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國內廢舊瀝青混合料再生技術展望

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國內廢舊瀝青混合料再生技術展望

發布日期:2015-06-29 12:11 來源:http://www.cn-kdkj.com 點擊:

   我國公路建設迅速,到2002年底,高等級公路通車總裏程已經躍居世界第二位,並正以每3年新建1×104km 的速度增長。彩色瀝青承建施工

由於交通荷載及自然因素的綜合作用,瀝青路麵經過一定年限的使用,其麵層慢慢變薄並逐漸老化,會出現諸如網裂、沉陷、車轍、擁包等各種病害並逐步擴展,嚴重影響行車。瀝青混凝土路麵一般設計年限為15年,實際上,通常使用年限僅10年左右。也就是說,每隔10~15年,瀝青混凝土路麵就需要翻修一次。以往維護處理的方法就是對出現病害的路麵進行銑刨,然後重新鋪築。這樣會造成三大問題:一是堆放占用場地;二是浪費了大量的不可再生的石油資源,重新鋪築瀝青混凝土路麵所需的大量瀝青和石料將使番茄视频app麵臨巨大的資源壓力;三是破壞生態環境。因此,如何處置每年數千萬噸瀝青混凝土路麵廢料將成為必須麵對和解決的問題。采用廢舊瀝青混合料再生應用技術,重複利用瀝青混凝土路麵廢料,是從根本上解決上述問題的有效途徑。如能對廢舊瀝青混合料進行回收,重新加熱,通過實驗分析並按需要加入適量瀝青、再生劑和集料進行拌和,就可以再次作為新瀝青混合料用於路麵結構。這樣,既可節省大量的原材料,從而節約自然資源,保護生態環境,又能滿足路麵的使用要求。


1.1廢舊瀝青混合料再生的技術可行性與經濟可行性分析

        歐洲、美國、日本等發達國家目前在再生瀝青混合料的生產工藝以及與之配套的各種挖掘、銑刨、破碎、拌和等機具的研製與開發方麵均取得了顯著的成就,經過近30年的大規模生產實踐,已證明了廢舊瀝青混合料再生利用在技術上的可行性,並形成了係統的成套瀝青再生技術,且達到了規範化與標準化的成熟程度。而廢舊瀝青混合料再生技術的直接經濟效益主要體現在兩個方麵:節約砂、石、瀝青材料費和廢料的運輸費、堆棄費。由於各地區材料、運輸和土地使用費用不同,因此,再生1t廢料直接節約的費用在100~200元之間。但是,該技術需要較大的固定資產投資,主要包括再生混合料拌和設備、銑刨機和廢料破碎設備,所需投資達2000多萬元。因此,至少需再生利用10×104t廢料才能收回投資,如果按照廢料利用率20%計算,需要50×104t的再生混合料生產量。所以隻有大規模推廣應用廢舊瀝青混合料再生技術才能使技術開發單位獲得一定的經濟效益,這是發展廢舊瀝青混合料再生技術不容忽視的問題。隨著環保要求日趨提高,瀝青再生具有廣闊的市場空間。根據我國目前修建道路的情況,每年至少有200×104t舊瀝青混合料產生。200×104t被廢棄的舊瀝青混合料中約有5%是瀝青,95%是各種級配骨料,這是一筆可觀的財富。因此,瀝青再生將具有不可估量的市場前景,如果重視瀝青再生技術帶來的社會效益,輔以適當的政策導向,技術開發企業將能獲得可觀的經濟效益。

1.2 廢舊瀝青混合料再生的技術難點

        正如前麵所述,廢舊瀝青混合料再生技術在國外已經是應用了20~30年的成熟技術,有大量現成的研究成果和實踐經驗,因此,番茄视频app發展廢舊瀝青混合料再生技術,主要是結合國內的氣候條件和路麵工程特點進行技術引進、消化、吸收和推廣應用。大量國內外研究成果和實踐表明,廢舊瀝青混合料再生技術主要難點包括如下。(1)再生劑的研製和使用(2)廢料的變異性問題 廢料的瀝青含量、瀝青老化程度以及集料級配的變異性一般均較大,直接影響再生瀝青混合料的質量控製。(3)再生瀝青混合料的拌和工藝 在不燒傷舊瀝青的前提下,保證拌和溫度並使新舊瀝青均勻混合是技術關鍵。(4)再生瀝青混合料的配合比設計及其抗裂性能和耐久性能評價 3符合我國國情的廢舊瀝青混合料再生工藝 3.1廢舊瀝青混合料的再生方式簡介根據目前國外的廢舊瀝青混合料的再生方式來看,主要有路拌再生(包括“就地冷法再生”和“就地熱法再生” )與廠拌再生(包括“工廠冷法再生”和“工廠熱法再生” )


1.3 工廠冷法再生

        用此法再生的混合料主要用做基層或底基層。一般先將舊瀝青混凝土路麵材料運回攪拌廠,經過破碎作為骨料,加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化瀝青等一種或多種穩定劑和新料進行攪拌,然後鋪築於基層或底基層。其生產過程幾乎不需要專用設備就可實現。對於不能熱再生回收的舊料(如改性瀝青混合料、老化嚴重難於再生的混合料),可以有效解決舊料廢棄和環境汙染等問題。

1.4 工廠熱法再生

        舊瀝青混合料中作為黏結材料的瀝青都是可以加熱重熔的,瀝青老化程度可以檢測,添加必要組分(再生劑)進行處理即可恢複其性能。按不同路麵層的技術要求靈活調整舊瀝青混合料新骨料和新瀝青的加入比例,在加熱狀態下充分攪拌。實踐證明,工廠熱法再生瀝青混合料路麵能夠達到並保持所要求的各項路用性能指標,並且具有更好的抗車轍性能。

3.2廢舊瀝青混合料的再生設備

2 廠拌冷再生設備

        廠拌熱再生設備,是指回收料的加熱在一個專門的幹燥筒內完成,該設備也與強製間歇式瀝青混合料攪拌設備配套使用。它主要由回收料供給係統、提供係統、幹燥係統、熱回收料儲存倉、熱回收料稱量鬥、有害氣體吸收管道及控製係統等組成。該設備的工作過程為:瀝青混合料攪拌設備開始工作時,回收料供給係統開始供料,提升係統開始提料,幹燥係統開始加熱回收料,加熱後的回收料進入熱回收料儲存倉儲存。當需要添加回收料時,熱回收料儲存倉的放料門打開,熱回收料進入熱回收料稱量鬥稱量。當達到所需要的數量時,熱回收料儲存倉的放料門關閉,熱回收料稱量鬥的放料門打開,向攪拌器內放料,一個攪拌周期完成。氣體吸收管道安裝在熱回收料儲存倉的頂部,以吸收在熱回收儲存倉中加熱後的熱回收料所排出的有害氣體。 該設備的最大優點在於有一套專門為加熱回收料而設計的幹燥筒和燃燒器,保證被加熱回收料中的瀝青不老化,並配有專門的熱回收料儲存倉和稱量鬥,使回收料的添加比例最多可達到70%。

       選擇適合我國國情的廢舊瀝青混合料再生方式根據我國瀝青混凝土路麵病害調查的分析結果,半剛性基層瀝青混凝土路麵的病害主要是坑洞、裂縫等結構性破壞,車轍、泛油、磨光、掉粒等表層病害較輕微,而且考慮到早期施工的瀝青混凝土路麵病害狀況和程度離散性大,如果采用路拌再生方式則難以滿足我國高等級路麵的路用性能要求。而“工廠冷法再生技術”雖然能保證工程質量,但僅能用於基層或底基層,經濟性不理想,並且基層極少大規模翻修,少量修補難於壓實,一般被水泥混凝土或瀝青混合料代替,故市場空間很小。考慮到“工廠熱法再生”技術具有較好的適應性,無需昂貴的再生機械設備,可像新路施工一樣對老化路麵進行重鋪。並且它適用於各類破壞路麵,經過嚴格的配合比調整,再生瀝青混合料能確保技術指標不低於使用全部新料拌製的瀝青混合料,路用性能滿足高級路麵的使用要求。因此,工廠熱法再生技術是適合我國國情的穩妥地再生方法,應將其確定為我國現階段的發展重點。在技術條件成熟後,可再根據市場需求選擇發展其他類型的再生技術。

       再生瀝青混合料設計再生瀝青混合料主要由舊瀝青混合料、再生劑、新集料、新瀝青按比例混合而成,彩色瀝青承建施工因此其配合比設計與普通的新拌瀝青混合料有所不同。但其基本設計原理和思路與普通的新拌瀝青混合料設計基本一致。(1)廢舊瀝青混合料的評價 通常包括:瀝青含量;回收瀝青的物理性能指標;回收瀝青的化學組分;集料的級配。(2)再生瀝青標號的選擇 在已知再生瀝青的黏度的情況下,可通過將回收的老化瀝青與再生劑適配的方法來確定再生劑量的摻量。如再生瀝青混合料的瀝青性能預期達到標號AH—90的瀝青性能,在考慮再生劑加熱到老化瀝青中的性能指標時應以AH—90為標準。同時加入新瀝青的標號也以AH—90為宜。(3)新集料的級配 再生瀝青混合料級配組成與普通瀝青混合料不同,它是由舊料和新料混合組成,舊料級配是已知的,新料是未知的,可以用圖解法、試算法、計算機程序法等計算摻配比例以確定新集料的級配。(4)再生瀝青混合料的最佳瀝青用量 再生瀝青混合料的最佳瀝青用量確定也可采用經驗公式法和馬歇爾實驗法。(6)目標配合比驗證 在完成上述步驟後,還應進行水穩定性檢驗、高溫穩定性檢驗和低溫性能檢驗。(7)生產配合比的調試 再生瀝青混合料的室內實驗和實際施工狀況有很大的差異,路麵品質好壞很大程度上還是取決於實際施工中的控製,所以在完成目標配合比設計後,還應認真進行生產配合比設計和驗證工作。

3 廢舊瀝青再生新興工藝

        為適應我國國情,盡量利用現有的拌和設備,此工藝通過對原有拌和設備進行技術改造,在原設備基礎上加裝一套瀝青舊料加熱係統,加熱後的瀝青舊料放入瀝青混合料攪拌器內,噴入再生劑後加入新骨料、新瀝青、礦粉,強製拌和後成為再生瀝青混合料。

4 結束語

        隨著我國公路建設的迅速發展,瀝青路麵的再生利用技術愈來愈引起人們的關注。就目前來看,國內雖有不少實體工程付諸實施,也有一些單位開展了相關研究,但畢竟起步較晚對瀝青路麵再生技術缺乏係統的理論支持和成熟的施工經驗。通過參考國內外有關研究成果,對廢舊瀝青混合料再生技術進行概述性介紹的同時,也希望能為國內的後續研究和實踐提供整體性的認識,以推動我國在該技術上的發展。


       彩色瀝青承建施工.jpg


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