泡沫沥青混凝土能把旧路面直接挖掉,还能掺入新石料一次成型30 厘米厚的基层,车流大时上面再铺层

在经济发达地区的高速路网已经基本饱和,“修路—损坏—再修路”的循环成了养护难题。传统的大修方式把旧路面直接挖掉,重新铺新基层和新面层,不但花费高,社会效益也差;要是用冷拌冷铺法,又达不到应有的强度。有没有办法把这些废料重新利用起来呢?泡沫沥青混凝土给出了答案。它不仅能把旧路面吃掉,还能掺入新石料一次成型30厘米厚的基层,车流大时上面再铺层薄薄的新面层就行。 泡沫沥青其实并不新鲜,早在几十年前就被发现了。但因为设备贵、技术专利壁垒高还有环保意识淡薄,它一直被冷落。现在大家开始重视旧料再生和节能减排,新设备让发泡变得经济实用了,欧美那边已经普及开来,我国这五年也开始大量应用。它的原理是往热沥青里注入2%到3%的水,瞬间形成饱和蒸汽让沥青膨胀15到20倍,黏度也降下来了。这个过程只需几秒钟,就像云雾一样包裹住了骨料。 这种材料非常灵活,既可以做高速公路用的基层,也能铺乡村的便道。对于90%的高速都在用的半刚性基层来说,虽然板体性强、承载力高,但温缩裂缝、干缩裂缝和反射裂缝的问题一直困扰着大家。欧美国家早就因为这些问题很少用半刚性基层了,我国却陷入了不断大修的怪圈。 泡沫沥青正好能解决这些问题:它形成的薄膜让颗粒间摩擦力很大,车辙和疲劳性能比半刚性材料好;膨胀后的泡沫能渗进细料空隙里防水抗裂;最重要的是老旧路面铣刨下来的RAP废料能直接回用,每吨能省下15到30元的成本。 在实验室里给混合料加多少水最合适呢?要看泡沫的膨胀率和半衰期。膨胀率至少10倍、半衰期至少12秒的时候就是最佳点。给仪器设定5秒释放一次水来标定流量很重要;按照目标沥青含量(1.5%到3.5%,间隔0.5%)来推算所需时间就能保证每盘料均匀发泡。 把骨料先闷料一小时加上最佳含水量后启动搅拌机倒入骨料搅拌一分钟;按设定时间注入泡沫沥青再搅半分钟成型试件直径101.6毫米、高63.6毫米;两面各击75下放进60℃烘箱里养护72小时后拿出来测强度。选取6个试件测密度最小的那个做马歇尔稳定度试验和浸水间接抗拉强度比TSR试验;TSR达到50%以上且浸水强度大于150千帕才算合格。 现场施工的时候这种材料也有七大好处:常温存放30天不离析;一次搞定30厘米厚全厚式基层不用分层;压实完就能开放交通特别方便;石料不用加热节省燃油成本;剪切强度高不怕裂也不容易疲劳;碎石、砂石、矿渣还有RAP都能用降低造价;低温小雨都不耽误干活儿。 封闭交通一周的时候泡沫沥青跟热拌沥青冷再生的造价差不多;如果能封闭两周以上它能省8%到12%的费用。而且它没有尾气排放也不消耗矿料加热产生的二氧化碳;每处理万吨旧料就能减排2400吨环保效益显著。 “绿色养护”和“快速恢复”成了硬性要求时它就是一个很好的折中方案——既不像热拌那样费油费电也不像简单铣刨那样强度不够。随着国产设备和标准化工艺的普及“现场发泡、就地再生”肯定能在更多大修项目中用上为半刚性基层的早衰难题找到便宜又好用的替代品。