瀝青再生技術在深圳的應用實踐

林少揚，楊順生

(深圳市路橋建設集團公司，廣東深圳518055)

0 前言

目前我國的公路建設飛速發展，按照瀝青路面的設計壽命(15～20 a)，在上世紀90年代以后陸續建成的瀝青路面陸續進入大、中修期，大量翻挖、銑刨的瀝青混合料被廢棄，既污染了環境又浪費資源，而且大量使用新石料、開采石礦導致森林植被減少、水土流失等嚴重的生態環境破壞。

我國是一個發展中國家，同時又是一個人均土地和石油資源相對貧乏的國家，公路建設的快速發展，需要大量的瀝青和砂石料資源，廢舊瀝青混合料如能得到充分利用，不僅可以節約至少50%的瀝青材料，顯著緩解瀝青供求矛盾，節省石油資源，還可以節約大量礦料，減少開采，保護了生態環境，同時又避免了廢物堆棄，防止了水土污染，保護了寶貴的土地資源。

混合料的再利用已經引起了廣泛的關注。高速公路起步較早的國家，早已采用了瀝青再生技術。瀝青再生技術通過重復利用瀝青混合料(主要為砂石料和瀝青材料)達到節約資源和保護生態環境的目的。

事實上，在經濟發展的同時帶來的生態環境破壞已引起了社會各界的高度關注，環保和可持續發展已成為我國的重要國策之一。

1 廠拌熱再生技術及特點

1.1 廠拌熱再生技術

瀝青再生技術主要分現場冷再生、現場熱再生、廠拌冷再生和廠拌熱再生四大類，各有其特點與局限；其中廠拌熱再生雖一次性設備投資較大，但可有效控制生產和質量，利于推廣應用。

廠拌熱再生技術是先將舊瀝青混合料路面翻挖或銑刨的廢料運回工廠，必要時通過破碎、篩分，根據回收料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標，摻入一定數量的新集料、新瀝青和再生劑(必要時)進行拌和，使再生混合料達到規范規定的各項指標，與普通瀝青混合料完全相同的方法鋪筑路面。

因屬于結構性再生，該技術具有較好的適應性，適用于各類破壞路面；既可利用原路廢棄材料重新鋪筑路面，也可以將回收材料再生后用于其他工程，能最大限度地發揮瀝青混合料路面廢料的作用。

1.2 廠拌熱再生工藝特點

將舊瀝青混合料路面銑刨或破碎廢料篩分處理成回收料，根據路面不同層次的質量要求，進行配比設計，確定舊瀝青混合料的添加比例；回收料預熱松散后按比例加入拌和機的拌缸中，新集料的熱量使回收料進一步加熱并松散；按一定比例添加新瀝青材料(或再生劑)、新集料等，在拌和機中繼續拌和，使新料與舊料充分拌和均勻，從而獲得符合要求的再生瀝青混合料。

它具有以下特點：

(1)與現有拌和設備組合，設備投入不大，再生方式簡單。

(2)舊料摻加量一般為20%～30%。

(3)需設舊料堆放場地，宜配備專用的破碎及篩分機械。

(4)舊料來源混雜，回收料的瀝青含量、瀝青老化程度以及集料級配的變異性較大，需密切監控舊料狀況。

2 深圳地區瀝青熱再生技術的應用

為推廣應用瀝青再生技術，在深圳地區環境保護和重復利用瀝青及石料資源方面作貢獻，2004年12月購進了一套意大利SIM RAD 130型瀝青混合料熱再生加工設備，設計生產能力為每小時130 t。由于該瀝青熱再生設備與我公司現有的SIM 3000型間歇式瀝青混合料拌和機相配套，可達到既有效節約資源又能確保拌和工藝和質量控制的目的。

2.1 廠拌熱再生設備介紹

SIM RAD 130型瀝青混合料熱再生加工設備包括再生冷料供給系統、再生冷骨料料斗提升機、烘干滾筒及支撐架、電子稱量系統、藍煙消排系統和再生料電腦自動控制系統。

SIM RAD 130瀝青熱再生系統特點：

(1)沒有舊瀝青混合料塊料破碎和碎料篩分系統，須對回收料做好事前控制工作。

(2)配置兩只帶有無流量警告指示料斗的回收料取料機。

(3)回收料經提升后才進入烘干滾筒，避免了再生料在提升過程降溫，有利節能降耗。

(4)回收料從滾筒進入過渡倉，電子衡稱量后再經加熱槽二次加熱才進入瀝青混合料拌缸。回收料在整個過程得到充分有效的加熱。

(5)從回收料加熱烘干筒出來的藍煙，首先由引風機抽送進主機干燥筒再次充分燃燒,然后進入主機的除塵系統，新骨料中粉塵將廢氣中的微粒包裹起來，防止粘附布袋。節能又環保。

(6)沒有瀝青再生劑添加系統，新瀝青的添加在混合料進入拌缸后進行。

(7)再生設備控制系統整合到拌和站主機控制系統，由計算機整體控制和協調兩個系統的舊料和新料的加熱、計量和攪拌，能有效地控制各個工藝節點的技術參數，確保生產出符合質量要求的再生瀝青混合料。

SIM熱再生瀝青混合料加工系統工藝流程見圖1。

2.2 再生瀝青混合料設計與試驗

熱再生應用的前提是對回收料的性能進行綜合評價，確定路面舊料是否適用于廠拌熱再生。

2.2.1 舊瀝青混合料性能評價

對瀝青路面舊料取樣進行試驗，測定舊料中瀝青含量及舊瀝青針入度等性能和舊集料級配。

(1)從不同部位抽取若干個樣品進行抽提試驗，檢測舊料中瀝青含量及礦料級配，結果見表1。

表1 舊料抽提試驗結果

(2)用阿布森法從抽提液中回收瀝青，檢測回收瀝青的性質。

(3)從檢測結果評價舊料的可用性。根據國外經驗，針入度大于15就可用于熱再生；本例回收瀝青含量平均為5.2%，回收瀝青針入度為21，有較高的利用價值。

2.2.2 再生瀝青混合料設計

(1)再生瀝青設計及其性能評價

初步設定再生混合料的RAP(回收料重量占總礦料重量的百分比)按20%控制，舊瀝青約占瀝青總量的15%。再生瀝青性能滿足規范要求，見表2。

表2 瀝青性能檢驗結果

(2)再生瀝青混合料設計

初步確定RAP含量為20%，選擇海盛瀝青AH-70和鹽田港石料進行AC-25配合比設計，經計算確定配合比及合成級配如下：

礦粉：1#倉：2#倉：3#倉：4#倉：回收料 =2：18：14：11：35：20

再生AC-25瀝青混合料合成級配見表3。

表3 再生AC-25瀝青混合料合成級配

按配合比用量拌制瀝青混合料，進行馬歇爾試驗，測定試件體積及力學各項指標。試驗結果見表4。

表4 再生AC-25(RAP20%)瀝青混合料馬歇爾指標

根據試驗結果，最佳油石比選量是3.8%。

(3)再生瀝青混合料性能檢驗

按最佳油石比拌制再生AC-25混合料，檢驗其水穩定性，殘留穩定度為87.6%，應該具有較強的抗水損害能力。

2.2.3 再生瀝青混合料生產檢驗

用廠拌熱再生混合料鋪筑試驗路進行實踐檢驗，與普通全新瀝青混合料對比，兩者在性能上差別不大。只要在生產過程中對舊料用量、溫度和拌和時間控制得當，再生瀝青混合料的質量便能達到《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)中瀝青混凝土的相關指標和要求。

AC-25混合料性能對比見表5。

表5 AC-25混合料性能對比

3 瀝青再生技術應用前景分析

3.1 生產能力影響因素

SIM瀝青再生設備RAD 130在骨料含水量3%溫度達150℃條件下設計產量每小時130 t，而瀝青混合料拌和設備SIM 3000設計每小時生產能力為300 t。雖然，理論上再生瀝青混合料的回收料含量(RAP)最大可達43%，但突破該RAP含量卻同時意味著生產效率的降低。

下列情況對瀝青路面舊料的使用量或對再生瀝青混合料的回收料含量(RAP)有影響：

(1)沒有破碎設備便不能處理大量的瀝青路面翻挖塊料，大面積集中銑刨路面一般很少，大量的品質穩定的瀝青路面回收料難以得到。

(2)沒有篩分設備對瀝青路面舊料進行篩選處理時，回收料各項指標的變異性必然很大，回收料質量難以控制必然制約再生瀝青混合料的質量或產量。

(3)路面回收料的品質包括舊瀝青的性能、含量尤其集料級配，均影響到RAP含量。若舊瀝青的性能很差，或瀝青含量較低，或舊集料過粗，或舊集料過細細料過多，都只能采用較低的摻配比例。

(4)再生瀝青混合料的用途及其質量要求，是決定RAP含量的必要因素。若再生瀝青混合料直接用于路面面層，道路的交通量又較大，則要求再生混合料具有良好的品質，舊料的配合比例應取較低值，如占20%；若再生混合料雖用于路面面層，但道路交通量中等，則舊料的配合比例可取較高值，如30%~40%；若再生混合料僅用于輕型路面或臨時性路面，則舊料的配合比例提高到70%~80%；若再生混合料只用于低交通量道路路面、簡易路面或路面基層，則不對舊料的級配作調整，100%使用舊料。

(5)政策面的扶持及市場的需求量，對廠拌熱再生瀝青混合料加工的產量及命運起決定性作用。

3.2 經濟效益分析

瀝青再生技術的直接經濟效益主要體現在兩個方面：節約砂、石、瀝青材料費和廢料的運輸費、堆棄費。經測算，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入相配套，主要包括再生混合料拌和設備、篩分設備和廢料破碎設備。

對新近購入的RAD 130型瀝青熱再生設備進行分析，設備投資530萬，至少需再生利用2.6萬t廢料才能收回投資；如果按照廢料利用率30%計算，需要7.8萬t的再生瀝青混合料生產量才能收回投資。

由于瀝青再生技術的推廣需要政府主管部門制定相應的管理規定，對這一行業進行規范管理；另外，如果沒有環保和節約資源方面積極的扶持(包括科研經費補貼、技術裝備改造項目補貼、環境保護補貼、稅收優惠等政策)和政策導向，實際的廢料回收利用率會很低，企業經濟效益也不大，這是瀝青再生技術推廣應用不容忽視的問題。

4 結語

通過適當的配合比調整及嚴格的生產質量控制，廠拌熱再生瀝青混合料完全能夠達到普通全新瀝青混合料要求的各項性能指標；國外多年的實踐也證明了廠拌熱再生瀝青混合料路面能夠達到并保持所要求的各項路用性能指標，并且具有更好的抗車轍性能，甚至能滿足高級路面的使用要求。

再生技術的應用需要政府重視其在環境保護和重復利用資源方面帶來的社會效益，輔以適當的政策導向與扶持，瀝青再生技術開發應用企業才能獲得可觀的經濟效益回報，同時實現可觀的社會效益。

[1]黃建躍,劉先淼.談發展瀝青再生技術的幾個關鍵問題[J].公路,2003(8).