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碾压破乳型厂拌冷再生乳化沥青室内试验评价

更新时间:2009-03-28

0 前言

目前沥青路面冷再生技术根据再生的场地不同分为厂拌再生和现场再生。乳化沥青厂拌冷再生的优点是:①设备简单; ②设备成本低; ③施工质量易于控制,所以乳化沥青厂拌冷再生更具推广潜力[1],但目前为止乳化沥青冷再生的设计方法还没有形成统一的规范。即使在美国,目前也还没有标准的冷再生沥青混合料设计规范,一些州的交通部门和组织机构通过试验与研究,开发了各自的冷再生混合料设计方法。虽然我国也在2008年出台了《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41 — 2008,但其中部分内容还需进一步完善,尤其冷再生混合料中最重要的原材料乳化沥青,规范中只对乳化沥青指标进行了规定,但冷再生乳化沥青除了满足本身指标要求外,还应有良好的裹附性、施工和易性、相应的冷再生混合料应有较好的早期强度等性能,这些无法在指标和配合比设计中体现出来,且配合比设计中采用重型击实和马歇尔击实法成型试件无法很好模拟施工现场振动压实和胶轮压实的效果,所以本文依托湖南潭邵高速大修乳化沥青冷再生工程,采用振动成型和旋转压实方法对采用的碾压破乳型冷再生乳化沥青进行室内评价。

3.4 医疗救治流程优化规则挖掘 结合本文构造出的住院烧伤患者医疗救治流程优化决策树,从根节点到叶节点就对应着一条合理规则,整棵树就对应着表达式规则,详述如下:(1)经过决策树流程优化,在 10 个病理属性中有 4 个属性对确定患者的救治方案起到关键作用,即烧伤程度、血生物化学、血压、脉搏;(2)当患者烧伤程度为轻度时,仅需通过考察血生物化学属性即可确定救治方案;(3)当患者烧伤程度为中度时,首先通过考察血生物化学属性,进而再通过考察血压或脉搏属性即可确定救治方案;(4)当患者烧伤程度为重度时直接采用治疗方案 F3。

1 冷再生沥青混合料的级配

乳化沥青冷再生的一个技术优势是可以大比例利用旧沥青路面材料,本文将铣刨回的RAP料破碎筛分成粗RAP(15~30 mm),中RAP(8~15 mm),细RAP(0~8 mm)3档。为避免对乳化沥青冷再生混合料的破乳速度产生较大的影响,本文水泥采用普通硅酸盐42.5水泥,掺量为1.4%。同时还添加了15%的新集料,分别是10%的10~20 mm碎石和5%的0~3 mm石屑。根据现场RAP料取样筛分结果,按照《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41 — 2008)“表5.4.2 乳化沥青冷再生混合料工程设计级配范围”[2],确定冷再生沥青混合料级配见表1及图1所示。

  

表1 中粒式乳化沥青冷再生混合料级配级配材料名称用量/%通过以下筛孔(mm)的百分率/%31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075粗RAP15中RAP28细RAP40新0~3mm510010073.545.212.90.60.30.30.20.20.20.20.110010010010097.655.01.90.70.60.60.50.40.310010010010010010084.953.632.619.510.36.32.510010010010010010099.681.949.031.420.716.112.2

  

续表1 中粒式乳化沥青冷再生混合料级配级配材料名称用量/%通过以下筛孔(mm)的百分率/%31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075新10~20mm10水泥矿粉2合成级配级配上限级配下限10010094.772.533.23.80.70.60.60.60.50.50.310010010010010010010010010010010010099.210010010010010010010010010010099.698.592.7100.0100.095.589.079.662.941.627.817.711.67.45.53.610010080655021810090 603520 3 2

  

图1 乳化沥青冷再生混合料级配曲线

2 乳化沥青配方初选

乳化沥青作为冷再生混合料中最重要的原材料,直接决定了冷再生的成败,乳化沥青冷再生混合料拌和成型主要经历的是化学过程。因为沥青旧料的表面化学活性千差万别,加上气候条件和施工条件的差异,乳化沥青配方的差异会直接影响到冷再生混合料拌和、摊铺碾压状态、强度形成速度以及最终的路用性能[3]

本文采用上述冷再生合成级配,根据旧料的活性特点,混合料的拌合裹覆状况等因素,初步选择3个配方的乳化沥青F1、F2及F3,乳化沥青的各项指标如表2所示,裹附试验乳化沥青用量和含水量见表3,裹附情况见图2。

王涤非表示,2017年全球磷肥供应略增,但需求增长速度更快,这导致2017下半年国际价格迅速攀升。预计2018年全球产能减少30万吨,2019年将继续减少20万吨。据此判断,2018-2020年期间全球磷肥供应将持续偏紧,全球磷肥价格或将长期保持在相对高位的区间。

从图2可以看出,3种配方的乳化沥青都能较好地裹附在石料表面,具有较好的浆态,都能符合裹附性要求。

表2结果表明,3种配方乳化沥青各项指标均满足《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41 — 2008)的要求。

  

表2 3种乳化沥青性能指标检测结果乳化沥青粒子电荷破乳速度筛上残留物(1.18mm筛)/%恩格拉黏度E25蒸发残留物残留分含量/%F1阳离子慢裂0.016.662.7F2阳离子慢裂0.019.463.5F3阳离子慢裂0.0210.963.8阳离子T0653()慢裂或中裂T0658()≤0.1T0652()2~30T0622()≥62T0651()蒸发残留物溶解度/%针入度(25℃)/(0.1mm)延度(15℃)/cm与粗集料黏附性,裹覆面积/%与粗、细粒式集料拌合试验常温储存稳定度/%1d5d98.569.868.2100均匀0.41.299.172.9≥100100均匀0.20.699.270.8≥100100均匀0.73.3≥97.5T0607()50~300T0604()≥40T0605()≥2/3T0654()均匀T0659()≤1.0T0655()≤5.0T0655() 注:括号内为质量要求值与试验方法。

  

表3 裹附试验乳化沥青用量及拌合含水量乳化沥青类型乳化沥青用量(外掺)/%拌和含水率/%F13.85.0F23.85.2F33.84.8

  

图2 3种配方乳化沥青的裹附情况

3 振动压实试验

乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量对其混合料的拌合成型及性能均有重要影响,一方面要保证混合料具有足够的密实度和强度,另一方面还要考虑混合料的施工和易性及乳化沥青对混合料的裹覆情况。

目前国内外普遍采用的重型击实法即是基于混合料最大干密度的最佳含水量确定方法,但这种方法存在一些弊端,主要有以下几点:

1) 大型施工机械的普遍应用导致现场施工的压实功往往远大于试验室的击实功,在进行路面压实时若采用重型击实确定的最佳含水量,造成混合料湿度偏大,影响压实效果。另外,重型击实并不能很好地模拟路面的实际压实情况,用重型击实法确定的最佳含水量来指导路面的施工显然欠妥当。

表4结果显示,在振动压实成型方式下,配方F2乳化沥青虽然拌和过程中含水率最大,但在振动压实成型过程中,乳化沥青加速破乳,有大量的水被碾压出来。实际上由于水的密度为1.0 g/cm3,试件的干密度约为2.2 g/cm3,因而1%的含水率所占的空隙率约为2.2%,即振动压实成型后其含水率越低,其试件的压实度则越大。因而从试验结果来看,碾压破乳型F2配方优于F1和F3配方。

现代有轨电车为依靠司机瞭望驾驶,采用沿轨道行驶的电力牵引的低地板有轨电车车辆,并按地面公交模式组织运营的公共交通系统[1]。由于现代有轨电车在城市道路上行驶,车辆依靠司机瞭望运行,其运营组织形式更加灵活多样,因此有轨电车车站配线设计不但要满足运营功能的需求,更要结合道路条件进行设置,同时应充分发挥有轨电车网络化运营特征,满足网络的灵活调度管理需求。

2) 未考虑在运输过程、压实过程中水分的损失。实际上乳化沥青冷再生混合料由于在运输过程和压实过程中存在部分混合料破乳的现象,因而必然有一部分水分会蒸发掉,因而重型击实得到的最佳含水率要比混合料实际拌和时的用水量要少。

3) 重型击实未考虑混合料施工和易性的影响。一般冷再生混合料根据运距、等待时间等情况需要1~3 h才开始摊铺,此时乳化沥青由于部分破乳,其施工和易性会受到影响,而重型击实法则一般拌和完即开始击实,忽略了乳化沥青冷再生混合料施工和易性的影响。

4) 重型击实法本身的精确度较差。尤其是在最后刮平的时候存在较大的误差,另外,重型击实法成型的试件上下含水率存在差异,从试件中间取样做含水率难以代表整个试件的含水率情况。

基于上述情况,本文采用水稳混合料目前应用的振动成型方法进行乳化沥青冷再生混合料的最佳含水率确定。振动压实成型被认为能模拟振动压路机压实状况,与路面实际压实情况比较吻合。其基本原理是振动使被压实材料的内部产生振动冲击,被压实材料的颗粒在振动冲击的作用下由初始的静止状态过渡到运动状态,被压实材料的摩擦力也由初始的静摩擦状态逐步过渡到动摩擦状态。同时,由于材料的水分的离析作用,使材料颗粒的外层包围一层水膜,形成了颗粒运动的润滑剂,为颗粒运动提供了十分有利的条件 [4]

本文采用3.8%的乳化沥青用量通过不同的外加水拌和后,将混合料用锡纸覆盖放置于与现场施工条件相匹配的恒温恒湿箱(本项目为30 ℃,60%湿度)中3 h后进行振动压实成型,通过振动压实成型检测最佳含水率,最佳含水率结果如表4所示。

  

表4 3种配方的乳化沥青混合料振动压实成型最佳含水率结果乳化沥青类型乳化沥青用量(外掺)/%拌和最佳含水率/%试件最佳含水率/%最大干密度/(g·cm-3)F13.85.04.62.207F23.85.23.82.224F33.84.84.22.211 注:拌和最佳含水率即在得到最大干密度的混合料拌和过程中总的含水率;试件最佳含水率即得到最大干密度试件成型后的混合料总的含水率。

Tang[15]等在反应过程中加入了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),制备出了具有类似于花状结构的MoS2纳米球,并将其用于润滑油添加剂,制备出了耐磨性能优异的润滑油,研究表明这主要是因为CTAB长的碳链容易卷曲,将先生成的纳米片状二硫化钼吸附到表面进行自组装,消除部分悬空键,降低纳米片状二硫化钼表面能,抑制表面的生长,最终生成花状纳米二硫化钼,CTAB实际起到了模板作用。

4 旋转压实试验

4.1 空隙率比较

将3个配方乳化沥青的冷再生混合料拌和好之后,装入锡盒用锡纸密封,放入30 ℃、50%湿度的恒温恒湿箱中,分别放置3 h后进行旋转压实试验。旋转压实采用直径100 mm试筒成型,压力600 kPa、外部角1.25°,采用3.8%乳化沥青用量,旋转40次成型。试验结果见表5所示。

旋转压实仪的另一个重要功能是能够详细反映在试件成型过程中每次压实所产生的变形,利用这一点可以准确计算出试件在每次压实时的压实度,同时能够绘制出整个压实过程中的压实度曲线,在压实度曲线上任取两点,对这两点间围成的区域进行积分,就可以得到这一区间的能量指数,它表示旋转压实条件下,减小混合料空隙率所需要做的功。

  

表5 初选配方的乳化沥青混合料旋转压实试验结果乳化沥青配方含水率/%拌和后混合料旋转后试件空隙率/%15℃干劈强度/MPaF15.04.212.20.56F25.23.79.50.89F34.84.010.40.71

表5结果同样表明:F2配方乳化沥青虽然拌和时用水较多,但通过旋转压实碾压后,试件含水率最低,最终测得混合料空隙率最小,且劈裂强度最大,达到0.89 MPa,相比于F3配方和F1配方分别提高25.4%和58.9%。即在相同压实功条件下,碾压破乳配方F2可以获得更高的压实度和更大的劈裂强度,更有利于提高路面质量。

考虑到《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41 — 2008)中要求,乳化沥青冷再生混合料空隙率范围为9%~14%,因而在试验室仅比较上述旋转压实达到规范最低标准空隙率14%时的CEI,结果见表6和图3所示。

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4.2 压实能比较

预试问卷设计主要通过项目选编和评估,确定“高职院校数学教师核心素养量表”初测版.具体地,首先依据理论框架因素及要义编制项目,在项目表述上注意做到语句简单明了、通俗易懂、措词准确、没有模棱两可.项目初步拟定后,请专家评价这些项目.一是参照各因素的含义,评价每一个项目是否准确反映了对应因素的内涵;二是根据量表的语言要求,分析每一个项目的语言表述和可读性,注意分析是否存在歧义,表达是否符合高职院校教师的职业特征、专业水平等.根据综合评价意见进行修改,形成预试问卷.

施工过程中的密实能量指数CEI是指混合料在铺筑过程中,使其压实到一指定的压实度时,摊铺机和压路机所做的功[5]。如果混合料所需的压实能CEI越低,则施工和易性越好,混合料越容易达到规定的压实度。

我国农机推广服务体系初步建立于1953年,标志性事件就是农业部有关于农机推广体系及相关配套措施颁布的《农业技术推广方案》。我国农机技术推广体系在改革开放之后更是得到了蓬勃发展。随着《关于建设农业技术推广中心的若干决定》等相关政策的不断颁布,在全国范围内逐渐形成了县级、乡级、村级科技服务小组为基础的推广网络。我国基层农业技术推广体系改革与建设的进程在不断推进,因此继续我们对基层农机推广服务体系的现状及发展思路展开探讨,以期为未来基层农机推广服务体系的不断完善提供参考依据。

  

表6 3种配方乳化沥青达到14%空隙率时压实次数及CEI乳化沥青配方N86/次CEI节能指数/%F124205.961.5F21279.2—F316120.434.2

  

图3 3种乳化沥青配方旋转压实试件压实度与压实能量指数CEI结果

通过以上试验结果,可以得到以下结论:

1) 在相同的条件下,要达到所要求的试验室压实度86%的标准,F2乳化沥青配方冷再生混合料所需要的压实次数为12次,要明显少于F3配方的16次和F1配方的24次,即碾压破乳型F2配方施工时,要达到规范需要的压实度,所用的碾压遍数最少。

2) 要达到规范要求空隙率14%时,F2配方所要付出的压实能指数CEI为79.2,相比于F3配方和F1配方的节能指数分别为34.2%和61.5%。

总之,在英美治安法庭模式下,立法设置了两套体系完全独立和明显区别的程序,即小额程序与普通程序,[5]前者简便、快捷、非正式、强调本人参与不依赖律师,成本低廉,能够快速解决小额纷争,但却蕴含着高度风险性和事后审查的困难;后者程序复杂、时间冗长、技术性强、依赖律师、成本高昂,但具有程序的安定性和结果的可预测性。两套系统以及两种程序的区分度极为显著,当事人可以根据自己的情势理性决定是否选择小额程序。

4.3 早期强度比较

将3个配方乳化沥青的冷再生混合料拌和好之后,装入锡盒用锡纸密封,放入30 ℃、50%湿度的恒温恒湿箱中,分别放置3 h后进行旋转压实试验。成型后露天放置养护2 d,进行钻芯,钻芯结果见图4。

综上所述,由于仔猪的腹泻是多种因素共同作用的结果。防治仔猪腹泻,主要应采取综合防治措施。仔猪腹泻的发生、发展与饲养管理密切相关,保持猪舍及用具清洁卫生,加强环境卫生消毒工作,一旦发生仔猪腹泻应立即隔离和治疗,及时清除粪便和污染物,防止病原的传播,注意仔猪的防寒保暖,把握好仔猪初乳关,增强母猪和仔猪的抵抗力等良好的饲养管理和生物安全措施是防治仔猪腹泻的基础。针对性地对疫苗和敏感药物的选用是防治仔猪腹泻的技术关键。

  

图4 早期强度结果

图中从左到右依次为F1、F2、F3配方的钻芯结果,从图中可以看出,F2配方的钻芯结果最完整,F3次之,F1最差,该结果与振动压实成型和旋转压实试验结果基本一致,空隙率越小,试件含水量越小,芯样成型效果越好,早期强度形成越快,从上图可以看出,F2乳化沥青配方优于F1和F3配方。

5 结语

依托潭邵高速乳化沥青冷再生项目,分别采用3种不同乳化沥青配方进行试验,得到如下结论:

1) 不同乳化沥青由于其破乳速度和破乳机理不同,施工和易性会有较大差异,因而对冷再生混合料的压实特性影响较大,应根据项目特点进行设计。

2) 根据振动压实成型和旋转压实试验结果,每种乳化沥青的破乳特性不一样,相同试验条件下,碾压破乳型乳化沥青相比于其他类型乳化沥青成型后密度最大,空隙率最小,试件强度也最高。

3) 通过旋转压实CEI压实能量指数分析,要达到规范需要的压实度,碾压破乳型乳化沥青所用的碾压遍数最少,且相比于其他类型乳化沥青至少节约30%的压实能量。

参考文献:

[1] 陈永明.乳化沥青冷再生技术破乳时间评价方法研究[J].公路交通科技(应用技术版), 2015(7) .

[2] JTG F41- 2008,公路沥青路面再生技术规范[S].

[3] 张文浩, 张科飞, 陶卓辉. 高性能乳化沥青厂拌冷再生技术研究[J].市政技术,2011,29(3):134-139.

[4] 李小利,王成鑫,王秋胜.振动成型法优化水泥稳定级配碎石配合比对基层抗裂性能的影响分析[J] .内蒙古公路与运输,2007(5).

[5] 张争奇、袁迎捷、王秉纲.沥青混合料旋转压实密实曲线信息及其应用[J] .中国公路学报,2005,18(3):1-4.

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苏举,李杰,罗泽文,黄治湘,罗元春,李胜强
《湖南交通科技》 2018年第01期
《湖南交通科技》2018年第01期文献

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