成 果 简 介
应用场景
本技术适用于寒区冷再生工程,采用乳化沥青厂拌冷再生技术,增加旧料循环利用,解决新路沥青路面的疲劳问题和反射裂缝问题,延长道路使用寿命。
主要解决的问题
依托京哈高速拉林河至哈尔滨段改扩建工程项目,研究高性能乳化沥青厂拌冷再生混合料的性能以及施工工艺。重点研究寒冷地区气候条件下,混合料的低温性能和强度增长特性,典型路面结构以及施工工艺,获得寒冷地区的适用条件和应用技术指南。
技术要点
(1)高性能乳化沥青制备及性能的研究
选取国内外多种慢裂型乳化剂品种,采用合适的乳化剂剂量、皂液PH值、基质沥青制备乳化沥青,在满足乳化沥青性能指标的基础上,结合乳化沥青厂拌冷再生混合料空隙率、劈裂强度、破乳时间等指标,选择最佳乳化剂品种,得出高性能乳化沥青最佳制备方案。
(2)高性能乳化沥青厂拌冷再生混合料路用性能的研究
根据RAP性状与工程级配,采用高性能乳化沥青,进行配合比设计,得到最佳乳化沥青用量、水泥用量和最佳级配。对冷再生混合料的常规路用性能进行试验研究,获得相应参数,供设计及施工使用。
(3)高性能乳化沥青厂拌冷再生混合料合理层位和厚度的研究
调研国内外乳化沥青厂拌冷再生混合料的路面结构使用情况,采用有限元分析方法,研究乳化沥青厂拌冷再生混合料的合理层位和厚度。
(4)乳化沥青冷再生混合料微观空隙结构及水稳定性研究
展开冷再生混合料的内部空隙特征研究,与宏观的水稳定性能相关联,根据黑龙江省的低温与冰冻气候条件,提出水稳定性控制标准。
(5)乳化沥青冷再生低温性能研究
研究冷再生混合料的低温抗裂性能,结合小梁弯曲试验与半圆拉伸试验,提出低温抗裂性能指标与标准。
(6)乳化沥青冷再生低温施工工艺研究
根据寒区低温气候条件与所依托工程乳化沥青厂拌冷再生结构层位,通过对现场施工的试验分析和对各种问题的分析解决,研究出合理的乳化沥青厂拌冷再生施工工艺方案,并对各个关键环节提出解决的方法和控制措施。
(7)乳化沥青冷再生社会经济环保效益研究
根据工程项目反馈,综合分析乳化沥青厂拌冷再生技术的经济、环保及社会效益,为高速公路沥青路面大中修、改扩建项目提供参考,指导后序实际养护工程施工。
应用成效
(1)经济效益
充分利用旧路面铣刨料,减少运输废弃旧料的运输费用,有利于环境减排建设,减少筑路材料的成本支出。其次,冷再生混合料沥青用量一般为新沥青混合料的50%左右,可以节约大量沥青资源,据初步测算,乳化沥青厂拌冷再生混合料成本与热拌沥青混合料相比,可以节约10~20%左右。
(2)社会效益
乳化沥青厂拌冷再生的施工可以缩短施工工期,降低道路阻塞对交通的影响;其次,冷再生施工过程中,乳化沥青、冷再生混合料拌合过程均为常温,不用高温加热沥青混合料,减少热拌沥青混合生产和施工过程中大量的有毒有害气体和烟尘的排放,也改善了筑路工人的工作条件,避免了高温作业带来的身体负担,社会效益与环保效益显著。
适用范围
针对黑龙江省的低温气候条件,为国内大中修、改扩建项目中乳化沥青厂拌冷再生技术典型路面结构层位、高性能乳化沥青厂拌冷再生混合料路用性能、低温抗裂性能指标级标准提供经验。
联 系 人:孟庆焕
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科学技术研究院