瀝青路面材料的回收再利用研究

樓寅杰，汪羽程（臨安公路段，浙江省臨安市311300）

瀝青路面材料的回收再利用研究

樓寅杰，汪羽程（臨安公路段，浙江省臨安市311300）

本文就瀝青路面材料的回收再利用做了相應(yīng)探析。淺述了瀝青路面材料的再生設(shè)備及其工藝，并分析了四種目前較為常用的瀝青路面再生方法可行性，最后結(jié)合試驗(yàn)得出最終結(jié)論。

瀝青路面材料；回收利用；經(jīng)濟(jì)性

國(guó)內(nèi)的公路使用的多半是瀝青路面，這是由于瀝青路面建設(shè)速度快，有著良好的使用性能，且維修方便等優(yōu)勢(shì)。隨著車流量的增多以及公路使用年限的增長(zhǎng)，為了降低瀝青路面的維修費(fèi)用，減輕施工帶來(lái)的環(huán)境污染。國(guó)內(nèi)已經(jīng)就舊瀝青混凝土料的再生利用采用了各種再生技術(shù)及設(shè)備，通過(guò)回收舊瀝青攤鋪材料重新對(duì)公路進(jìn)行罩面與加鋪，是道路管理部門的首選方案。

1　瀝青路面材料再生利用的必要

（1）對(duì)環(huán)境的負(fù)責(zé)，降低由于破碎石料與蒸餾提煉瀝青時(shí)產(chǎn)生的污染與能源消耗[2]。

（2）開采石礦的費(fèi)用越來(lái)越高，而石礦越來(lái)越少。

（3）包括瀝青、骨料等在內(nèi)的舊瀝青攤鋪材料都能再生瀝青，降低了成本。

（4）如果使用路拌再生技術(shù)與設(shè)備，就可在維護(hù)的同時(shí)，進(jìn)行再生翻新與通車，降低了交通堵塞率。

（5）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)回收舊瀝青攤鋪材料便可生產(chǎn)出性能優(yōu)越的再生瀝青混合料。

（6）國(guó)家越來(lái)越重視瀝青再生利用，在這方面也給予了一定的優(yōu)惠政策。

2　材料再生設(shè)備及其工藝

2.1廠拌熱再生工藝

工藝順序如圖1。

圖1

2.2四種瀝青路面再生方法

2.2.1在熱料提升機(jī)底部輸送冷回收料

需在新舊輸送皮帶上安裝連續(xù)稱量系統(tǒng)，也就是在冷料實(shí)現(xiàn)給配設(shè)定，才能正確控制新材料與回收舊料間的比例。新材料根據(jù)正常的方式進(jìn)到干燥筒里烘干與加熱，并在熱料提升機(jī)底部和冷舊料混合進(jìn)行熱傳遞，之后借助提升機(jī)進(jìn)入熱料倉(cāng)，做計(jì)量，和瀝青油、礦粉混合、攪拌、最后出成品[3]。

此種再生方法的設(shè)備初始投資成本少，缺點(diǎn)則有：①新骨料在未篩分的情形下，難以控制產(chǎn)品質(zhì)量；②新骨料需想向舊料傳熱首先必須過(guò)熱加溫，但這會(huì)損壞骨料的化學(xué)性質(zhì)；③只有延長(zhǎng)新舊混合料的攪拌時(shí)間才能使新舊混合料的熱交換良好進(jìn)行，但這無(wú)疑降低了設(shè)備的生產(chǎn)率；④回收的瀝青路面材料利用比例最多不超過(guò)20%，利用率較低；⑤在攪拌時(shí)，舊料含水量會(huì)隨之逐漸蒸發(fā)，而且不易排出。

2.2.2再生環(huán)輸入干燥滾筒

使用再生環(huán)輸入干燥滾筒方式的優(yōu)點(diǎn)在于：①新舊料混合時(shí)間長(zhǎng)，能充分進(jìn)行熱交換，舊材料利用率最高能達(dá)35%。且無(wú)需加長(zhǎng)拌缸的攪拌時(shí)間，不會(huì)影響到設(shè)備生產(chǎn)率；②由于可以直接在干燥筒內(nèi)對(duì)流加熱，故不會(huì)受到火焰輻射的影響；③水分能從主排風(fēng)機(jī)排出。該方法的缺點(diǎn)則是：①新骨料無(wú)法被篩分的情形下，難以控制產(chǎn)品質(zhì)量；②不太適用于目前常用的間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備上，要更換干燥滾筒，成本費(fèi)用高。

2.2.3回收料進(jìn)入攪拌器

借助輸送系統(tǒng)使回收的瀝青路面材料進(jìn)入計(jì)量倉(cāng)，之后根據(jù)一定比例進(jìn)入攪拌缸，新舊材料在攪拌缸內(nèi)完成熱交換，和瀝青油及礦粉進(jìn)行拌和。它的優(yōu)勢(shì)在于：①新骨料能進(jìn)行篩分，產(chǎn)品質(zhì)量得到一定保障；②投入的設(shè)備成本費(fèi)用少。其缺點(diǎn)則是：①無(wú)法最大限度的利用到舊材料；②攪拌時(shí)間長(zhǎng)但效率低。

2.2.4用專用的順流式干燥滾筒烘干與加熱

烘干與加熱舊料用的順流式干燥筒是此種再生方式的關(guān)鍵。為防止明火與舊料直接接觸，明火會(huì)在干燥筒內(nèi)一個(gè)特定的燃燒室燃燒，產(chǎn)生溫度極高的氣流，氣流順著材料流動(dòng)的方向烘干與加熱舊材料，使舊料中的瀝青成分不受侵害。此種再生方式的優(yōu)點(diǎn)是：①能篩分新骨料，由計(jì)量稱控制新舊材料的給配比例，故能較好控制瀝青硂質(zhì)量；②能使舊料利用率最高時(shí)達(dá)到50%，設(shè)備生產(chǎn)率受到的影響也隨之降低；③舊料加熱狀態(tài)趨向平穩(wěn)；④有害氣體的排放量不會(huì)超過(guò)國(guó)家限定的范圍。此種再生方式的缺點(diǎn)則是設(shè)備投入成本高。

3　四種再生方式可行性分析

在以上這四種廠伴熱再生方式中，前兩種再生方式在生產(chǎn)時(shí)都不會(huì)篩分骨料，且國(guó)內(nèi)石料規(guī)格還不夠標(biāo)準(zhǔn)，故很難保證生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)第三種再生方式，如果在現(xiàn)有的攪機(jī)上做改造，需要增加回收料專門使用的冷供料器、輸送皮帶、提升機(jī)、儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量倉(cāng)、管道與支架、電氣控制部分需要的各個(gè)電器元件等設(shè)備[4]。這種方式對(duì)設(shè)備的技術(shù)含量要求并不高，瀝青混凝土拌廠基本都能自行設(shè)計(jì)機(jī)械機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)軟件。如果只是購(gòu)買零配件或是委托單位加工結(jié)構(gòu)件，則成本更低。對(duì)第四種再生方式，如果在現(xiàn)有的瀝青混凝土攪拌設(shè)備上做改造，需要增加干燥筒、燃燒器、儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量倉(cāng)、除塵器、輔助鋼結(jié)構(gòu)與電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備[1]。這之中，回收料專用的干燥筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量要求高，需向?qū)I(yè)的廠家購(gòu)置，成本更高。另外，購(gòu)置破碎機(jī)、初級(jí)篩分裝置等配套設(shè)施，可完善回收瀝青路面材料的再生利用性能。

4　試驗(yàn)分析

抽提篩分回收的瀝青路面材料，取三份分別作為試樣1、試樣2、試樣3，。其中試樣1的油石比是6.46%，試樣2的油石比是5.69%，試樣3的油石比是6.07%。回收的廢料未做破碎篩分處理，有部分呈現(xiàn)塊狀，根據(jù)篩分結(jié)果可知，回收廢料的顆粒級(jí)配并不穩(wěn)定。

拌和瀝青混合料AC-201需要的集料用量分別是：舊料30%、10～20mm為24%、10～15mm為17%，石屑15%、中砂10%、礦粉4%。在烘箱中放進(jìn)稱量好的礦料與瀝青進(jìn)行加熱，將舊料、集料、茂名AH-70瀝青、混合料拌合機(jī)分別加熱到100℃、190℃、160℃、190℃。待舊料與新集料達(dá)到指定的溫度時(shí)，將其加入到混合料拌和機(jī)中，使用鐵鏟進(jìn)行拌和之后，加入瀝青拌和180s，將拌和好的瀝青混合料做馬歇爾試驗(yàn)。AC-201混合料最終的試驗(yàn)結(jié)果是：總油石比例分別是 5.5%（3.7）、5.0%（3.2）、4.5%（2.7），規(guī)范要求在4.0～6.0之間；實(shí)際密度分別是2.481g/cm3、2.473g/cm3、2.466g/cm3，無(wú)具體的規(guī)范要求；空隙率分別是2.57%、3.12%、3.89%，規(guī)范要求在3～6之間；瀝青飽和度分別是82.1%、78.2%、72.3%，規(guī)范要求在70～85之間；穩(wěn)定度分別是11.4kN、13.2kN、9.8kN，要求必須大于7.5；流值分別是42.3mm、36.2mm、22.1mm，規(guī)范要求在20～40之間。

5　結(jié)論

從以上試驗(yàn)結(jié)果可得知，使用一定比例回收瀝青路面材料摻加新的集料與瀝青拌和生產(chǎn)的瀝青混合料，性能符合規(guī)范要求。若是在生產(chǎn)時(shí)使用最好的工藝，對(duì)于道路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)的廢舊料也能更好的處理掉，降低養(yǎng)護(hù)施工給環(huán)境帶來(lái)的污染以及工程成本，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)上的雙重收益。

[1]胡旭東.舊瀝青路面材料的回收與再生研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2007.

[2]李 波，李曉輝，楊小龍.瀝青路面回收材料再生性能評(píng)價(jià)[J].中外公路，2014，05：267～270.

[3]汪 托，郝培文.回收瀝青路面再利用節(jié)能減排效益分析[J].中外公路，2013，04：325～330.

[4]李春寧.廢舊瀝青路面材料再利用技術(shù)性能評(píng)價(jià)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012，06：37～42.

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2095-2066（2016）31-0193-02

2016-10-23