反馈，根据需要调整再生厚度。

4、行车速度的控制：

再生层的强度受再生机行车速度的影响，车速过低含水量和含油量都会偏高，车速过高，含水量和含油量会偏低都会影响强度，行车速度控制在5-6m/min，跟机人员要根据目测含水量的方法和计行车速度来控制含水量和含油量。

5、含水量的控制：

在再生机操作之前调整好行车速度和含水量、含油量之后，用现场酒精燃烧法来控制施工中的含水量与试验的标准含水量进行比较，找出现场酒精燃烧法的合适的含水量进行控制，另外，再生机启动前含水量的控制与天气关系很大，如果温度偏高，需操作手根据经验调整含水量，而且要及时碾压，以免水分散发太快而碾压不实。

6、泡沫沥青温度的控制：

泡沫沥青冷再生是利用沥青在膨胀状态下与冷湿料有很好的裹覆能力的特点进行废料利用，所以发泡沥青的最佳发泡温度的控制很重要，温度偏低会导致再生料结团，在碾压时粘轮现象很严重，温度超出最佳发泡温度的20度以上，会影响基层强度和施工质量，发泡温度控制在最佳温度或高出最佳温度的5-10度（165-170度）为宜，如果沥青发泡温度太低不予使用，太高则应等待一段时间，使温度降到最佳温度（160度）方可使用。

7、碾压：

再生过程中，压路机紧跟其后碾压，按照要求完成初压工作，沿施工中心位置静压一遍，再进行平地机整平，整平的目的在于消除再生机的轮迹印，刮平再生层使材料分布均匀，提高压实效果。在复压和终压时要派专人对压路机进行看护，保证碾压遍数确保质量，冷再生的质量关键也在于养生，如果天气炎热，每天洒水两次，这样再生层才能很好的板结，养生期到7天时，取芯试验看看板结状况，如果板结良好再进行上面层的摊铺。

二、工程完工后对施工质量进行试验并对其进行评价（一）对施工质量进行试验：

1、压实度检测

2、马歇尔试验

3、劈裂强度

4、弯沉检测

压实度检测：采用灌砂法进行马歇尔试验：通过马歇尔试验，对泡沫沥青冷再生混合料的稳定度及残留稳定度进行了检测。

检测位置检测时间马歇尔试验

稳定度流值残留稳定度流值

KN 0.1mm KN/% 0.1mm

1、北侧K4+4003月8日 4.6 16.7 86.5 23.5

2、北侧K4+4223月8日 4.4 18.0 88.4 18.0

3、北侧K4+5803月9日 4.7 18.5 93.8 20.8

4、南侧K4+7203月14日 5.0 18.8 86.1 19.5

5南侧K4+3403月15日 5.1 18.0 81.7 21.0

6南侧K4+8803月16日 5.2 19.8 85.1 21.2

标准值 >3.01 5~40 >75 15~40

（二）检测结果评价

1、压实度检测：从检测结果来看，北侧压实度检测效果好于南侧，含水量适中；而南侧压实度检测值明显偏低，其主要原因为含水量过大，是因为南侧5cm沥青混合料面层施工过程中突遇大雨，造成泡沫沥青再生层含水量过大。可见施工过程规范，未受外界因素影响，施工质量是能达到要求的。

2、马歇尔试验：各项指标均达标，说明冷再生泡沫沥青基层具有满足要求的高温稳定性、水稳定性及耐久性。所采用的标准值还有待于在实践中进一步验证，以取得更加的检测标准。弯沉测试：采用落锤式弯沉仪，测点按车道进行布置，每30米布置一个测点。按照预设定的0.7MPa荷载进行每个测点三锤试验，取后两锤试验数据作为最后的汇总评定数据。

3、弯沉检测：从以上检测结果可以看出，无论是改造前、后每检测点弯沉值单点对比还是弯沉代表值的对比，改造后的道路整体承载能力比改造前的很大提高，并高于原设计值。

三、泡沫沥青冷再生的经济效益分析：

采用泡沫沥青就地冷再生施工工艺与传统的完全翻建方式相比，随着再生层厚度的不同，可以降低成本15%--46%，冷再生路面厚度越厚，降低成本越多。以北二环道路改造试验段为例，施工采用泡沫沥青就地冷再生施工工艺进行道路基层的再生利用，再生厚度24cm，再生层工程造价为172.83元/m2，而采用传统工艺需先挖运沥青面层及二灰砾石基层，新铺二灰砾石基层后再进行双面层施工，费用为207.25元/m2，即采用冷再生节约34.42元/m2，每平方米节约投资17%。

四、泡沫沥青冷再生的社会效益

1、减少废料对环境破坏和扬尘对环境的污染，节约了资源。符合循环经济可持续发展的要求。

2、改善了劳动环境，降低了劳动强度。

3、减少了对交通的影响。

4、改变半刚性基层一统天下的局面，丰富高速公路的结构形式，有利于公路工作者根据实际情况选择合适的路面结构形式，对我国的公路建设水平上一个新台阶。

5、在国内首次对泡沫沥青就地冷再生的施工工艺、配合比设计、施工规程、检验标准进行了探索研究。为制定相关的规程标准提供依据，为下一步推广使用打下基础。