時間:2014年03月14日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要:溫拌再生瀝青混合料能夠降低混合料生產(chǎn)和施工溫度,增加有效壓實時間,延長施工期,節(jié)約資源,保護環(huán)境。本文通過試驗研究了舊料摻加比例為0%-50%時,溫拌再生混合料的空隙率、馬歇爾動強度及動穩(wěn)定度的變化情況,并對溫拌再生瀝青混合料進行了成本分析。結(jié)果表明溫拌再生混合料摻入比例可控制在35%之內(nèi),且摻配比例越高,獲得經(jīng)濟效益越大,再生混合料的高溫穩(wěn)定性要優(yōu)于熱拌瀝青混合料。
關(guān)鍵詞:道路施工評職論文發(fā)表,核心期刊,溫拌,再生瀝青混合料,試驗,成本
目前,我國正處于公路建設(shè)與養(yǎng)護維修的高速發(fā)展時期,公路的改造及維修每年都會產(chǎn)生廢舊瀝青混合料數(shù)萬噸。銑刨后的廢舊瀝青混合料再利用技術(shù)有兩種:一種是按照一定的級配摻入瀝青和新集料,重新拌合后形成熱拌瀝青混合料用于路面施工,即熱再生技術(shù);另外一種是摻入適量的水泥材料,使回收的廢舊瀝青混合料具有足夠的強度,以作為道路的基層或底基層材料,即冷再生技術(shù)。冷再生技術(shù)在環(huán)保、能耗等方面有一定優(yōu)勢,但由于其路用性能不穩(wěn)定,一般只用于路面養(yǎng)護及干線路面底基層。廠拌熱再生存在舊料利用率低、能耗高、污染大、成本高等缺點,溫拌瀝青再生技術(shù)可以極大地彌補這一缺陷,一般而言,WMA的拌合與施工溫度比HMA可降低20℃-50℃以上。與其它瀝青混合料相比,溫拌瀝青混合料具有高性能、低排放、能耗低的特點,應用前景十分廣闊。
本文將針對溫拌再生后的瀝青混合料性能進行研究分析,再生混合料新舊料添加比例、高溫穩(wěn)定性及施工成本對比展開具體分析與研究,發(fā)現(xiàn)溫拌再生瀝青混合料具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
1 溫拌再生新舊料添加比例試驗對比分析
(1)對孔隙率的影響
孔隙率是影響混合料水穩(wěn)定性、疲勞、高溫的重要因素,將舊料添加至溫拌混合料中,最終混合料的性能會受到影響。第一要考慮的是舊瀝青的性質(zhì),例如舊瀝青混合料中瀝青的老化程度,本身技術(shù)指標比較好,可以考慮采用較高的摻配量,如果舊瀝青的老化程度低,反之則取較低的摻配量。第二要考慮生產(chǎn)設(shè)備對舊料摻配比例的限制,采用間歇式拌合設(shè)備,舊料的摻配比例一般小于20%。采用連續(xù)式拌合設(shè)備,舊料摻配比例可以達到50%。第三在滿足設(shè)計級配的同時最大限度地利用舊瀝青混合料,但不能超出設(shè)計的級配范圍。
針對我國目前的公路建設(shè)的應用情況,對于熱拌再生瀝青混合料舊料一般限制在25%以下,但是考慮到溫拌再生的特點,我們可以適當放寬標準,但是具體指標為多少,本試驗將對溫拌再生瀝青混合料的舊料占總量的10%、20%、30%、40%、50%等五個等級進行混合料的空隙率檢測。每個比例成型4個馬歇爾試件和一份理論最大密度式樣,所有成型試件均雙面擊實75次。按既定方法級配成型溫拌再生瀝青混合料。
根據(jù)之前的研究經(jīng)驗和規(guī)范,在面層10cm深度以內(nèi)的混合料空隙率在4%-5%之間較為合理,即要求混合料的舊料含量分別在35%之內(nèi)。因為舊料的內(nèi)部核心溫度并未完全升至平均溫度,擊實時不能完全實現(xiàn)壓實度。從上述表格可知,隨著舊料占總量的比例增大,空隙率隨著增大。
(2)對馬歇爾強度的影響
馬歇爾強度是綜合評價混合料性能的關(guān)鍵指標,在工地實驗室是最為常見評價混合料性能的方法。因此試驗將對溫拌再生瀝青混合料的舊料占總量的10%、20%、30%、40%、50%等五個等級進行混合料的馬歇爾試驗,每個比例成型4個馬歇爾試件,所有試件均雙面擊實75次。試驗結(jié)果見表2.
從上述表格可以看出,混合料都在30%左右穩(wěn)定度下降開始加劇,這說明上節(jié)所確定的要求混合料的舊料含量分別在35%以內(nèi)是合理的。
2.高溫性能試驗
通常以抗車轍性能來表征瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。通過車轍試驗,測得不同廢舊瀝青混合料摻入量時,溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度,并與熱拌新料的性能比較,結(jié)果見表3.
從車轍試驗結(jié)果可以看出,在全新料的情況下,溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度比熱拌瀝青混合料降低15%。在溫拌條件下,隨著廢舊瀝青混合料摻入量的增加,瀝青混合料的動穩(wěn)定度有所增加。這可能是由于廢舊材料與新集料混合后,集料更容易形成密實的骨架結(jié)構(gòu),從而增加集料之間的摩阻力的原因。同時,摻入廢舊瀝青混合料時,溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度普遍較高,可見,溫拌再生瀝青混合料具有較高的抗車轍能力,高溫穩(wěn)定性好。
3再生料成本計算
溫拌再生瀝青混合料的經(jīng)濟效益比較可觀,原因是相比傳統(tǒng)的熱拌再生瀝青混合料提高了舊料的利用率。以2012年的市場價為參考,評價分析產(chǎn)生1t溫拌再生瀝青混合料的成本。
(1)節(jié)約瀝青
傳統(tǒng)的熱拌再生混合料舊料的利用率至多為20%,而采用溫拌技術(shù)后可達到30%,新舊料中的瀝青含量假定均為4.7%,90號瀝青的成本為4400元/t,則節(jié)約費用為:1t×(0.35-0.2)×4.7%×4800元/t=33.84元。
(2)節(jié)約石料。忽略回收舊路中的瀝青質(zhì)量,則所有舊料均為石料,石料的成本為95元/t,則節(jié)約費用為:1t×(0.35-0.2)×95元/t=14.25元。
(3)節(jié)約材料的運輸存放費用。假定材料的平均運輸距離為10km,則相應的運輸費用為12元/t,存放費用為5元/t,則節(jié)約費用為:1t×(0.35-2)×(12+6)元/t=2.7元。
(4)節(jié)約燃料。生產(chǎn)1t溫拌瀝青混合料比普通熱拌瀝青混合料可節(jié)約燃油3.5L,根據(jù)燃油市場價格6.95元/L可計算得到節(jié)約的燃油費用為:1t×3.5×6.95=24.3元。
(5)溫拌劑增加費用。溫拌劑的市場價格為18000元/t,添加比例為瀝青質(zhì)量的5%,則生產(chǎn)溫拌再生瀝青混合因增加溫拌劑所需費用為:1t×4.7%×5%×18000=42.3元。
則生產(chǎn)1t溫拌再生瀝青混合料相比生產(chǎn)1t熱拌再生瀝青混合料成本節(jié)約成本:33.84+14.25+2.7+24.3-42.3=32.79元。考慮道路施工所需材料數(shù)量巨大,這個數(shù)目是相當可觀的,能為我國今后道路建設(shè)節(jié)約大量資金。如果考慮燃油減少CO2排放以及加大能源利用率等社會環(huán)保效益,溫拌再生的應用前景將更為廣闊。
4.結(jié)論
本文通過溫拌再生混合料的新舊料比例、高溫性能試驗并結(jié)合成本分析等三個方面對溫拌再生瀝青混合料進行了評價,得出如下結(jié)論:
(1) 溫拌再生混合料的新舊料比例可控制在約35%之內(nèi);
(2) 溫拌再生瀝青混合料具有良好的高溫性能,摻入廢舊瀝青混合料一定程度上能夠提高混合料的動穩(wěn)定度。
(3) 根據(jù)成本計算,較大的舊料添加比例會帶來更好的經(jīng)濟和社會效益;
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