沥青路面现场冷再生技术在G108线大修中的应用研究
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摘要
沥青路面冷再生技术是指将旧沥青路面材料经铣刨加工后进行重复利用,并根据再生后结构层的结构特征,适当加入部分新骨料或细集料,按比例加入一定量的外掺剂和适量的水,在自然环境下连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型,重新形成结构层的一种工艺方法。
本文在国内外已有研究成果的基础上,根据国内普遍采用半刚性基层沥青路面这一结构特点,研究利用水泥为稳定剂的旧沥青路面的现场冷再生技术。提出了冷再生混合料的配合比设计方法；深入研究了旧沥青路面材料再生后的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等主要力学指标,分析了其强度随水泥用量、养生龄期和试验温度的变化规律,并建立了各指标之间的相互联系；对再生馄合料的稳定性能(水稳性和冻稳性)、抗冲刷性能和抗收缩性能开展了研究,并与规范推荐级配的水泥稳定碎石的路用性能进行了对比分析,综合评价了再生混合料的路用性能。此外,本文还研究了冷再生技术的施工工艺以及质量控制与检测,并将再生的混合料应用于路面基层,实践表明其满足相应的路用性能要求。
本文还结合实体工程对旧沥青路面冷再生技术进行了技术经济比较,研究结果表明,就地冷再生技术是一项切实可行、有广阔发展前景的技术,尤其适用十缺乏砂石材料的地区和道路的大中修改建。
Old in-place recycling technology of asphalt pavement technique that repeated using the old asphalt material of the road will a new kind of surface, according to the structural feature of recycling structural layer properly joining partial new aggregation or fine aggregate and pouring into the proper water and stable additional things,under natural environment completing a series of processing technology of the material and forming a structural layer again.
Based on the research results from home and abroad, and the characteristic of the widely-adopted semi-rigid pavement, the thesis studies the cold in-place recycling technology stabilized by cement. And the thesis proposes the method of the mixture design of cold in-place recycling. The primary mechanical indexes of the recycled mixture are tested, including the unconfined compressive strength, the cleavage strength and the resilient modulus. The changing law of these indexes related to the cement content, the aged-period and the testing temperature is explored and the relationship between indexes is established. The pavement behavior and performance of designed mixture is studied and contrasted with the mixture which is recommended by the Technical Specifications for Construction of Highway Roadbases, including mechanical performance, stableness, anti-brushing performance, the anti-crack performance and fatigue performance. Moreover, the thesis delves on the construction craft and quality control of the cold in-place recycling technology. The recycled mixture is applied to the base and this is proven to meet the requirements of pavement performance
The thesis also draws a comparison between cold in-place recycling and rebuilding. And the results show that the in-place cold recycling is a viable technology, has broad development prospects, especially in the areas where lack of stand stone for reconstruction and large and medium-sized maintenance.
本文在国内外已有研究成果的基础上,根据国内普遍采用半刚性基层沥青路面这一结构特点,研究利用水泥为稳定剂的旧沥青路面的现场冷再生技术。提出了冷再生混合料的配合比设计方法；深入研究了旧沥青路面材料再生后的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等主要力学指标,分析了其强度随水泥用量、养生龄期和试验温度的变化规律,并建立了各指标之间的相互联系；对再生馄合料的稳定性能(水稳性和冻稳性)、抗冲刷性能和抗收缩性能开展了研究,并与规范推荐级配的水泥稳定碎石的路用性能进行了对比分析,综合评价了再生混合料的路用性能。此外,本文还研究了冷再生技术的施工工艺以及质量控制与检测,并将再生的混合料应用于路面基层,实践表明其满足相应的路用性能要求。
本文还结合实体工程对旧沥青路面冷再生技术进行了技术经济比较,研究结果表明,就地冷再生技术是一项切实可行、有广阔发展前景的技术,尤其适用十缺乏砂石材料的地区和道路的大中修改建。
Old in-place recycling technology of asphalt pavement technique that repeated using the old asphalt material of the road will a new kind of surface, according to the structural feature of recycling structural layer properly joining partial new aggregation or fine aggregate and pouring into the proper water and stable additional things,under natural environment completing a series of processing technology of the material and forming a structural layer again.
Based on the research results from home and abroad, and the characteristic of the widely-adopted semi-rigid pavement, the thesis studies the cold in-place recycling technology stabilized by cement. And the thesis proposes the method of the mixture design of cold in-place recycling. The primary mechanical indexes of the recycled mixture are tested, including the unconfined compressive strength, the cleavage strength and the resilient modulus. The changing law of these indexes related to the cement content, the aged-period and the testing temperature is explored and the relationship between indexes is established. The pavement behavior and performance of designed mixture is studied and contrasted with the mixture which is recommended by the Technical Specifications for Construction of Highway Roadbases, including mechanical performance, stableness, anti-brushing performance, the anti-crack performance and fatigue performance. Moreover, the thesis delves on the construction craft and quality control of the cold in-place recycling technology. The recycled mixture is applied to the base and this is proven to meet the requirements of pavement performance
The thesis also draws a comparison between cold in-place recycling and rebuilding. And the results show that the in-place cold recycling is a viable technology, has broad development prospects, especially in the areas where lack of stand stone for reconstruction and large and medium-sized maintenance.
引文
[1]马君毅,水泥稳定旧沥青[J],中外公路,2005.05
[2]沈金安,高速公路沥青路面早期损坏分析与防治措施[M].北京：人民交通出版社,2004
[3]中华人民共和国交通部公路水路交通‘十一五’科技发展规划,2006.02
[4]美国沥青路面再生指南,北京：人民交通出版社,2006
[5]杨修志,旧路面材料冷再生基层施工工艺与质量控制公路交通技术[J],2004.02
[6]拾方治,马卫民.沥青路面再生利用手册[M],北京：人民交通出版社,2006
[7]梁乃兴,韩森、屠书荣,现代路面与材料[M],北京：人民交通出版社,2003
[8]张晋炮,沥青路面就地再生施工机械[J],筑路机械与施工机械化[J],1997,
[9]赵文光,国外道路就地冷再生机械[J],筑路机械与施式机械化[J],1992
[10]Blumer M. Recycling aus der Sicht der Bemessung[J]. Strasse and Verkehr.1992
[11]董泽蛟,再生沥青混合料路用性能研究,哈尔滨工业大学,2004年3月。
[12]吕伟民,葛荣滦,冷法再生沥青路面结构与工艺的研究[J],华东公路,1994,(5).
[13]JTJ073-96,公路养护技术规范,[S].北京：人民交通出版社1996。
[14]张海龙,废旧沥青路面沥青完全再生利用技术的研究与展望第一届全国公路科技创新高层论坛论文集
[15]JTGD50—2006,公路路面基层施工技术规范[S],.北京：人民交通出版社,2000
[16]JTG E42—2005,公路工程集料试验规程[S],北京：人民交通出版社,2005
[17]JTGD50-2004,公路沥青路面设计规范[S],北京：人民交通出版社,2006。
[18]JTG E30--2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S],.北京：人民交通出版社.2005。
[19]JTJ 057—94,公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S],北京：人民交通出版社,1994
[20].张登良,沥青路面[M],北京：人民交通出版社,1998.12
[21].张登良,沥青与沥青混合料[M].北京：人民交通出版社,1993.6。
[22]张登良,加固土原理[M].北京：人民交通出版社,1990
[23]沙爱民,半刚性基层路面材料结构与性能[M],北京：人民交通出版社,1998
[24]姚爱玲,张西玲,王选仓.测试方法对沥青混合料抗压回弹模量的影响[J].长安大学学报(自然科学版),2005
[25]肖桂彰,道路复合材料[M],.北京：人民交通出版社,1999：
[26]吕明敏.水泥稳定碎石基层材料设计研究[D],西安：长安大学,2006[23]
[27]胡力群.半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D,.西安：长安大学,2004
[28]杜小婷.半刚性基层的路用性能研究[D],西安：西安建筑科技大学,2006
[29]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M],北京：人民交通出版社,1998)
[30]张启安沥青路面冷再生技术初探[J]工程建设机械2005.06
[31]姚辉.沥青混合料冷再生技术研究[D]长沙理工大学,2007
[32]刘强,吉利大学[D]无机添加剂对聊城市废旧沥青路面完全冷再生的应用研究,2005
[33]段明涛,湖南科技大学[D]路面铣刨机铣刨轮的设计研究2007
[34]周洪飞,吉利大学[D]沥青路面现场冷再生基层技术的应用研究
[35]Edward Kearney.Cold Mix Recycling:State-of-the-Practice,Journalof the Association of Asphalt Paving Technologist,1997
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[34]周洪飞,吉利大学[D]沥青路面现场冷再生基层技术的应用研究
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