熱再生瀝青混凝土在大中修工程中應(yīng)用

1、熱再生瀝青混凝土熱再生瀝青混凝土在公路大中修工程中的應(yīng)用在公路大中修工程中的應(yīng)用據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的瀝青混凝土廢料據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的瀝青混凝土廢料高達數(shù)千萬噸，隨著公路建設(shè)重點逐漸向升級改高達數(shù)千萬噸，隨著公路建設(shè)重點逐漸向升級改造及大、中修養(yǎng)護工程轉(zhuǎn)型，每年產(chǎn)生廢料將以造及大、中修養(yǎng)護工程轉(zhuǎn)型，每年產(chǎn)生廢料將以10-15%10-15%的速度遞增，數(shù)年后將過億噸，這不僅造的速度遞增，數(shù)年后將過億噸，這不僅造成極大地資源浪費，還帶來巨大的社會環(huán)保問題。成極大地資源浪費，還帶來巨大的社會環(huán)保問題。環(huán)境保護及節(jié)環(huán)境保護及節(jié)約成本的需要約成本的需要 現(xiàn)現(xiàn) 狀狀選定課題選定課題由于相關(guān)

2、原材料大幅度上漲，公路建設(shè)成本大幅由于相關(guān)原材料大幅度上漲，公路建設(shè)成本大幅度提高。交通部辦公廳度提高。交通部辦公廳組織實施材料節(jié)約和循組織實施材料節(jié)約和循環(huán)利用專項行動計劃環(huán)利用專項行動計劃 文件中的重要內(nèi)容為文件中的重要內(nèi)容為“重重點研究和推廣高等級路面再生資源點研究和推廣高等級路面再生資源、廢舊橡膠輪、廢舊橡膠輪胎筑路應(yīng)用技術(shù)、聚合物改性水泥混凝土技術(shù)、胎筑路應(yīng)用技術(shù)、聚合物改性水泥混凝土技術(shù)、機制砂混凝土技術(shù)機制砂混凝土技術(shù)”。目前，唐山市尚未進行瀝。目前，唐山市尚未進行瀝青混凝土熱再生的鋪筑及相關(guān)研究。青混凝土熱再生的鋪筑及相關(guān)研究。選定再生瀝青混凝土在我市大修工程中的鋪筑及選定再生

3、瀝青混凝土在我市大修工程中的鋪筑及相關(guān)研究。相關(guān)研究。三、選擇課題三、選擇課題 四、確立目標及可行性分析四、確立目標及可行性分析在各項路用性能指標滿足規(guī)范要求的前提下在在各項路用性能指標滿足規(guī)范要求的前提下在我市公路建設(shè)中推廣應(yīng)用熱再生瀝青混凝土我市公路建設(shè)中推廣應(yīng)用熱再生瀝青混凝土達到節(jié)約原材料成本、充分利用路面銑刨廢達到節(jié)約原材料成本、充分利用路面銑刨廢舊瀝青混合料，保護環(huán)境的目的舊瀝青混合料，保護環(huán)境的目的目標一：目標一：目標二：目標二：( (一）確立目標一）確立目標 四、確立目標及可行性分析四、確立目標及可行性分析( (二）可行性分析二）可行性分析1234我們小組成員均為我處技術(shù)骨干。

4、小組成員都已接受培訓(xùn)且進行了多輪PDCA循環(huán)活動，質(zhì)量意識較強。屬于創(chuàng)新思路，并得到相關(guān)單位的大力支持，認可采用熱再生瀝青砼。采用技改技革方法經(jīng)過多次理論驗證，并根據(jù)各地相關(guān)經(jīng)驗借鑒，得到上級領(lǐng)導(dǎo)的肯定。室內(nèi)試驗、生產(chǎn)成品、現(xiàn)場施工、后期檢測各個環(huán)節(jié)，都有充足可靠的人、機、料、法、環(huán)條件。有利條件 四、確立目標及可行性分析四、確立目標及可行性分析( (二）可行性分析二）可行性分析存在難點 面對諸多難點，小組成員集思廣益，反復(fù)論證，面對諸多難點，小組成員集思廣益，反復(fù)論證，抓住主要矛盾，確定兩個突破口，以期獲得成功。抓住主要矛盾，確定兩個突破口，以期獲得成功。室內(nèi)確定配合比室內(nèi)確定配合比 通過大

5、量試驗，確通過大量試驗，確定舊瀝青混合料的摻量定舊瀝青混合料的摻量，完成適用于普通等級，完成適用于普通等級道路的熱再生瀝青混凝道路的熱再生瀝青混凝土的設(shè)計。土的設(shè)計。 創(chuàng)創(chuàng) 新新 確定瀝青混凝土拌確定瀝青混凝土拌合機改造方案，實現(xiàn)合機改造方案，實現(xiàn)熱再生瀝青混凝土工熱再生瀝青混凝土工廠化生產(chǎn)。廠化生產(chǎn)。 突突破破 四、確立目標及可行性分析四、確立目標及可行性分析( (三）確定工作突破口三）確定工作突破口 五、提五、提 出出 方方 案案我們QC小組的成員運用“頭腦風(fēng)暴法”，經(jīng)充分討論形成以下方案：通過采用各種不同的舊瀝青混合料摻量直接適配瀝青混凝土。通過檢測舊瀝青混凝土篩分，根據(jù)篩分結(jié)果計算摻量

6、。直接采用舊瀝青混合料添加瀝青拌和熱再生瀝青混凝土。目前改造瀝青混凝土拌合機使之可以生產(chǎn)熱再生瀝青混凝土主要是改造其加熱滾筒。利用閑置的300型水穩(wěn)拌合機的進料倉改造成廢瀝青混合料料倉，通過300型水穩(wěn)拌合機控制臺控制進料質(zhì)量。在炒油機熱提升處加進料口，舊瀝青混合料直接提升到熱料倉。購買一臺新的熱再生瀝青混凝土拌合機。項目項目方案方案分析內(nèi)容分析內(nèi)容評估評估選擇選擇設(shè)計熱再生瀝青混凝土級配方案方案1 11 1、工作重復(fù)，不能保證質(zhì)量、工作重復(fù)，不能保證質(zhì)量2 2、級配不準確，容易造成質(zhì)量隱患、級配不準確，容易造成質(zhì)量隱患方案方案1 1：工作難度大，不可行工作難度大，不可行方案方案2 2：施工簡

7、便，能夠保證質(zhì)量施工簡便，能夠保證質(zhì)量方案方案3 3：施工簡便，不能保證質(zhì)量施工簡便，不能保證質(zhì)量采用方案采用方案2 2方案方案2 21 1、操作簡便、操作簡便2 2、級配可以控制準確，能夠保證質(zhì)量、級配可以控制準確，能夠保證質(zhì)量方案方案3 31 1、工作簡便、工作簡便2 2、級配不準確、級配不準確改造瀝青混凝土拌合機方案方案1 11 1、投資大、投資大2 2、舊料直接通過滾筒，易造成、舊料直接通過滾筒，易造成“粘料粘料”3 3、上料速度可控、上料速度可控方案方案1 1：投資大（約投資大（約2020萬元），進萬元），進度無法保證。度無法保證。方案方案2 2：可以保證施工質(zhì)量，投資可以保證施工質(zhì)

8、量，投資小，進度快小，進度快方案方案3 3：投資太大（約投資太大（約400400萬元），萬元），目前條件不滿足。目前條件不滿足。采用方案采用方案2 2方案方案2 21 1、投資小，利用了報廢的水穩(wěn)拌和機、投資小，利用了報廢的水穩(wěn)拌和機2 2、舊料不通過滾筒，避免了、舊料不通過滾筒，避免了“粘料粘料”現(xiàn)象現(xiàn)象3 3、上料速度可控、上料速度可控方案方案3 31 1、投資大、投資大2 2、機械利用率低、機械利用率低制表人制表人: :葛新春葛新春 張立張立 五、提五、提 出出 方方 案案 六、分析要因、提出對策六、分析要因、提出對策 針對熱再生瀝青混凝土生產(chǎn)工藝，小組成員針對熱再生瀝青混凝土生產(chǎn)工藝，

9、小組成員 經(jīng)過充分討論認為其主要影響因素是：經(jīng)過充分討論認為其主要影響因素是： 怎樣確定舊瀝青混合料及再生劑的合理摻量控制原材料穩(wěn)定性 根據(jù)以上原因，制定以下對策：根據(jù)以上原因，制定以下對策：1 12 2加強原材料進場過程檢測2 2制作篩選設(shè)備把舊瀝青混合料篩分3 31 1在室內(nèi)通過篩分計算 初步確定瀝青混凝土中舊瀝青混合料及再生劑的摻量標定好控制臺轉(zhuǎn)速，使上料速度符合配合比要求4 4熱再生瀝青混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定因果分析圖各種因素綜合作用 導(dǎo)致污染環(huán)境廢料日益增多無專業(yè)廢舊集料篩選設(shè)備制圖人：嚴賀超、徐冰技術(shù)交底不到位設(shè)備改造難度大經(jīng)驗不足材料機器專業(yè)技術(shù)人員少無成熟施工經(jīng)驗關(guān)鍵工序把關(guān)不嚴利用

10、廢舊材料，摻量不好確定缺少培訓(xùn)學(xué)習(xí)操作不規(guī)范人員料人環(huán)機法再生劑摻量不好確定廢舊材料質(zhì)量不穩(wěn)定存放不規(guī)范熱再生瀝青混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定序號要因?qū)Σ吣繕舜胧┴撠熑说攸c時 間1確定舊瀝青混合料的合理摻量先計算，后試驗 確定合理摻量，制定有效試驗方法。通過篩分計算舊瀝青混凝土摻量，根據(jù)摻量在試驗室內(nèi)進行拌和試驗，檢測馬歇爾穩(wěn)定度、流值、車轍趙郁唐山市交通建設(shè)試驗檢測中心2012.32原材料的不穩(wěn)定性加強控制保證平行試驗的可對比性。實地考察，加大進料過程中的檢測頻率。制作篩子對舊瀝青混凝土篩分。鄭世強灤縣砂石料廠，工地、瀝青拌合廠2012.3 |2012.63控制舊瀝青混合料的上料質(zhì)量標定控制臺轉(zhuǎn)速保證熱

11、再生瀝青混凝土工廠化生產(chǎn)。改造舊瀝青混合料上料系統(tǒng)和控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場標定控制臺轉(zhuǎn)速，使上料速度符合配合比要求嚴賀超瀝青混凝土 拌合廠2012.7 |2012.84保證瀝青及再生劑質(zhì)量源頭控制確保進場材料質(zhì)量達標由專人負責對進場材料嚴格把關(guān)黨曉齊生產(chǎn)廠家2012.2制表人：鄭世強制表人：鄭世強 黨曉齊黨曉齊 六、分析要因、提出對策六、分析要因、提出對策通過成員共同討論通過成員共同討論，確定對，確定對AC-13C型級配型級配進行配合比設(shè)計。進行配合比設(shè)計。檢測舊瀝青混凝土的篩分結(jié)果，通過檢測舊瀝青混凝土的篩分結(jié)果，通過計算確定計算確定AC-13C型型瀝青混凝土中舊瀝瀝青混凝土中舊瀝青混凝土的摻量。青

12、混凝土的摻量。初步確定瀝青混凝土中舊瀝初步確定瀝青混凝土中舊瀝青混凝土的摻量范圍，在實青混凝土的摻量范圍，在實驗室內(nèi)進行拌合及各項瀝青驗室內(nèi)進行拌合及各項瀝青砼平行試驗。砼平行試驗。 試驗結(jié)果分析，確定舊瀝青試驗結(jié)果分析，確定舊瀝青混凝土在各類瀝青混凝土總混凝土在各類瀝青混凝土總的合理摻量范圍。的合理摻量范圍。瀝青混凝土類型AC-13C型摻量（%）3040 七、實七、實 施施實施實施1 1、初試配合比、初試配合比 進料之前對灤縣的砂石料廠進行實地考察，現(xiàn)場取樣進行檢測，選定性價比最佳的廠家為供料商。 在原材料進場的過程中每200t為一批保證檢測頻率，按照公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求進行檢測，杜

13、絕不合格材料進場，確保試驗及生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量瀝青混合料用細集料技術(shù)要求實測結(jié)果指定高速公路一級公路城市快速路其它公路于城市道路天然砂機制砂視密度不小于（t/m3）2.52.452.6042.818堅固性不大于（%）124.85.2砂當量不小于504090.466.4砂含泥量不大于（%）30.8 0.7制表人：嚴賀超制表人：嚴賀超 徐冰徐冰細集料質(zhì)量控制在粗集料進場的過程中每200t為一批保證檢測頻率，按照公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求的指標進行檢測。 七、實七、實 施施制表人：范紅艷制表人：范紅艷 趙郁趙郁指標技術(shù)要求粗

14、集料試驗結(jié)果10-15mm5-10mm集料壓碎值 (%) 2614.412.8視密度 （t/m3） 2.502.8112.825毛體積密度（t/m3）實測2.7452.727吸水率 (%) 2.00.81.21對瀝青的粘附性 （級） 444細長扁平顆粒含量 （%） 1510.911.6實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量細集料質(zhì)量控制 將舊瀝青混合料進行篩分實驗，進行了多次將舊瀝青混合料進行篩分實驗，進行了多次的平行試驗比較，選取篩分結(jié)果一致的舊瀝青的平行試驗比較，選取篩分結(jié)果一致的舊瀝青混合料存放在瀝青拌合廠院內(nèi)備用，其篩分結(jié)混合料存放在瀝青拌合廠院內(nèi)備用，其篩分結(jié)果如

15、下：果如下： 七、實七、實 施施制表人：鄭世強制表人：鄭世強 徐冰徐冰實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量舊路瀝青材料篩孔尺寸（mm)10-20mm5-10mm0-5mm1998.89 100.00 100.00 1695.34 100.00 100.00 13.282.86 100.00 100.00 9.545.49 99.43 100.00 4.7526.81 68.85 99.17 2.3618.93 29.71 72.43 1.1814.06 21.38 51.12 0.610.53 16.48 35.62 0.38.08 12.76 24.13 0.156.5

16、8 9.81 16.26 0.0753.35 6.41 8.92 檢測瀝青拌合廠AH-70道路石油瀝青各項指標，檢測結(jié)果合格。檢測結(jié)果見下表： 七、實七、實 施施制表人：鄭世強制表人：鄭世強 嚴賀超嚴賀超序號試驗項目質(zhì)量要求實測結(jié)果1針入度（25，100g，5s）6080712延度 （15，cm）不小于100100延度 （10，cm）不小于15153軟化點（環(huán)球法）（）不小于4348.04閃點（COC）（）不小于2452835含蠟量（蒸餾法）（%）不大于30.86密度15（g/cm3）實測記錄1.0127溶解度（三氯乙烯）（%）不小于99.599.78薄膜加熱試驗(163，5h)質(zhì)量損失（%）

17、不大于0.80.05針入度比（%）不小于5462.5延度（15，cm）不小于2020延度（10，cm）不小于66實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量瀝青回收瀝青檢測結(jié)果見下表： 七、實七、實 施施制表人：鄭世強制表人：鄭世強 嚴賀超嚴賀超實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量回收瀝青項目試驗結(jié)果試驗方法5針入度(0.1mm)6.4T 0604201115針入度(0.1mm)16T 0604201125針入度(0.1mm)40T 06042011軟化點（）54.3T 0606201110延度（cm）8.3T 0605201115延度（cm）13.9T 0

18、605201160動力黏度（Pa.s）135運動黏度（Pa.s）1.123T 06252011回收瀝青的組分本次設(shè)計根據(jù)下列公式：其中： 2再生瀝青的粘度（135，Pa.s）； 1老化瀝青的粘度（135，Pa.s）； O再生劑的粘度（135，Pa.s） ROb最佳再生劑劑量(%)； k系數(shù),對于普通瀝青K=-5,對于SBS改性瀝青K=-6。計算了回收瀝青所需添加的再生劑劑量為10%。 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量瀝青再生劑8(1)210obobk RRee 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量再生瀝青項目試

19、驗數(shù)據(jù)規(guī)范值25針入度(0.1mm)7760-80軟化點（）48.34315延度（cm）81.44060動力黏度（Pa.s）180質(zhì)量損失（%）2.030.8針入度比0.450.54殘留延度20.915在10%再生劑劑量條件下制備再生瀝青，并測試了再生瀝青的性能： 選擇AC-13C型瀝青混合料進行瀝青混合料目標配合比設(shè)計，采用廢舊瀝青混合料的通過百分率與實際AC-13C型瀝青混合料規(guī)范所規(guī)定的質(zhì)量通過百分率中值的差值的方法，進行礦料級配設(shè)計，合成級配接近中值。 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量合成級配結(jié)果見下表:型號 10mm碎石5mm碎石機制砂石屑

20、礦粉舊瀝青料AC-1320101418434制表人：趙郁制表人：趙郁 徐冰徐冰確定配合比用抽提法測定出廢舊瀝青混合料的瀝青含量,廢舊瀝青混合料的油石比為4.35，經(jīng)過測定分離出的瀝青各項性能指標,不能滿足瀝青路用性能要求,需要加入熱再生劑改性,通過試驗加入0.44%的熱再生劑后，瀝青性能能夠滿足要求。 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量 我們小組選擇AC-13C型瀝青混合料進行瀝青混合料目標配合比設(shè)計，上述兩種類型混合料實際經(jīng)驗油石比為4.85%，確定在熱再生瀝青混凝土中加入了0.44%熱再生劑和3.2的瀝青。確定配合比根據(jù)以上配合比進行了AC-13C

21、型瀝青混合料拌和并對馬氏穩(wěn)定度、流值、動穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、殘留穩(wěn)定度等指標進行驗證。試驗結(jié)果如下： 七、實七、實 施施實施實施2 2、全面控制原材料的質(zhì)量、全面控制原材料的質(zhì)量確定配合比檢測項目檢測項目AC13CAC13C毛體積平均密度毛體積平均密度(g/cm3) (g/cm3) 2.472馬氏穩(wěn)定度馬氏穩(wěn)定度(KN) (KN) 8.65流值（流值（1/10mm1/10mm） 26殘留穩(wěn)定度（殘留穩(wěn)定度（% %） 83.7凍融劈裂強度比（凍融劈裂強度比（% %） 96.1動穩(wěn)定度（次動穩(wěn)定度（次/mm/mm） 2442 根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果比較可知，熱再生瀝青混凝土路用性能指標滿足普通瀝青混

22、凝土設(shè)計要求 七、實七、實 施施實施實施3 3、改造瀝青混凝土拌合機、改造瀝青混凝土拌合機 我們課題組利用原有的瀝青混凝土拌合機，采用技改技我們課題組利用原有的瀝青混凝土拌合機，采用技改技革的辦法革的辦法, ,改造瀝青混凝土拌合機改造瀝青混凝土拌合機, ,既不耽誤普通瀝青混凝土既不耽誤普通瀝青混凝土的生產(chǎn)，又能滿足廠拌熱再生瀝青混凝土的生產(chǎn)要求。的生產(chǎn)，又能滿足廠拌熱再生瀝青混凝土的生產(chǎn)要求。 把把300300型水穩(wěn)拌合機的進料倉型水穩(wěn)拌合機的進料倉改造成廢瀝青混合料料倉，通過改造成廢瀝青混合料料倉，通過300300型水穩(wěn)拌合機控制臺控制進料型水穩(wěn)拌合機控制臺控制進料質(zhì)量。在炒油機熱提升處加進

23、料質(zhì)量。在炒油機熱提升處加進料口，舊瀝青混合料直接提升到熱口，舊瀝青混合料直接提升到熱料倉。料倉。 我們課題組在省道遷曹公路大修工程瀝青砼底面層施工時，應(yīng)用AC-13C型熱再生瀝青砼鋪筑了18KM，應(yīng)用效果良好。 聽取現(xiàn)場技術(shù)人員評價聽取現(xiàn)場技術(shù)人員評價 結(jié)果整理匯總結(jié)果整理匯總對鋪筑的試驗段進行現(xiàn)場檢測對鋪筑的試驗段進行現(xiàn)場檢測,進行對比；進行對比；對沒有鋪筑試驗段的，進行相關(guān)比較對沒有鋪筑試驗段的，進行相關(guān)比較 七、實七、實 施施實施實施4 4、現(xiàn)場實施、現(xiàn)場實施熱再生瀝青混凝土現(xiàn)場技術(shù)指標對比表熱再生瀝青混凝土現(xiàn)場技術(shù)指標對比表檢測項目檢測項目毛體積平毛體積平均密度均密度（g/cmg/c

24、m3 3）馬氏馬氏穩(wěn)定穩(wěn)定度度(KN)(KN)流值流值（1/10mm1/10mm）殘留穩(wěn)殘留穩(wěn)定度定度（% %）凍融劈凍融劈裂強度裂強度比（比（% %）動穩(wěn)定度動穩(wěn)定度（次（次/mm/mm）規(guī)范要求規(guī)范要求實測實測8 815-4015-408080757510001000熱再生熱再生AC-13CAC-13C2.4432.4438.658.65262683.783.796.196.124422442普通普通AC-13CAC-13C2.4522.45210.310.321.421.490.390.380.480.41648.41648.4制表人：范紅艷制表人：范紅艷 張立張立 1、瀝青混凝土拌、瀝青混凝土拌合機改造后生產(chǎn)熱再合機改造后生產(chǎn)熱再生瀝青混凝土和普通生瀝青混凝土和普通瀝青混凝土一樣，通瀝青混凝土一樣，通過改造瀝青混凝土拌過改造瀝青混凝土拌合機可以實現(xiàn)熱再生合機可以實現(xiàn)熱再生瀝青混凝土工廠化生瀝青混凝土工廠化生產(chǎn)，能夠滿足工程使產(chǎn)，能夠滿足工程使用需要。用需要。 2、根據(jù)試驗可以得出、根據(jù)試驗可以得出每噸熱再生瀝青混凝土每噸熱再生瀝青混凝土比常規(guī)