水泥路面再生利用技术与新型路面材料研究

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1、水泥路面再生利用技术与新型路面材料研究　　水泥路面板再生的路面结构组合设计　　针对打裂压稳铺筑沥青混合料加铺层的路面结构组合，可以采取“白+黑”和“白+白”加铺层的结构及修筑工艺，包括层间结合设计与材料应用等，其中防治反射裂缝是其关键问题。　　对反射裂缝先后采用的防治措施有：增加沥青加铺层厚度、设置应力吸收薄膜夹层、加筋沥青层及其他具有良好路用性能的沥青混合料、设置隔离层以及处治旧路面板等。我们对纤维沥青混合料的试验研究，发现纤维沥青混合料具有良好的低温抗裂性能和高温抗车辙性能，并拟在重庆城口和渝北进行现场试验研

2、究。通过对沥青混合料的级配的改善，提高了沥青混合料的高温抗车辙性能，获得了抗车辙沥青混合料。还对改性沥青混凝土及SMA等优良沥青加铺层材料进行了研究。　　碎石化后沥青罩面厚度采用AASHTO设计方法和设计程序。要求最小罩面厚度为15cm，且最好为密级配结构。国内沥青混合料加铺层的厚度一般为12～15cm，根据碎石化后路面表面弯沉测试结果，确定是否需要加铺基层。　　水泥混凝土罩面层厚度可根据交通状况，按新建路面设计方法设计。　　乳化沥青灌入再生料技术　　水泥混凝土路面碎石化后，在铺设沥青面层之间，可采用乳化沥青灌入

3、再生料技术，以增强碎石化基层与面层的粘结、并提高路面整体强度。该方法较为简单，可采用乳化沥青洒布设备进行施工，适用于采用MHB、冲击压稳等设备的碎石化破碎工艺。关键点是乳化沥青用量、灌入深度、洒布均匀程度等技术的控制与评价。一般做法是：　　采用MHB破碎机把原水泥混凝土破碎一遍；　　采用Z型压路机将破碎后路面振动压实2-3遍；　　用胶轮压路机震动压实3遍；　　洒灌入改性乳化沥青，其用量为kg/m2；　　洒热乳化沥青作防水粘接层，其用量为/m2；　　撒布一层粒径为3-5mm石屑，用16吨钢轮压路机碾压2遍；　　封闭

4、交通8-12h后，摊铺改性沥青混合料或者铺筑水泥混凝土。　　水泥混凝土路面快速检测技术包括：水泥混凝土路面板安定性检测、路面破损状况检测、结构承载力检测、行驶质量检测、抗滑能力检测、交通状况检测等；研究建立水泥混凝土路面状况快速检测评价体系和相关的评价模型，建立水泥混凝土路面状况的判别标准。其中的技术难点在于水泥混凝土路面板安定性检测，主要是如何判定水泥混凝土路面板脱空状况。　　判断水泥混凝土路面板地脱空的技术一直是世界性的难题。国内外取得了许多的研究成果，如采用贝克曼梁或FWD、路面雷达等探测水泥路面板底脱空程

5、度等。　　路面雷达GPR的脱空诊断技术　　GPR测速可以达到80km/h以上，可用于路面与机场道面结构层厚度检测；脱空识别；地下异物识别，如钢筋，燃气管道，排水管道等；含水量、压实度评价等。如图1所示，其原理是通过对雷达反射信号的接收、处理与分析，可以找出路面脱空的可疑位置、程度、范围等。由于反射信号受各种噪声的影响较大，应重点研究判别的准确性。为此，采用FWD验证、人工开挖验证是必须的，有助于建立反射波形与实际脱空状况的对应关系，丰富和积累GPR的使用经验。　　FWD的脱空诊断技术　　对GPR发现的可疑脱空点，

6、采用FWD脱空诊断技术。采用AASHTO方法，检测板边同一点的三个荷载水平下的弯沉，并进行线性回归，若回归的直线经过坐标原点，则认为无脱空，否则认为有脱空。　　重庆交通学院和交通部公路科学研究所等单位研究认为，当混凝土路面断板率低于10%时，可采取打裂压稳技术直接加铺沥青混凝土罩面，对于断板率介于10～15%的水泥路面，在打裂压稳之后铺设防反射裂缝材料后加铺沥青混凝土罩面层；而对于断板率超过15%且有明显结构性破坏的水泥路面大于4mm「美国AI的标准为3mm」就需要将板打碎处理），要求在对路基及基层有问题处进行局

7、部处理后，将混凝土面板进行破碎压实作为基层，再加铺沥青混凝土罩面。　　国内外现有的破碎工艺主要包括RoadMiner开路王系列破碎工艺、MHB型多头重锤破碎工艺、RMI共振型破碎工艺、冲击压稳工艺、门板式震裂压稳工艺、冲击镐凿碎压稳工艺等。我们在研究过程中，采用了MHB型多头重锤破碎工艺、门板式震裂压稳工艺、冲击镐凿碎压稳工艺等。同时，对典型路段进行使用效果评估。主要评价内容有：路面使用性能变化规律，反射裂缝率随时间的变化，防止反射裂缝措施的有效性等。项目研究在重庆、湖北、广东取得了良好的效果。