本發明屬于城市道路、機場道路和公路等的路面技術領域，具體涉及到一種利用廢棄機油殘留物的預防性養護碎石封層及其施工方法。
背景技術：
截至2016年年底，我國高速公路通車里程已達13萬公里，全國公路通車總里程達到450多萬公里，已經從“建設為主”階段轉入“建設與養護并重”階段。及時的預防性養護不僅能夠提高路面服務質量，而且能夠降低全壽命周期內的養護成本。碎石封層是一種超薄瀝青碎石表面處治層，其整體力學特征表現為柔性，能夠提高路面防滲水性能、抗滑性能，延長路面使用壽命。通常情況下碎石封層采用的普通乳化瀝青僅能起到膠結作用，并不能對原有路面發生老化的舊瀝青性能進行恢復或再生，新舊瀝青未發生有效融合可能導致新鋪筑的封層與原路面粘結力不足，進而影響其使用性能與使用壽命。
伴隨著機動車、飛機等交通工具的劇增，我國每年僅交通行業就產生2500至3000萬噸廢棄機油，因此，國家環保局已將廢棄機油列為21世紀環保領域主要控制的三大重點之一。機油在使用過程中由于添加劑的消耗、氧化、磨損產物和污染物混入，以及水分吸收等導致其功能下降，進而失效報廢成為廢棄機油。目前，發達工業國家大多通過超濾、離心分離、分子蒸餾、絮凝處理和溶劑精制等工藝將reo生產成燃料油或潤滑油，實現絕大部分廢棄機油的再生利用。通過這些工藝一般能將70～80％的廢棄機油進行有效回收利用，剩余的20～30％由于混入的雜質較多無法有效回收而成為真正的廢棄機油殘留物。近年以來，國內對于廢舊機油的回收利用率正在快速增加，但是大量廢棄機油殘留物被直接廢棄，造成了資源浪費和環境污染。因此，廢棄機油殘留物的有效回收利用已成為我國亟需攻克的一大難題。
機油和道路建設常用的瀝青都是石油經過不同提煉工序后得到的產物，二者雖然來自相同的原料，但是卻具有不同的化學組分。機油主要由基礎油和添加劑組成，基礎油一般由原油提煉而成，其組成一般為烷烴、環烷烴、芳烴、環烷基芳烴以及含氧、氮、硫的有機化合物；添加劑一般包括清潔劑、驅散劑、抗氧化劑、防銹劑和抗腐蝕劑等。瀝青是由帶有不同長短側鏈的直鏈烷烴和帶有多個取代基的環烷與芳香稠環所組成的復雜大分子混合物。盡管機油和瀝青的組成成分不完全一樣，但其組分之間具有較好的相容性。
將廢棄機油殘留物代替部分膠結材料即乳化瀝青，以適當的方式加入到碎石封層中形成一種新型的廢棄機油殘留物碎石封層，能夠通過滲透對原路面舊瀝青進行再生，改善新舊路面的粘結性能，提高碎石封層的使用性能和使用壽命。該技術不僅可以大量回收利用廢棄機油殘留物，減輕環境污染壓力，實現可持續發展，而且利用其鋪筑的廢棄機油殘留物碎石封層可以廣泛用于瀝青路面的預防性養護工程，提高工程質量，降低工程造價。因此，經濟效益、社會效益及環境效益顯著，具有廣闊的應用前景。
技術實現要素：
本發明所要解決的一個技術問題在于回收利用一種具有較強環境危害的工業廢渣，替代部分瀝青膠結材料，提供一種成本較低、施工簡單易行、各項性能良好的利用廢棄機油殘留物的碎石封層。
本發明所要解決的另一個技術問題在于提供一種利用廢棄機油殘留物的碎石封層的施工方法。
本發明的技術方案如下：
一種利用廢棄機油殘留物的碎石封層，該結構層是由下述質量份配比的原料鋪筑而成：
集料100份
瀝青膠結料5～20份
廢棄機油殘留物10～1份
上述的集料是粒徑為0.07513.2mm的石灰巖或花崗巖或玄武巖或輝綠巖；瀝青膠結料是由道路石油瀝青制成的陽離子或陰離子乳化瀝青或改性乳化瀝青；廢棄機油殘留物是廢機油回收加工后產生的工業廢渣。
本發明的利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料優選質量份配比為：
集料100份
瀝青膠結料10～14份
廢棄機油殘留物8～6份
本發明的利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料最佳質量份配比為：
集料100份
瀝青膠結料12份
廢棄機油殘留物7份
本發明的利用廢棄機油殘留物的碎石封層的施工方法，包括步驟如下：
(1)清掃路面
清掃路面上的松散材料、泥土、雜草、油污以及其他雜物；施工時，應對路面上的檢查井、閥門箱及其他公用設施遮蓋，防止污染；
(2)放樣劃線
沿施工方向劃出控制線；
(3)拌和
將制備好的乳化瀝青、廢棄機油殘留物按照本發明確定的重量份配比輸送至拌和機，拌和均勻后裝入碎石封層灑布車；
(4)灑布
利用碎石封層灑布車按照本發明確定的重量份配比依次灑布乳化瀝青與廢棄機油殘留物的混合物、集料；
(5)清掃
及時對多余碎石清掃，使剩余石料與瀝青粘結良好，降低掉粒現象的發生；
(6)質量檢驗
按交通運輸部發布的《公路路基路面現場測試規程》jtge60-2008進行檢測，檢驗合格后移交使用。
本發明采用廢棄機油殘留物代替部分瀝青膠結料利用灑布車灑布、碾壓成型碎石封層，該封層可以廣泛用于已有瀝青路面的預防性養護工程，不僅具有粘結性能好、耐久性突出的特點，恢復了瀝青路面的表面功能，延長其使用壽命，而且還能大量回收利用廢機油加工行業產生的廢渣即廢棄機油殘留物，降低了道路養護成本。廢棄機油殘留物在道路工程中的應用解決了廢機油加工行業的瓶頸問題，大大節約了加工成本，減輕了環境和資源壓力。廢棄機油殘留物的二次有效利用，不僅實現廢機油加工處理行業的可持續發展，還能節約道路工程材料，促進公路養護的發展，經濟效益、社會效益和環境效益顯著。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。
實施例1
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料11kg
廢棄機油殘留物6kg
上述的集料是粒徑為0.075～13.2mm的石灰巖；瀝青膠結料是由道路石油瀝青制成的改性乳化瀝青；廢棄機油殘留物是廢機油回收加工后產生的液體工業廢渣。
上述利用廢棄機油殘留物的冷再生瀝青結構層的鋪筑方法為：
(1)清掃路面
清掃路面上的松散材料、泥土、雜草、油污以及其他雜物；施工時，應對路面上的檢查井、閥門箱及其他公用設施遮蓋，防止污染；
(2)放樣劃線
沿施工方向劃出控制線；
(3)拌和
將制備好的乳化瀝青、廢棄機油殘留物按照本發明確定的重量份配比輸送至拌和機，拌和均勻后裝入碎石封層灑布車；
(4)灑布
利用碎石封層灑布車按照本發明確定的重量份配比依次灑布乳化瀝青與廢棄機油殘留物的混合物、集料；
(5)清掃
及時對多余碎石清掃，使剩余石料與瀝青粘結良好，降低掉粒現象的發生；
(6)質量檢驗
按交通運輸部發布的《公路路基路面現場測試規程》jtge60-2008進行檢測，檢驗合格后移交使用。
實施例2
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料11kg
廢棄機油殘留物7kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例3
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料11kg
廢棄機油殘留物8kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例4
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料12kg
廢棄機油殘留物6kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例5
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料12kg
廢棄機油殘留物7kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例6
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料12kg
廢棄機油殘留物8kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例7
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料13kg
廢棄機油殘留物6kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例8
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料13kg
廢棄機油殘留物7kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
實施例9
以集料的總質量為100kg為例，鋪筑利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料及其質量配比如下：
集料100kg
瀝青膠結料13kg
廢棄機油殘留物8kg
上述的集料、瀝青膠結料、廢棄機油殘留物與實施例1相同；施工方法與實施例1相同。
為了驗證本發明的有益效果，確定本發明最佳配比及其施工方法，申請人按照實施例1～9的原料配比，以交通部部頒標準《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程》(jtge20-2011)中的t0703-2011試件成型方法分別成型試件3個，進行路面抗滑值、構造深度、滲水系數和拉拔強度測試，并與未采用廢棄機油殘留物的相同瀝青結合料劑量碎石封層相關指標比較各種試驗青況如下：
1、路面抗滑值檢測
測試儀器：擺式儀，由江蘇省沭陽科興公路儀器有限公司生產；橡膠片、標準量尺、路面溫度計市售、皮尺，市售。
(1)檢測方法
按交通部《公路工程質量檢驗評定標準》進行檢測。
(2)檢測結果
檢測結果見表1。
表1路面抗滑值檢測結果表
由表1可見，實施例1～9的原料配比拌制的利用廢棄機油殘留物的碎石封層抗滑值指標滿足國家部頒技術標準的要求。
2、路面構造深度測定
測試儀器：人工鋪砂儀，由江蘇省沭陽科興公路儀器有限公司生產；量砂，粒徑0.15～0.3mm；鋼板尺、鋼卷尺，市售。
(1)檢測方法
按交通部《公路工程質量檢驗評定標準》進行檢測。
(2)檢測結果
檢測結果見表2。
表2路面構造深度結果表
由表2可見，實施例1～9的原料配比拌制的利用廢棄機油殘留物的碎石封層構造深度指標滿足國家部頒技術標準的要求。
3、滲水系數測試
測試儀器：滲水系數儀。
(1)檢測方法
按交通部《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》進行檢測。
(2)檢測結果
檢測結果見表3。
表3滲水系數測試結果表
由表3可見，實施例1～9的原料配比拌制的利用廢棄機油殘留物的碎石封層滲水系數指標明顯優于未采用廢棄機油殘留物的相同瀝青結合料劑量混合料。
4、拉拔試驗
測試儀器：lgz-1結構層材料強度拉拔儀，山東路達公路儀器公司生產。
測試結果見表4。
表4拉拔試驗結果表
由表4可見，相比未摻加廢棄機油殘留物的碎石封層，按照實施例1～9的原料配比制成的利用廢棄機油殘留物的碎石封層明顯具有更好的層間粘結性能。
綜合利用廢棄機油殘留物的碎石封層抗滑值、構造深度、滲水系數試驗以及拉拔試驗測試結果，鋪筑本發明利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料優選質量份配比為：
集料100份
瀝青膠結料10～14份
廢棄機油殘留物8～6份
鋪筑本發明利用廢棄機油殘留物的碎石封層所用原料最佳質量份配比為：
集料100份
瀝青膠結料12份
廢棄機油殘留物7份。