廢舊瀝青混合料再生技術(shù)綜述

1、廢舊瀝青混合料再生技術(shù)綜述     摘 要：對(duì)國(guó)內(nèi)外廢舊瀝青混合料再生技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了概述，并對(duì)其可行性和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析。介紹了符合我國(guó)國(guó)情的廢舊瀝青混合料再生工藝，并針對(duì)不同的再生方式和再生設(shè)備進(jìn)行比較，詳細(xì)闡述了再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)過(guò)程等。     關(guān)鍵詞：瀝青路面再生 廢舊瀝青混合料 熱再生 冷再生     我國(guó)公路建設(shè)迅速，到2002年底,高等級(jí)公路通車總里程已經(jīng)躍居世界第二位，并正以每3年新建1×104km 的速度增長(zhǎng)。由于交

2、通荷載及自然因素的綜合作用，瀝青路面經(jīng)過(guò)一定年限的使用，其面層慢慢變薄并逐漸老化，會(huì)出現(xiàn)諸如網(wǎng)裂、沉陷、車轍、擁包等各種病害并逐步擴(kuò)展，嚴(yán)重影響行車。瀝青混凝土路面一般設(shè)計(jì)年限為15年，實(shí)際上，通常使用年限僅10年左右。也就是說(shuō)，每隔1015年，瀝青混凝土路面就需要翻修一次。以往維護(hù)處理的方法就是對(duì)出現(xiàn)病害的路面進(jìn)行銑刨，然后重新鋪筑。這樣會(huì)造成三大問(wèn)題：一是堆放占用場(chǎng)地；二是浪費(fèi)了大量的不可再生的石油資源，重新鋪筑瀝青混凝土路面所需的大量瀝青和石料將使我們面臨巨大的資源壓力；三是破壞生態(tài)環(huán)境。因此，如何處置每年數(shù)千萬(wàn)噸瀝青混凝土路面廢料將成為必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。采用廢舊瀝青混合料再生應(yīng)用技

3、術(shù)，重復(fù)利用瀝青混凝土路面廢料，是從根本上解決上述問(wèn)題的有效途徑。如能對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行回收，重新加熱，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析并按需要加入適量瀝青、再生劑和集料進(jìn)行拌和，就可以再次作為新瀝青混合料用于路面結(jié)構(gòu)。這樣，既可節(jié)省大量的原材料，從而節(jié)約自然資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又能滿足路面的使用要求。1 發(fā)展廢舊瀝青混合料再生技術(shù)的可行性分析及技術(shù)難點(diǎn)1.1廢舊瀝青混合料再生的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性分析    歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家目前在再生瀝青混合料的生產(chǎn)工藝以及與之配套的各種挖掘、銑刨、破碎、拌和等機(jī)具的研制與開(kāi)發(fā)方面均取得了顯著的成就，經(jīng)過(guò)近30年的大規(guī)模生產(chǎn)

4、實(shí)踐，已證明了廢舊瀝青混合料再生利用在技術(shù)上的可行性，并形成了系統(tǒng)的成套瀝青再生技術(shù)，且達(dá)到了規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化的成熟程度。而廢舊瀝青混合料再生技術(shù)的直接經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：節(jié)約砂、石、瀝青材料費(fèi)和廢料的運(yùn)輸費(fèi)、堆棄費(fèi)。由于各地區(qū)材料、運(yùn)輸和土地使用費(fèi)用不同，因此，再生1t廢料直接節(jié)約的費(fèi)用在100200元之間。但是，該技術(shù)需要較大的固定資產(chǎn)投資，主要包括再生混合料拌和設(shè)備、銑刨機(jī)和廢料破碎設(shè)備，所需投資達(dá)2000多萬(wàn)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(jì)算，需要50×104t的再生混合料生產(chǎn)量。所以只有大規(guī)模推廣應(yīng)用廢舊瀝青

5、混合料再生技術(shù)才能使技術(shù)開(kāi)發(fā)單位獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益，這是發(fā)展廢舊瀝青混合料再生技術(shù)不容忽視的問(wèn)題。隨著環(huán)保要求日趨提高，瀝青再生具有廣闊的市場(chǎng)空間。根據(jù)我國(guó)目前修建道路的情況，每年至少有200×104t舊瀝青混合料產(chǎn)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(jí)配骨料，這是一筆可觀的財(cái)富。因此，瀝青再生將具有不可估量的市場(chǎng)前景，如果重視瀝青再生技術(shù)帶來(lái)的社會(huì)效益，輔以適當(dāng)?shù)恼邔?dǎo)向，技術(shù)開(kāi)發(fā)企業(yè)將能獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。1.2 廢舊瀝青混合料再生的技術(shù)難點(diǎn)     正如前面所述，廢舊瀝青混合料再生技術(shù)

6、在國(guó)外已經(jīng)是應(yīng)用了2030年的成熟技術(shù)，有大量現(xiàn)成的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此，我們發(fā)展廢舊瀝青混合料再生技術(shù)，主要是結(jié)合國(guó)內(nèi)的氣候條件和路面工程特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和推廣應(yīng)用。大量國(guó)內(nèi)外研究成果和實(shí)踐表明，廢舊瀝青混合料再生技術(shù)主要難點(diǎn)包括如下。（1）再生劑的研制和使用（2）廢料的變異性問(wèn)題 廢料的瀝青含量、瀝青老化程度以及集料級(jí)配的變異性一般均較大，直接影響再生瀝青混合料的質(zhì)量控制。（3）再生瀝青混合料的拌和工藝 在不燒傷舊瀝青的前提下，保證拌和溫度并使新舊瀝青均勻混合是技術(shù)關(guān)鍵。（4）再生瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)及其抗裂性能和耐久性能評(píng)價(jià) 3符合我國(guó)國(guó)情的廢舊瀝青混合料再生工藝 3.

7、1廢舊瀝青混合料的再生方式簡(jiǎn)介根據(jù)目前國(guó)外的廢舊瀝青混合料的再生方式來(lái)看，主要有路拌再生（包括“就地冷法再生”和“就地?zé)岱ㄔ偕?）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面材料運(yùn)回?cái)嚢鑿S，經(jīng)過(guò)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(wěn)定劑和新料進(jìn)行攪拌，然后鋪筑于基層或底基層。其生產(chǎn)過(guò)程幾乎不需要專用設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)。對(duì)于不能熱再生回收的舊料（如改性瀝青混合料、老化嚴(yán)重難于再生的混合料），可以有效解決舊料廢棄和環(huán)境污染等問(wèn)題。1.4 工廠熱法再生

8、    舊瀝青混合料中作為黏結(jié)材料的瀝青都是可以加熱重熔的，瀝青老化程度可以檢測(cè)，添加必要組分（再生劑）進(jìn)行處理即可恢復(fù)其性能。按不同路面層的技術(shù)要求靈活調(diào)整舊瀝青混合料新骨料和新瀝青的加入比例，在加熱狀態(tài)下充分?jǐn)嚢?。?shí)踐證明，工廠熱法再生瀝青混合料路面能夠達(dá)到并保持所要求的各項(xiàng)路用性能指標(biāo)，并且具有更好的抗車轍性能。 3.2廢舊瀝青混合料的再生設(shè)備2 廠拌冷再生設(shè)備     廠拌熱再生設(shè)備，是指回收料的加熱在一個(gè)專門的干燥筒內(nèi)完成，該設(shè)備也與強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配套使用。它主要由回收料供給系統(tǒng)、

9、提供系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}、熱回收料稱量斗、有害氣體吸收管道及控制系統(tǒng)等組成。該設(shè)備的工作過(guò)程為：瀝青混合料攪拌設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)，回收料供給系統(tǒng)開(kāi)始供料,提升系統(tǒng)開(kāi)始提料，干燥系統(tǒng)開(kāi)始加熱回收料，加熱后的回收料進(jìn)入熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}儲(chǔ)存。當(dāng)需要添加回收料時(shí)，熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}的放料門打開(kāi)，熱回收料進(jìn)入熱回收料稱量斗稱量。當(dāng)達(dá)到所需要的數(shù)量時(shí)，熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}的放料門關(guān)閉，熱回收料稱量斗的放料門打開(kāi)，向攪拌器內(nèi)放料，一個(gè)攪拌周期完成。氣體吸收管道安裝在熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}的頂部，以吸收在熱回收儲(chǔ)存?zhèn)}中加熱后的熱回收料所排出的有害氣體。 該設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)在于有一套專門為加熱回收料而設(shè)計(jì)的干燥筒和燃燒器，保證

10、被加熱回收料中的瀝青不老化，并配有專門的熱回收料儲(chǔ)存?zhèn)}和稱量斗，使回收料的添加比例最多可達(dá)到70%。      選擇適合我國(guó)國(guó)情的廢舊瀝青混合料再生方式根據(jù)我國(guó)瀝青混凝土路面病害調(diào)查的分析結(jié)果，半剛性基層瀝青混凝土路面的病害主要是坑洞、裂縫等結(jié)構(gòu)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面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(guó)高等級(jí)路面的路用性能要求。而“工廠冷法再生技術(shù)”雖然能保證工程質(zhì)量，但僅能用于基層或底基層，經(jīng)濟(jì)性不理想，并且基層極少大規(guī)模翻修，少量修補(bǔ)難于壓實(shí)，一般被水泥混凝土

11、或?yàn)r青混合料代替，故市場(chǎng)空間很小。考慮到“工廠熱法再生”技術(shù)具有較好的適應(yīng)性，無(wú)需昂貴的再生機(jī)械設(shè)備，可像新路施工一樣對(duì)老化路面進(jìn)行重鋪。并且它適用于各類破壞路面，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的配合比調(diào)整，再生瀝青混合料能確保技術(shù)指標(biāo)不低于使用全部新料拌制的瀝青混合料，路用性能滿足高級(jí)路面的使用要求。因此，工廠熱法再生技術(shù)是適合我國(guó)國(guó)情的穩(wěn)妥地再生方法，應(yīng)將其確定為我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展重點(diǎn)。在技術(shù)條件成熟后，可再根據(jù)市場(chǎng)需求選擇發(fā)展其他類型的再生技術(shù)。     再生瀝青混合料設(shè)計(jì)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，因此其配合比設(shè)計(jì)與普通的新拌

12、瀝青混合料有所不同。但其基本設(shè)計(jì)原理和思路與普通的新拌瀝青混合料設(shè)計(jì)基本一致。（1）廢舊瀝青混合料的評(píng)價(jià) 通常包括：瀝青含量；回收瀝青的物理性能指標(biāo)；回收瀝青的化學(xué)組分；集料的級(jí)配。（2）再生瀝青標(biāo)號(hào)的選擇 在已知再生瀝青的黏度的情況下，可通過(guò)將回收的老化瀝青與再生劑適配的方法來(lái)確定再生劑量的摻量。如再生瀝青混合料的瀝青性能預(yù)期達(dá)到標(biāo)號(hào)AH90的瀝青性能，在考慮再生劑加熱到老化瀝青中的性能指標(biāo)時(shí)應(yīng)以AH90為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)加入新瀝青的標(biāo)號(hào)也以AH90為宜。（3）新集料的級(jí)配 再生瀝青混合料級(jí)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(jí)配是已知的，新料是未知的，可以用圖解法、試算法、

13、計(jì)算機(jī)程序法等計(jì)算摻配比例以確定新集料的級(jí)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(jīng)驗(yàn)公式法和馬歇爾實(shí)驗(yàn)法。（6）目標(biāo)配合比驗(yàn)證 在完成上述步驟后，還應(yīng)進(jìn)行水穩(wěn)定性檢驗(yàn)、高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)和低溫性能檢驗(yàn)。（7）生產(chǎn)配合比的調(diào)試 再生瀝青混合料的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際施工狀況有很大的差異，路面品質(zhì)好壞很大程度上還是取決于實(shí)際施工中的控制，所以在完成目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)后，還應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作。3 廢舊瀝青再生新興工藝    為適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，盡量利用現(xiàn)有的拌和設(shè)備，此工藝通過(guò)對(duì)原有拌和設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，在原設(shè)備基礎(chǔ)上加裝一套瀝青舊料加熱系統(tǒng)，加熱后的瀝青舊料放入瀝青混合料攪拌器內(nèi)，噴入再生劑后加入新骨料、新瀝青、礦粉，強(qiáng)制拌和后成為再生瀝青混合料。4 結(jié)束語(yǔ)&#