瀝青廠拌熱再生應用研究

沈伯鋒

【摘 要】通過購置瀝青混合料廠拌熱再生設備實踐應用，提出廠拌熱再生拌制方法及施工方案，分析總結施工工藝及質量控制要點，進行經濟、材料、環境效益分析。

【關鍵詞】瀝青廠拌熱再生；實踐應用；拌制方法；施工方案；施工工藝；質量控制要點；效益評價

0 引言

甘肅省金昌公路管理局管理養護國、省、縣、鄉各等級普通干線公路375公里（黑色路面），多處于沙漠戈壁、高寒陰濕地域環境，且管養的大部分普通干線公路超期服役，多數都是1997年實施國家標準美化工程（GBM工程）后未再進行較大規模的維修改造，通過公路小修保養維持至今，路況普遍較差。為解決養護資金短缺，筑路材料浪費，遏制沿路環境惡化等現實問題，我局于2012年引進福建鐵拓機械公司生產的RLBZ-1000型瀝青熱再生設備，進行廠拌熱再生技術探索性應用實踐。近年來，在普通干線永肅公路病害處治工程、G312線路肩帶養護維修等工程項目中進行了多次驗證性實驗應用，取得了較為理想的效果。瀝青路面熱再生技術的應用，解決了大量挖翻、銑刨的瀝青廢舊材料對環境的污染及筑路材料浪費等問題，變廢為寶，對環境友好型、資源節約型社會建設做出了公路行業應有的貢獻。

2.5 舊料摻配比例的確定

對舊料進行抽提試驗，回收舊瀝青，選取舊料新料摻配比例分別為20：80，30：70，50：50，70：30，80：20，把不同的舊料、新料摻配比例轉化為舊瀝青用量、新瀝青用量的比例，再進行瀝青混合料的三大技術指標試驗，根據瀝青指標要求，確定舊瀝青材料的摻配比例。

2.6 再生混合料級配設計

2.6.1 在確定舊料摻配比例的情況下，根據級配設計要求，先初步選定粗、中、細三個級配，計算各種級配規格下初始瀝青用量。在三個級配平行試驗中，至少要有兩個級配摻配拌制的瀝青混合料的各項性能指標滿足《規范》要求。根據反復試驗的的經驗，在上述兩個級配中選定其中一個為目標配合比，按計算瀝青用量±0.5%、±1%制備四組試件，計算出最佳瀝青用量。

2.6.2 對設計出的瀝青混合料進行馬歇爾試驗，其最佳的瀝青用量試件體積性質應滿足《規范》要求。

2.6.3 對制備出的試件進行水穩定性檢驗，并且滿足《試驗規程》技術要求。

2.6.4 對制備出的試件進行動穩定性試驗，并且至少滿足不小于1000次/mm的技術要求。

2.7 再生混合料生產配合比設計與調試

2.7.1 廢舊材料的性能試驗。在生產配合比設計與調試前，對篩分處理的廢舊料再次進行抽提試驗，得到廢舊材料的顆粒級配、瀝青含量，和目標配合比試驗時使用的舊料指標進行比對，以便于檢驗舊料的均勻性、穩定性。生產配合比調試時，廢舊料的組合以此次試驗結果為準。對各檔廢舊料的含水量進行測定，通過換算確定冷料的輸入量。

2.7.2 冷料輸入量測定。在正式試拌前，對各檔的冷料輸入量進行試驗測定，確定冷料輸入量和拌合機械設定參數的對應關系，作為正式試拌的基礎參數。

2.7.3 測定各熱料和礦粉的用量。根據冷料輸入量試驗，目標配合比設計結果，對經過篩分即將進入拌合設備各料倉的礦料取樣再次進行篩分，通過計算（廢舊料按照目標配合比計算），確定各熱料倉礦料和礦粉的輸入比例。

2.7.4 確定最佳油石比。選定一個目標配合比時的摻配比例中最佳瀝青用量數據，以最佳瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3%等三種用油量以及計算的礦料、目標配合比廢舊料拌制混合料來確定生產配合比的最佳瀝青用量。生產配合比確定的最佳瀝青用量和目標配合比確定的最佳瀝青用量誤差應小于0.2%。

2.7.5 殘留穩定度檢驗。按照生產配合比拌制瀝青混合料，進行浸水48小時馬歇爾試驗，檢驗殘留穩定度，使其滿足《試驗規程》檢測指標要求。

2.7.6 驗證生產配合比。材料、設備一切就緒，按照生產配合比試拌瀝青混合料，經檢驗合格的瀝青混合料進行試驗路鋪筑。把用于試驗路鋪筑的瀝青混合料再次進行瀝青含量、篩分以及馬歇爾試驗。檢驗混合料合成級配時要特別注意，篩孔0.075mm、2.36mm、4.75mm以及公稱最大粒徑篩孔的通過率要接近目標配合比確定的數值，避免0.3mm～0.6mm間出現駝峰，通過多次取樣試驗和驗證確定可靠的生產配合比。

3 再生混合料拌制

3.1 再生混合料的拌制要嚴格控制礦料的級配、瀝青用量、瀝青和集料的加熱溫度、拌合溫度，混合料的均勻性以及出廠溫度。熱再生混合料有別于普通瀝青混合料，拌和時要加大試驗檢測頻率。連續拌和時，每天應分上、下午須取樣做馬歇爾及抽提試驗，以確保熱再生混合料質量符合要求。

3.2 再生瀝青混合料的拌和是廠拌熱再生工藝的核心技術，必須特別做到以下幾點：

3.2.1 精確控制拌合設備和再生設備加熱筒、拌和倉溫度，不得燒傷回收料中含有的瀝青結合料，最大限度減少拌和時瀝青二次老化；

3.2.2 廢舊料不得板結，要充分分散，其結合料、礦料與新瀝青、新集料充分攪拌混合均勻；

3.2.3 避免廢舊材料加溫過度產生瀝青黑煙，造成二次污染，廢舊料加熱溫度不應超過130℃。

3.2.4 再生瀝青混合料生產過程中，新集料溫度應提高10℃左右，控制在 180～190℃，新瀝青的加熱溫度按照新瀝青的粘溫曲線確定，適宜控制在 145～160℃。再生混合料的攪拌溫度不能只按新瀝青的粘溫曲線確定，因為新瀝青和舊料中的瀝青結合料混合后得到的混合瀝青結合料的粘度與新瀝青相比發生了變化。當不加再生劑時混和瀝青的粘度要比新瀝青的粘度大，所以混合料的攪拌溫度也應相應的提高，根據混和瀝青的粘溫曲線確定，一般比根據新瀝青的粘溫曲線確定的攪拌溫度提高 5℃左右。為了充分混合廢舊料和新加礦料及新瀝青，攪拌時間要比拌制新瀝青混合料略長，控制在 50～60s，拌和至顏色均勻一致后出料。再生瀝青混合料出廠溫度最理想狀態為 140～150℃之間，超此范圍要么混合料溫度過低，要么廢舊料老化，難以保證攤鋪后的面層質量。

4 廠拌熱再生混合料路面鋪筑

4.1 面層施工前，要充分做好鋪筑準備工作。首先做好下承層的的檢查、清掃及黏層瀝青的撒布工作。其次調試好攤鋪機，并在鋪筑前30分鐘加熱熨平板，按照既往經驗準備足夠數量的鋼輪壓路機和輪胎壓路機，以保證再生混合料快鋪快壓的施工要求。

4.2 再生混合料裝卸要避免離析，其溫度較普通瀝青混合料溫度略低，要在運輸上采取有效措施，最好采用保溫車廂運輸，到達施工現場要再次檢測混合料溫度，消除混合料溫度損失過大而給瀝青面層質量留下潛在的隱患。

4.3 要高度重視試驗路鋪筑。在大規模施工前要進行試驗路鋪筑， 在此過程充分驗證施工方案，充分暴露各種影響面層鋪筑質量的問題，取得最可靠工藝數據和最佳施工方案以指導正式施工。

4.4 再生瀝青混合料的施工機械、路面的攤鋪、碾壓和初期養護等工藝以及質量控制要求與普通瀝青路面施工基本相同。特別要嚴格控制再生瀝青混合料的攤鋪與碾壓溫度，同時應避免在氣溫較低或大風天氣進行再生瀝青混合料攤鋪作業。

4.5 再生混合料鋪筑應保持勻速、連續、穩定，攤鋪速度應與供料、碾壓速度保持平衡，避免中間停頓，減少施工橫縫。

4.6 碾壓要遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，在初壓、復壓、終壓各個階段，禁止壓路機在新鋪路面轉向、掉頭、急剎車和停放。

4.7 施工縫處置。無論施工橫縫、縱縫要精心處置，采用有效措施消除錯臺、跳車，甚至消除接縫痕跡。

4.8 封閉及開放交通。熱再生混合料因其摻配生產特殊性，施工完畢要延長時間開放交通，路面溫度高于40℃或施工結束少于1小時，不得開放交通。

5 廠拌熱再生應用及成效分析

我們通過廠拌熱再生的應用及研究，應用技術日趨成熟，根據廢舊材料材料品質其摻配量均有所提高，經濟效益及環境保護方面取得明顯效果。

5.1 原材料成本方面

我們從最初的廢舊材料30%的摻配量，逐步提高到50%，不僅工程質量得到保證，而且工程成本有所節約。與普通瀝青混合料生產相比，每生產1噸再生瀝青混合料可節約瀝青18kg、集料450kg。若集料按120元/噸，瀝青按近年的均價5300元/噸計算，則每生產1噸再生瀝青混合料可節省費用約180元（詳見表1），這是一個十分可觀的經濟數目。以上僅是從節省工程費用角度得到的直接經濟效益，尚未考慮舊瀝青料的再利用，能夠有效減緩使用新石料、開采礦石造成的森林植被減少、水土流失、環境污染等嚴重的生態破壞的現象，環境專家認為其產生的間接效益比直接經濟效益還要高。

表1 每生產1噸混合料摻加不同舊料可節省的費用

圖2 摻配不同比例廢舊料費用節省

5.2 機械設備和其它成本方面

再生混合料生產僅需要對公路行業通用的拌合設備進行局部加工改造，所添加設備具有較強的匹配性能，能與不同型號瀝青拌合設備相組合，可針對不同項目進行重復使用，費用經濟低廉。舊瀝青混合料的再生利用節約了瀝青和砂石材料用量，從而降低了工程造價，又避免了舊料運輸、堆放所占用的土地使用以及環境污染治理等費用。

5.3 社會和環境效益方面

廠拌熱再生技術除了具有一定的直接經濟效益外，還具有良好的社會和環境效益，而這方面的效益是無法用貨幣來衡量的。首先，鋪筑再生路面而充分利用了舊瀝青混合料，解決了瀝青路面翻修所產生大量廢料對環境造成污染問題，保護了人類生存的環境，符合我國可持續發展戰略要求，達到循環利用的目的；其次，節約瀝青和砂石材料，減少了對材料的需求量，又有助于自然環境資源的保護和資源節約，緩和瀝青材料供求的緊張狀態；最后，由于節省了投資，降低了工程造價，使因養護資金短缺而不能及時維修改造的舊瀝青路面得以修復，從而改善、提高路況，增強公路的通行能力，降低了運輸成本，整治了安全隱患，保證了行車安全。

6 結束語

研究、應用瀝青廠拌熱再生技術，改造、修復低等級瀝青路面，具有較大的社會、經濟、環境效益，值得大力推廣應用。

【參考文獻】

[1]人民交通出版社.瀝青路面再生技術手冊[M].拾方治，馬衛民編著，2006.

[2]永肅公路廠拌熱再生試驗段施工技術說明[J].甘肅省公路管理局，2012.

[責任編輯：張濤]