Resumen: La aplicación de la tecnología de grava en pavimentos antiguos de hormigón y cemento es actualmente una de las mejores tecnologías para el mantenimiento y reconstrucción de pavimentos antiguos de hormigón y cemento. .
Palabras clave: tecnología de grava; estándares de calidad de construcción; combinación estructural; condiciones de uso
1 Descripción general
1.1 Definición de escombros
Cemento La trituración de pavimento de hormigón es una tecnología de tratamiento de trituración para pavimentos de hormigón de cemento antiguos y un medio importante para la revisión o reconstrucción de pavimentos de hormigón de cemento antiguos. Esta tecnología utiliza equipos especiales para triturar viejos paneles de pavimento de cemento y hormigón hasta convertirlos en una estructura flexible incrustada con fragmentos al mismo tiempo. Puede aprovechar al máximo la resistencia restante de la antigua carretera, proteger el medio ambiente y ahorrar recursos. Esta estructura no sólo tiene una cierta capacidad portante, sino que también tiene la función de prevenir o limitar la aparición y desarrollo de grietas de reflexión. El tamaño de las partículas después de la trituración es de 2 a 40 cm y el modo mecánico tiende a ser grava clasificada.
1.2 Principales características de la tecnología de trituración
Mediante el laminado, la resistencia estructural del antiguo pavimento de hormigón de cemento se reduce hasta cierto punto, lo que puede evitar la aparición de grietas por reflexión y lograr una estructura estructural. Fuerza y reflexión. Mejor equilibrio entre fisuras. Una vez triturado el antiguo pavimento de hormigón de cemento, tiene las siguientes características: La trituración puede hacer que la losa de hormigón de cemento original tenga una distribución de resistencia uniforme en el plano; el laminado puede conservar una cierta resistencia del pavimento de hormigón de cemento original. La trituración puede eliminar las enfermedades; del pavimento de cemento original. El tamaño de las partículas de la grava es razonable y no habrá concentración de tensiones.
1.3 Principales ventajas de la tecnología de trituración
Después del laminado, el antiguo pavimento de hormigón de cemento se puede utilizar directamente como base o subbase de la nueva estructura del pavimento. Si el antiguo pavimento de cemento y hormigón tiene alta resistencia y puede cumplir con los requisitos de carga de la carretera, se puede utilizar como superposición directa para la base del pavimento. La nueva capa de pavimento puede ser pavimento de hormigón asfáltico o pavimento de hormigón de cemento.
1.4 Equipos especiales y características de la tecnología de trituración
El equipo principal para la trituración es la trituradora de martillos múltiples MHB (trituradora de martillos múltiples) y el rodillo en forma de Z.
La trituradora de martillos múltiples (MHB) consta de dos partes, la primera mitad es el sistema de potencia del motor diesel y la segunda mitad es el sistema de trituración. Hay tres pares de martillos de 650 kg en las dos filas centrales y un par de martillos de ala de 865 kg en ambos lados. La altura de elevación de cada par de martillos se puede ajustar según sea necesario y la altura máxima de elevación es de 110 cm.
El mecanismo de trituración de MHB produce un impacto instantáneo y puntual sobre la losa de cemento mediante la caída del martillo pesado. Tiene las siguientes características: múltiples puntos aplastan todo el ancho del carril a la vez; la potencia del martillo se puede ajustar fácilmente; la eficiencia de trituración es alta; las características de composición de las partículas trituradas son buenas; la suavidad de la superficie después de la trituración es alta, el ajuste es conveniente y la operación es flexible.
El rodillo en forma de Z es un rodillo vibratorio con una textura en forma de Z en la superficie de la rueda de acero y su peso no es inferior a 10 toneladas. Su función es triturar aún más el pavimento triturado y proporcionar una superficie plana para pavimentar.
1.5 Mecanismo de formación de resistencia de la tecnología petroquímica
Después del laminado, el pavimento de hormigón y cemento se divide en tres capas: capa suelta superficial de grano fino, capa superior de rodadura y capa inferior de rodadura.
La capa superficial de (1) mide aproximadamente 2 ~ 5 cm después de ser triturada. Durante el proceso de compactación, las partículas se compactan para formar una capa delgada incrustada, a la que se le otorga una alta fuerza de unión, cierta resistencia y estabilidad mediante la pulverización de aceite dentro de la capa.
(2) El espesor de la parte superior de la capa de grava es de aproximadamente 10 cm. La resistencia incluye principalmente: primero, proviene del ángulo de fricción interna. Cuanto mayor es el tamaño de las partículas, mayor es la fricción interna. ángulo; segundo, proviene del pretensado. Cuando un panel de hormigón de cemento se agrieta, el hormigón se expande lateralmente. Cuanto menor sea el tamaño de las partículas del hormigón, mayor será la tendencia a la expansión y mayor el pretensado.
(3) El espesor de la parte inferior de la capa de grava es de unos 10 cm, que es una estructura de bloques "agrietada pero no rota, bien encajada y entrelazada". Esta estructura está estáticamente determinada y es autoestable, y se materializa en diversas formas de estructuras de arco dental y de viga de mordida. Bajo la acción de una fuerza externa, se genera un impacto de mordida, que es más grande que el entrelazado ordinario, proporciona mayor resistencia y tiene mejores características de estabilidad estructural.
2 Estándares de calidad de construcción de grava de MHB
2.1 Requisitos del rango de tamaño de partículas del pavimento triturado
Las losas de hormigón de cemento generalmente miden entre 20 y 26 cm, y la superficie superior después de la trituración El tamaño de partícula es menor y el tamaño de partícula inferior es mayor. El tamaño de las partículas del pavimento roto es un parámetro clave para controlar la resistencia de la capa base y prevenir el agrietamiento por reflexión temprana en pavimento nuevo. Como indicador clave para controlar el proceso de trituración, en referencia a datos extranjeros y resultados de investigaciones nacionales, el tamaño de partícula del pavimento triturado debe cumplir con los requisitos de la tabla.
2.2 Requisitos para el módulo elástico equivalente y el valor de deflexión de rebote de la superficie superior del pavimento roto.
El módulo de elasticidad equivalente de la superficie superior de un pavimento de hormigón de cemento triturado es uno de los parámetros básicos en el diseño de una nueva estructura de pavimento. En circunstancias normales, para estructuras de pavimento directamente pavimentadas con hormigón asfáltico, el módulo de resiliencia promedio debe controlarse entre 150 y 500 MPa. Existe una cierta relación entre el valor de la desviación del rebote y el módulo de elasticidad después del triturado de la grava. Cuando la placa rota y su subestructura se consideran del mismo material, se puede obtener consultando la fórmula de refuerzo del pavimento:
Ez=(1000pD/l0)m1m2
Donde: Se utiliza la deflexión p Mide la presión de los neumáticos del vehículo;
D-el diámetro del rodamiento es igual al área de la huella de la rueda de doble círculo del vehículo de medición de la deflexión;
L0- el valor calculado de la deflexión original de la superficie de la carretera;
m 1——La relación entre el valor de deflexión medido por un vehículo de carga por eje estándar en la superficie original de la carretera y el valor de deformación de rebote medido por el vehículo de presión placa bajo las mismas condiciones de presión, es decir, la relación rueda-placa, generalmente 1,1;
El coeficiente de expansión M2 del módulo elástico equivalente de la superficie de la carretera original.
2.3 Estándares de calidad de construcción de grava MHB y frecuencia de inspección
Con el fin de cumplir con los requisitos técnicos del pavimento de superposición directa y asegurar la calidad constructiva de la capa de superposición, según la investigación sobre el proyecto y la carretera de prueba Las pruebas, combinadas con los requisitos de especificación del diseño del pavimento, establecieron los estándares de calidad y la frecuencia de las pruebas para la construcción con grava MHB.
Actualmente no existen disposiciones correspondientes en las especificaciones técnicas de nuestro país para la pavimentación directa de pavimento asfáltico con una capa de grava como capa base. Este requisito de índice técnico se propone con base en la norma técnica actual "Especificaciones técnicas para la construcción de bases de pavimento de carreteras" (JTJ034-2000) y la norma técnica original (JTJ034-93) en mi país, combinada con la situación real de la carretera de prueba. En la implementación específica Se puede controlar de forma flexible. Si la suavidad de la superficie de la capa de grava difiere mucho de los requisitos anteriores, se debe tratar antes de colocar el pavimento asfáltico. Las medidas de tratamiento incluyen principalmente:
(1) Seleccionar el tipo de mezcla asfáltica según la planitud.
(2) Después de nivelar y rodar, rellenar con grava graduada y pavimentar con asfalto caliente; o asfalto emulsionado, y luego compactado;
(3) Utilizar otras medidas técnicas apropiadas para la nivelación. Si no se nivela, la suavidad del pavimento asfáltico y el efecto de uso del pavimento pueden verse afectados.
3 Combinación estructural de superposición asfáltica después del tratamiento de grava
3.1 Principios de combinación estructural
Las investigaciones muestran que pueden ocurrir diferentes tamaños de partículas o rebotes en el proyecto. En el caso del módulo, los principios de combinación estructural que se pueden adoptar son los siguientes:
(1) La trituración debe realizarse con referencia al rango de tamaño de partículas y al módulo de resiliencia recomendados tanto como sea posible. Dentro de este rango, la capa de asfalto requiere concreto asfáltico densamente graduado y se puede considerar el sellado impermeable;
(2) Cuando el tamaño de las partículas de grava es ligeramente mayor y el módulo de resiliencia es mayor, se puede considerar la estructura combinación de macadán asfáltico permeable de grano grande de grado abierto (LSPM para abreviar) y una capa de sellado impermeable, el concreto asfáltico aún necesita ser nivelado densamente;
(3) Cuando el tamaño de las partículas es ligeramente más pequeño , rectificado Cuando el módulo elástico posterior a la presión es bajo, para garantizar el espesor total de la capa de superposición, se puede considerar la capa resistente a la fatiga FDAC para evitar el agrietamiento por fatiga, y otras capas de asfalto aún deben calificarse densamente;
(4) Al respaldar Cuando el módulo elástico es inferior a 120 MPa, es necesario considerar agregar una capa de refuerzo y diseñar de acuerdo con la nueva estructura del pavimento.
3.2 Combinaciones de cuatro mecanismos de superposiciones de asfalto
(1) Después de la capa de penetración y la capa de sellado, las capas superior, media e inferior de concreto asfáltico densamente graduado se colocan directamente;
(2 ) Coloque LSPM y luego use dos capas y dos lados
(3) Después de agregar la capa antifatiga, agregue concreto asfáltico
(4) Superponga el aglutinante inorgánico; Estabilice la capa base y luego agregue una capa superficial de asfalto.
Según los resultados de la investigación, el módulo elástico después de la trituración de grava se puede dividir aproximadamente en cinco niveles, y la combinación de estructura de cubierta correspondiente se puede seleccionar de acuerdo con los estándares de la Tabla 3.
4. Condiciones y precauciones aplicables a la tecnología de grava
4.1 Condiciones de aplicación de la tecnología de trituración
4.1.1 Condiciones de la tecnología de trituración
Trituración La tecnología es una de las principales soluciones para la reconstrucción de la antigua tecnología de pavimento de hormigón de cemento. La investigación y la práctica de ingeniería nacionales y extranjeras han demostrado que siempre que el antiguo pavimento de cemento y hormigón cumpla con las condiciones enumeradas en la Tabla 4, se puede transformar mediante tecnología de trituración. Otros factores, como el grado de fractura de la placa, baches, juntas dañadas, grietas superficiales, delaminación, etc., no son condiciones necesarias para determinar la aplicación de la tecnología de trituración.
4.1.2 Condiciones económicas para la trituración
Existe un punto de equilibrio económico entre la aplicación de la tecnología de grava y la reparación de la superficie original de la carretera, que puede reflejarse en la tasa de reparación. . En ejemplos extranjeros, la proporción de reparación es de aproximadamente 13. El punto de equilibrio económico de Shandong es cuando el área de reparación es de 20 a 25, es más económico llevar a cabo la trituración y la reconstrucción.
4.2 Requisitos técnicos para la superposición directa
Al colocar una capa superficial de asfalto directamente después de romper el pavimento de hormigón de cemento, se deben seguir los siguientes principios:
( 1) El módulo de elasticidad promedio es generalmente de alrededor de 150 ~ 500 MPa, y el módulo de elasticidad será mayor cuando el material de cemento y concreto de algunos pavimentos originales sea mejor. En las pruebas de campo, los valores individuales fueron 600MPa y 700MPa. Por lo tanto, al diseñar la superestructura, se debe utilizar el índice de flexión-tensión como índice de diseño principal.
(2) En carreteras de mayor pendiente, la estructura de hormigón asfáltico sobre la capa de grava no debe ser inferior a 12 cm;
(3) La sección de prueba se ha utilizado durante 80 (toda la superficie de la carretera) Pavimento de cemento y hormigón roto, no habrá problemas si se utiliza por debajo de 80
(4) La capa superior debe ser una mezcla asfáltica densa e impermeable
; (5) Instalaciones de drenaje Deben mejorarse;
(6) El grado de gravación es alto y los datos del módulo elástico medidos son pequeños, por lo que se debe prestar atención a la resistencia a la fatiga de la capa inferior.
4.3 Precauciones en la aplicación de la tecnología de grava
Bajo la premisa de cumplir con los requisitos de condiciones técnicas y económicas, antes de aplicar MHB para trituración, se deben considerar integralmente los siguientes factores:
(1) El grado de daño a la base del pavimento de cemento y concreto determina el control de partículas y los requisitos del proceso para la construcción con grava. Para pavimentos de hormigón de cemento gravemente dañados, es necesario juzgar el estado de la capa base. En general, cuanto mayor sea el grado de daño a la capa base. Cuanto menor sea el tamaño de las partículas después de la trituración.
(2) El grado de daño a la base del pavimento de cemento y concreto es un criterio importante para juzgar si un camino gravemente enfermo se puede rodar utilizando tecnología de grava cuando la base está gravemente dañada, la placa se romperá fácilmente; pierden el efecto de incrustación entre las partículas, lo que lleva a una disminución del módulo y a la falla por fatiga de la capa de pavimento asfáltico. En este momento, cuando se utiliza grava, se debe prestar atención a mejorar la seguridad del diseño de la estructura superior del pavimento.
(3) Las instalaciones de drenaje son proyectos auxiliares necesarios para materiales de arena y grava. Mejorar las instalaciones de drenaje es una medida importante para evitar daños por agua a la capa de asfalto después del reemplazo de grava.
Todos los requisitos aquí * * * juntos constituyen las condiciones de aplicación y la base para la toma de decisiones para la tecnología de grava, que determinan si la tecnología de grava se puede implementar en pavimentos antiguos de hormigón de cemento y si se puede pavimentar una capa superficial de hormigón asfáltico. condiciones directamente necesarias.
Conclusión: Este artículo se centra en tecnologías clave como las condiciones de aplicación, el mecanismo de resistencia, la combinación de superposiciones, los estándares de calidad de la construcción y la frecuencia de inspección de la grava para proporcionar referencia para la reconstrucción de pavimentos antiguos de cemento y hormigón.
Referencias
[1] Aplicación y discusión de la tecnología de transformación de grava en pavimentos de cemento y hormigón [J Beijing: Expressway, 2004.5.
[2] Investigación sobre la aplicación de una base flexible de mezcla asfáltica de grava grande en el refuerzo de carreteras antiguas [J Xi'an: China Highway and Transportation Magazine, marzo de 2004].
[3] Aplicación de equipos MHB en la trituración de pavimentos de hormigón y cemento [J Beijing: Highway Traffic Technology, 2005.3.
[4] Diseño de una capa de asfalto después de un viejo pavimento de cemento roto [J] Beijing: Highway Transportation Technology, febrero de 2006.
[5] Introducción a la tecnología extranjera de trituración de pavimentos de hormigón y cemento [J]. Beijing: Expressway, septiembre de 2003.
；