廖宏彥
關于舊瀝青混凝土路面銑刨料廠拌熱再生工藝的探討
廖宏彥
(寧夏公路管理局銀川分局 750001)
舊瀝青路面銑刨料的再生利用,能夠節約大量的瀝青、砂石等原材料,同時有利于處理廢料、保護環境。本文根據近幾年國內外舊瀝青路面銑刨料再生利用技術的發展應用情況,介紹了舊瀝青路面銑刨料熱法施工再生利用施工的兩種常用方法,并就其工藝進行了探討。
舊瀝青;銑刨料;再生利用
瀝青路面舊料再生利用可以使工程成本降低30%左右,因此瀝青路面再生技術的研究、推廣和相關專用設備的開發,對降低建設成本、保護生態環境以及對我們國家的公路建設都有著極大的意義。
瀝青路面老化主要是瀝青的老化和骨料的細化。瀝青路面在車輪荷載作用下,承受著壓應力,剪應力和拉應力等,同時瀝青路面長期暴露于大自然,會受到各種自然因素如氧、陽光、溫度、水、風等的作用,致使混合料中的瀝青、骨料的性能發生物理、化學變化,并最終表現為瀝青混合料使用品質下降。
瀝青路面的再生是指在瀝青路面表面出現各類病害等路用性能下降時,使用銑刨機等,將舊瀝青路面耙松、收集并增加適量的再生劑和新拌瀝青混合料進行拌和,形成新的瀝青混和料。再生瀝青路面的施工按溫度可分為熱法施工和冷法施工。熱法施工按施工工藝又可分為現場熱再生法和廠拌熱再生法。廠拌熱再生法在工廠中對回收的瀝青混合料進行集中處理,是一種實用、靈活、簡便而又能保證質量的瀝青路面再生技術。
2.1 廠拌熱再生工藝技術簡介
工廠熱再生法就是將舊瀝青混凝土路面經過銑刨、翻挖后運回拌和廠,再集中進行二次破碎分離,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,再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機中按一定比例重新拌和成新的混合料,從而獲得優良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。利用這種方法,可以方便對已被翻挖的基層甚至路基的一些地段進行有效的補強,瀝青層的重鋪則可以象新路施工一樣,分別按下面層、中面層、上面層(磨耗層)的不同技術要求進行配合比設計,確定舊瀝青回收料的添加比例。
2.2 舊瀝青路面及材料的檢測
對于廠拌熱再生作業質量來說,施工前進行恰當的工藝選擇和評價分析是至關重要的。再生工藝的選擇及配合比設計取決于對舊路面的檢測、評價和材料的試驗結果。①路況調查:路況調查是合理選擇再生工藝的第一步,可按交通部辦法的均勻性和密實度數據信息是再生過程能否成功的關鍵。實驗內容主要包括密度實驗、分離實驗、瀝青含量與延展性試驗、骨料級配試驗、瀝青性能恢復試驗、標準密度試驗、空隙率實驗等。②新混合料添加量的確定:新混合料添加量的確定可參考相應的計算表格進行,此外還需確定添加混合料的骨料級配、瀝青含量、瀝青質量指標等。③再生劑的應用:應用再生劑是為了軟化舊路面材料中硬化的瀝青。再生劑的使用限于舊混合料中的空隙不足的場合,以補充低針入度瀝青的數量。再生劑一般為乳化狀的芳香烴油液。④應對舊混合料、添加混合料和再生劑進行實驗室混合實驗,使混合料最終滿足路面性能要求。
2.3 舊瀝青路面銑刨料廠拌熱再生利用的技術流程
再生攪拌設備是廠拌熱再生工藝中的關鍵設備,它決定著再生混合料的級配、溫度及性能,與就地再生相比,集中廠拌熱再生混合料的質量易于控制,拌制的再生混合料可以運回原路面鋪筑,也可按使用要求的不同運到其他路面鋪筑,有利于舊路面材料的充分利用。
廢舊瀝青混合料在再生攪拌前必須破碎到一定的顆粒度才能進行再生攪拌,舊路面的破碎大多使用路面銑刨機,路面銑刨機銑刨的材料可直接用來進行再生攪拌,使用時隨刨隨用是最經濟的方式,它可免去舊料堆放后再次破碎的工序。然后采用強制間歇式瀝青混合料攪拌設備進行再生攪拌,開始時只能將瀝青路面舊料從熱骨料提升機進料口處加入,舊料加入后在和新熱骨料提升、篩分、貯存過程中逐漸加熱升溫,舊料的熱能來自于已加熱的新骨料,因而必須要提高新骨料的加熱溫度,這樣也就限止了再生時舊料的比例不能過高,熱骨料提升機進料口處加入舊料再生時一般舊料的比例不超過20%,舊料的比例過高時,因舊料中含有瀝青易使振動篩網堵塞,因此將瀝青路面舊料從新熱骨料提升機加入舊料的再生方式,舊料的比例一定要加以控制。
2.4 如何提高舊瀝青混凝土路面銑刨料的利用比例
提高強制間歇式瀝青混合料攪拌設備再生時舊料的比例,舊料比例過高時再生混合料的質量不穩定,舊料經加熱后在攪拌鍋內進行再生攪拌時,由于舊料中的水分還在繼續蒸發,同時舊料中瀝青輕油份也在揮發,并存在一種潛在的危險。連續滾筒式攪拌設備由于它對骨料的加熱烘干及和瀝青的攪拌在同一滾筒內進行,因其結構簡化、制造成本低,成功地解決了舊料不和火焰直接接觸的問題,保證了再生混合料的質量。舊瀝青混合料具有很高的可再生價值,如何充分地回收利用這些舊瀝青混合料,保護公路周邊環境,是公路建設單位和管養單位急需的一項新技術。瀝青路面的再生利用,能夠節約大量的瀝青和砂石材料,節省工程投資,同時有利于處治廢料、節省能源、保護環境,因而具有顯著的經濟效益和社會、環境效益。再生劑的加入能明顯改善老化瀝青的性能,改善程度與再生劑的摻量有關。再生劑按不同比例加入到老化瀝青中進行薄膜烘箱試驗,對比薄膜試驗前后的粘度比、針入度比、延度、重量損失率,結果很明顯,摻入了再生劑的再生瀝青抗老化性能有了顯著的提高。將此試驗數據與國家規范相對比,再生劑加入到老化瀝青中后經過薄膜烘箱試驗,針入度比和質量損失能達到要求,而試驗后的延度比規范值小,這是因為老化瀝青摻入再生劑后的延度不夠理想。
綜上所述,采用瀝青再生技術,可以充分利用舊料,通過選擇適當的配比及新舊料摻和比例,可以再生得到質量相當不錯的再生混和料。初步的研究和實踐均表明,再生混合料可以使用于高等級公路的瀝青面層,同時,利用瀝青再生技術可以取得相當可觀的經濟效益和顯著的社會效益。
U414
A
1004-7344(2016)31-0183-01
2016-10-20
廖宏彥(1961-),男,實驗師,研究方向為公路工程筑路材料的應用及試驗檢測。