市政道桥沥青路面再生混合料性能优化与施工质量控制关键技术
杨文
身份证号码:110221198608111214
中图分类号:U416 文献标识码:A
引言
沥青路面再生技术通过破碎、筛分 RAP,掺入再生剂、新料重新制备混合料,兼具经济与生态效益。然而,RAP 中老化沥青性能衰减、级配波动,易导致再生混合料高温稳定性、低温抗裂性不足;同时,再生混合料施工工艺与普通混合料差异显著,管控不当易引发早期病害。因此,研究再生混合料性能优化方法与施工质量控制技术,是推动该技术在市政道桥工程中应用的关键,对实现基础设施绿色低碳发展具有重要意义。
1 市政道桥沥青路面再生混合料性能的核心影响因素
1.1 废旧沥青混合料(RAP)特性
RAP 是再生混合料的核心原料,其质量直接决定基础性能:一是老化程度,长期光照、温度作用使RAP 中沥青氧化,表现为针入度降低、延度减小,老化严重会导致再生混合料低温抗裂性骤降;二是级配稳定性,RAP破碎筛分过程中若级配控制不当,出现骨料离析或细料过量,会破坏混合料骨架结构,削弱高温抗车辙能力;三是杂质含量,泥土、金属碎片等杂质会削弱沥青与骨料粘结力,导致混合料水稳定性不足,增加松散、剥落风险。
1.2 再生剂选择与掺量
再生剂承担修复老化沥青的关键作用,其适配性直接影响再生效果:一是相容性,再生剂需与老化沥青分子结构匹配,避免分层现象,确保有效恢复沥青粘弹性能;二是性能指标,优质再生剂需具备适宜粘度与抗老化性,既能降低老化沥青硬度,又能避免再生后沥青高温软化;三是掺量精度,掺量过少无法充分修复老化沥青,过多则导致混合料高温性能衰减,需根据RAP 老化程度动态调整。
1.3 新料与 RAP 配比
新料与 RAP 的配比决定混合料整体性能:一是 RAP 掺配比例,掺量过高会导致老化沥青占比过大,即使添加再生剂也难以完全恢复性能,易引发低温开裂;掺量过低则无法发挥再生效益,市政道桥工程中通常控制在 30%60% ,并结合路面结构层性能要求调整;二是新沥青类型,需根据路面需求选择互补类型,如高温路段选用高粘度改性沥青,提升抗车辙能力;三是新骨料级配,需弥补 RAP 级配缺陷,如 RAP 细料不足时补充新细骨料,确保混合料形成稳定骨架密实结构。
1.4 拌和工艺参数
拌和工艺影响混合料均匀性与沥青裹覆效果:一是拌和温度,温度过低会导致再生剂与老化沥青混合不均、骨料裹覆不充分,过高则引发沥青二次老化,通常比普通混合料高 10–20∘C ,需结合沥青类型与 RAP 含水率调整;二是拌和时间,过短易出现花白料,过长则增加能耗与老化风险,需通过试验确定最佳时长;三是加料顺序,合理顺序可提升混合均匀性,避免再生剂与新沥青过早融合导致性能波动。
2 市政道桥沥青路面再生混合料性能优化路径
2.1 基于RAP 特性的精准配比优化
一是 RAP 预处理,对 RAP 按老化程度、级配差异分级,避免混合使用导致性能波动;采用负压筛分去除杂质,保证RAP 洁净度;二是再生剂掺量动态调整,通过回收RAP 中老化沥青测定性能指标,采用梯度掺量试验确定最佳用量,确保再生后沥青达标;三是级配精准设计,结合马歇尔试验与骨架密实度分析,调整新骨料级配与RAP 掺量,形成粗骨料骨架、细骨料填充结构,平衡高温稳定性与水稳定性。
2.2 再生混合料改性技术应用
一是新型再生剂研发,推广纳米改性再生剂、复合再生剂,纳米粒子可填充老化沥青微孔隙,增强粘结力;复合再生剂结合抗氧剂与增塑剂,兼顾修复与抗老化效果;二是纤维改性,掺入木质素纤维、聚酯纤维形成
三维网络结构,提升混合料抗拉强度与抗裂性,适配寒冷地区低温抗裂需求;三是橡胶粉改性,将废旧橡胶粉掺入混合料,与沥青形成弹性体,提升低温延度与抗疲劳性能,同时增强路面抗滑性。
2.3 拌和与成型工艺优化
一是智能温控与计时,在拌和设备安装温度传感器与计时器,实时监测参数,根据RAP 含水率自动调整,避免人工误差;二是分阶段加料,采用 RAP+新骨料干拌 $$ 加再生剂搅拌 $$ 加新沥青湿拌的顺序,确保各组分充分融合;三是成型工艺调整,采用双面静压与振动压实方式,根据路面结构层厚度调整压实次数,上面层注重平整度,下面层注重密实度。
3 市政道桥沥青路面再生混合料施工质量控制关键技术
3.1 摊铺过程质量控制
摊铺质量直接影响路面平整度与均匀性:一是温度管控,再生混合料摊铺温度不低于 160∘C ,在摊铺机料斗安装测温仪,低温天气设置保温棚存放混合料;二是速度稳定,摊铺机保持 2⋅4m/min 匀速行驶,避免速度波动导致平整度偏差,采用非接触式平衡梁控制高程,确保厚度误差 ±3mm 以内;三是离析防控,通过摊铺机螺旋布料器保证混合料均匀分布,专人检查并人工补撒细料处理离析区域。
3.2 压实过程质量控制
压实是保障混合料密实度的关键:一是机械组合,采用双钢轮压路机、胶轮压路机组合,初压用双钢轮静压 1-2 遍稳定混合料,复压用胶轮碾压4-6 遍提升密实度,终压用双钢轮静压消除轮迹;二是温度控制,初压温度不低于 150∘C 、复压不低于 130∘C 、终压不低于 110∘C ,红外测温仪实时监测,低温时停止压实;三是碾压参数,压路机速度控制在 2⋅4km/h ,采用梯队式碾压,相邻碾压带搭接宽度不小于 10cm 或 20cm ,避免漏压或过压。
3.3 施工后质量检测与养护
施工后管控确保路面长期性能:一是现场检测,钻芯取样检测密实度与厚度,平整度仪测定国际平整度指数(IRI),渗水仪检测渗水系数;二是早期养护,封闭交通 24 小时以上,待路面温度降至 50∘C 以下开放,边缘设置警示标志避免碾压未成型路面;三是后期跟踪,通车后 1-3 年内定期监测车辙深度、裂缝发展,评估长期性能,为后续技术优化提供依据。
4 结束语
市政道桥沥青路面再生混合料性能优化与施工质量控制需围绕原料、配比、工艺、施工全链条展开。研究表明,再生混合料性能受RAP 特性、再生剂掺量等因素影响,通过精准配比、改性技术与工艺优化可实现性能提升;施工阶段需聚焦摊铺温度、压实组合等关键环节,结合检测与养护确保质量。未来,随着智能化技术发展,再生技术将向RAP 精准分级、性能智能预测、施工数字化管控方向升级,进一步推动市政道桥工程绿色低碳发展,为城市基础设施高质量建设提供支撑。
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