浅谈废旧沥青混合料的热再生利用
摘要:废旧沥青混合料热再生技术是指对不能满足使用要求的沥青混凝土路面废料通过各种措施进行处理后重新利用的技术,从而能最大限度地发挥沥青混凝土路面废料的作用。
关键词:废旧沥青混合料热再生利用
中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:
近年来,一批早期修建的地方道路和高速公路已经相继进入了养护和改扩建的高峰期,其中许多路面随着交通量和车辆荷载的不断增长,公路处于超负荷工作状态,路面破坏日趋严重。
因此在路面养护和改扩建过程中将会产生大量的废旧沥青混合料,往往将其废置于公路沿线,不仅造成资源的浪费,同时也会占用大量的土地和对公路边坡及绿化造成长期的危害,所以废旧沥青混合料热再生技术被不断的重视应用和推广。
废旧沥青路面的热再生利用,就是将旧的沥青路面经过路面再生专业设备的翻挖、回收、加热、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。
废旧沥青混合料热再生技术主要难点包括:旧料的变异性问题;再生剂的研制和使用;旧沥青混合料的破碎和筛分;再生沥青混合料的配合比设计及其抗裂性能和耐久性能评价;再生沥青混合料的拌和工艺。
一、废旧沥青混合料的厂拌热再生法1、旧料性能分析旧料性能分析包括对旧沥青主要性能指标、沥青含量以及集料级配
进行分析。
通过对旧料进行抽提试验,对回收的沥青进行针入度、软化点、延度和粘度试验,从而可以辨别出沥青的老化程度,便于再生剂的选择。
测定沥青含量,分析集料级配,为再生沥青混合料的配合比设计提供依据。
2、再生剂选择主要包括两种方法(1)使用标号较低的新沥青与旧沥青混合,让较软的新沥青与已老化的旧沥青掺配后达到路用沥青标准。
(2)使用再生剂与旧沥青混合,再生剂既可以调节旧沥青的粘度,同时又能补充旧沥青所失去的化学组分,恢复原沥青性能,甚至还能超过原沥青性能。
3、旧料破碎和筛分
旧料破碎和筛分是旧料再生前的一个重要步骤。
破碎可分为两个阶段:(1)现场破碎阶段:在此阶段中,必须将老路的沥青混凝土铣刨或翻挖,以便将沥青混凝土旧料装入卡车。
(2)工厂破碎阶段:在此阶段,旧料按规格进行破碎筛分,以便形成适合用于生产的各种规格旧料。
旧沥青混合料由于来源不同,挖掘或铣刨会打碎原有的骨料,使它的“级配”中的细骨料增多。
为保证破碎后的旧料具有较好的级配,需对其进行筛分。
简单的筛分仅需用一层筛网控制回收旧料中骨料的最大粒径。
较好的筛分可用双层筛网,将旧料分为两种规格,用5mm或15mm筛网分类,便于再生混合料级配设计时的调整。
筛选出来的再生旧料需符合集料规格要求,现主要有0~15mm和15~25mm两种规格。
4、再生沥青混合料配合比设计和性能分析再生沥青混合料的配合比设计是旧料再生的关键技术,它需要确定旧料与新料的比例,以及再生剂的用量和新沥青添加
量。
旧料的掺配比例可以通过经验公式估算一个基本值,然后根据以下因素进行确定:(1)旧沥青混合料的品质。
旧料沥青老化程度越小,则旧料掺入量越大。
(2)拌和设备和工艺。
对于再生沥青混合料拌和设备:如果旧料进入拌和器之前预热温度的热效率高,旧料掺配率可达50~60%;如果旧料进入拌和器之前预热温度的热效率低,旧料掺配率为30~50%。
(3)再生混合料用途。
如果再生料用于高速公路或一级公路的中、下面层,要求再生料具有很好的品质,则旧料掺量应取小值;如果再生料用于二、三级路、等外路的路面或者基层,交通量较小,则可取用较高的掺配率。
(4)经济性的考虑。
如果工程所处地的砂、石料短缺,沥青单价高,为节约资金,可提高旧料掺配率,同时要注意施工工艺和设备的改造,使生产出的再生料符合路用要求。
在确定旧料掺配比例后,按照马歇尔方法,确定新沥青添加量。
5、旧料热再生工艺
加热后的沥青旧料通过计量后进入沥青混合料搅拌器中,喷入再生剂后再加入新骨科、沥青、石粉,经过强制拌和后成为再生沥青混
合料。
其工艺流程如图1所示。
图1 厂拌热再生沥青混合料生产工艺流程在热再生过程中,对旧料的加热温度及新集料加热的控制非常重要。
旧料加热温度太低,进入搅拌缸吸收的热量太多,导致拌和温度太低,影响产品质量;反之,旧料加热温度太高,旧沥青容易分解,并且熔化的沥青会部分粘住提升机、计量系统,影响
正常工作。
根据经验,再生料的加热温度一般为70℃左右。
由于旧料是通过吸收新集料的热量而升温,为保证再生混合料能达到足够高的温度就必须首先提高新集料的加热温度,但集料温度过高会导致旧料沥青与新集料接触产生蓝烟现象,影响产品质量,也不利于环保。
因此,在再生沥青混合料生产过程中,必须根据旧料掺配比例和旧料沥青老化程度严
格控制新集料加热温度,将其调节在最佳温度范围之内。
二、废旧沥青混合料的就地热再生法
沥青路面就地热再生法是指利用热再生机械将旧沥青路面就地
加热软化,铲起、耙松路面废料并加入适当的沥青及改良材料后拌和,有时可能还需要添加一些新的骨料,然后将再生料重新铺在原来的路面上压实,这种方法施工简单方便,多用于基层承载能力良好,面层老化的路面。
三、经济和社会效益
上两种沥青热再生技术的直接经济效益主要体现在两个方面:节约集料、沥青材料费和旧料的运输费、堆弃费。
充分利用旧沥青混合料,具有经济、高效、快速、环保作用,并且节约大量矿产资源,有效减缓使用新石料、开采矿石造成的森林植被减少、水土流失等严重的生态破坏,避免了沥青路面旧料对环境的污染,其社会效益非常明显。
四、结束语
现在旧沥青混合料再生技术已日趋成熟,随着我国经济的不断发
展和交通量的增长,公路养护和维修已成为确保公路良好使用的重要技术工作,相信旧沥青路面再生技术的不断推广应用将进一步推动沥青路面的维修养护能力,从而保证公路路面的行驶质量和服务水平。