論文導(dǎo)讀:瀝青路面的再生技術(shù),是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分后,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能夠滿足一定的路用性能并用其重新鋪筑路面的一套工藝技術(shù)。(4)舊瀝青路面的再生還有直接的經(jīng)濟(jì)效益。
瀝青路面的再生技術(shù),是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分后,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能夠滿足一定的路用性能并用其重新鋪筑路面的一套工藝技術(shù)。
我國在20世紀(jì)90年代修建的瀝青路目前已大部分進(jìn)入了大修期,大量翻挖、銑刨的瀝青混合料被廢棄,將使資源的有效利用、廢料存放的場地及環(huán)保等問題越來越突出,瀝青路面廢料的再生利用將不單單是技術(shù)問題,而將發(fā)展成為一個社會問題。根據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,瀝青路面再生技術(shù)的研究、推廣與應(yīng)用成為構(gòu)建節(jié)約型、環(huán)保型社會的重要課題。
1.瀝青路面再生施工工藝
瀝青路面再生方法按施工溫度可分為熱再生和冷再生。熱再生施工按施工工藝又可分為現(xiàn)場熱再生和廠拌熱再生,冷再生施工按施工工藝也分為現(xiàn)場冷再生和廠拌冷再生。下面分別介紹這幾種再生施工工藝及其特點。
1.1現(xiàn)場熱再生
現(xiàn)場熱再生施工工藝是一種就地修復(fù)破損路面的過程,它通過加熱軟化路面,鏟起路面廢料,再和瀝青粘合劑混合,有時可能還需要添加一些新的骨料,然后將再生料重新鋪在原來的路面上。通過現(xiàn)場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現(xiàn)舊瀝青混凝土路面就地再生,具有無須運輸廢舊瀝青混合料,工效高,對公路運營影響程度低等優(yōu)點。論文參考網(wǎng)。
現(xiàn)場再生機(jī)組主要包括加熱系統(tǒng)、路面翻耙系統(tǒng)、再生攪拌系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)和壓實系統(tǒng)等,現(xiàn)場熱再生技術(shù)可處理路面最大深度為5~6cm,所以屬于表層再生技術(shù)。其局限性主要表現(xiàn)在:(1)處理厚度小。僅適合處理車轍、泛油、麻面和磨光等表面缺陷。對需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)性再生(中、下層以至基層損壞的情況)的路面大修無能為力。論文參考網(wǎng)。(2)由于不加入或加入很少新集料,無法有效調(diào)整配合比,對表面層集料級配不滿足的路面不適用。(3)由于不加入或加入很少新瀝青,必須利用專門的再生劑恢復(fù)瀝青的性能,難以保障路面的耐久性。(4)無法處理采用改性瀝青鋪筑的表面層。(5)對路面層厚不均勻或質(zhì)量狀況變化大的路面難以保證質(zhì)量要求。因此,這種方法特別適用于老化不太嚴(yán)重但平整度較差的路面。
1.2廠拌熱再生
廠拌熱再生施工工藝是先將舊瀝青混凝土路面銑刨后運回工廠,通過破碎、篩分(必要時),并根據(jù)舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標(biāo),摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青和再生劑(必要時)進(jìn)行拌和,使混合料達(dá)到規(guī)范規(guī)定的各項指標(biāo),按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑。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(jìn)行有效的補強(qiáng),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(shù)要求進(jìn)行配合比設(shè)計,確定舊瀝青回收料的添加比例。這種再生方式屬于結(jié)構(gòu)性再生,具有較好的適應(yīng)性,能有效地用于各種條件下舊瀝青混凝土路面的再生利用。
1.3現(xiàn)場冷再生
現(xiàn)場冷再生施工工藝的工作原理,是在原有舊路鋪層的基礎(chǔ)上,按照新的設(shè)計要求,選擇性地?fù)饺脒m量的骨料、水泥、石灰、粉煤灰、乳化瀝青、泡沫瀝青和水等外加材料,利用就地冷再生設(shè)備(實際上就是一臺大型的穩(wěn)定土路拌機(jī)),在自然常溫下,就地連續(xù)完成對舊鋪層(路面和部分基層)的銑刨、破碎、添加料、攤鋪等工序,隨后進(jìn)行找平和碾壓。這種方法對設(shè)施要求較低,生產(chǎn)成本不高,與傳統(tǒng)的施工方法相比,大致可降低成本20%-50%,但同時再生路面的品質(zhì)不是很好,主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層(但將會提高路面高程),不適用于高級路面的面層。
1.4廠拌冷再生
廠拌冷再生施工工藝是先將銑刨的舊瀝青路面材料運回穩(wěn)定土攪拌廠,經(jīng)過破碎作為穩(wěn)定土骨料,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(必要時)進(jìn)行攪拌,然后鋪筑于基層或底基層。這項技術(shù)不但未充分利用廢棄材料中的舊瀝青,而且舊瀝青還會在一定程度上影響混合料的抗壓強(qiáng)度,但其生產(chǎn)過程幾乎不需要專用設(shè)備就可實現(xiàn)。對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)境污染等問題,在道路的基層或底基層施工中具有很好的應(yīng)用價值。
2.瀝青路面再生施工設(shè)備
2.1現(xiàn)場熱再生設(shè)備
現(xiàn)場熱再生設(shè)備是一臺大型"瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組"。它主要由紅外線加熱器或柴油預(yù)熱器、瀝青路面銑刨機(jī)、強(qiáng)制雙臥軸連續(xù)式攪拌器、瀝青混合料攤鋪機(jī)、瀝青罐、骨料倉、新瀝青混合料接料斗、牽引頭及行走系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。目前這種設(shè)備的代表作品主要有加拿大生產(chǎn)的“迪奈爾熱再生機(jī)組”(DynaireModular Recycle Train) 、德國維特根就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組以及美國的KM(楷模)系列熱再生養(yǎng)護(hù)設(shè)備。
2.2廠拌熱再生設(shè)備
所謂“廠拌熱再生設(shè)備”是指回收料的加熱在一個專門的干燥筒內(nèi)完成。該套設(shè)備也是與強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配套使用的。論文參考網(wǎng)。它主要由回收料供給系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、熱回收料儲存?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。該種廠拌熱再生設(shè)備最多可加入70%的冷回收料。國外如美國ASTEC公司和國內(nèi)西安筑路機(jī)械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產(chǎn)的H系列節(jié)能環(huán)保型瀝青混合料攪拌設(shè)備均可配備此類廠拌熱再生設(shè)備。
2.3現(xiàn)場冷再生設(shè)備
該設(shè)備主要由瀝青路面銑刨裝置、噴灑裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置及行走系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成,它們與壓路機(jī)、平地機(jī)構(gòu)成一個施工機(jī)組,F(xiàn)場冷再生的工作深度為150-300mm,工作寬度視機(jī)型的不同為2.2m、2.5m、3m、2.8-4.2m不等。在正常情況下,施工工作速度為4.0—8.0m/min左右,日作業(yè)量約5000-10000m2。生產(chǎn)這種設(shè)備的有美國CMI公司、德國維特根WIRTGEN公司、西安筑路機(jī)械有限公司等。
2.4廠拌冷再生設(shè)備
廠拌冷再生設(shè)備指回收料的加熱在攪拌器內(nèi)完成。該套設(shè)備與強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配套使用,主要由回收料供給系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、皮帶秤稱量系統(tǒng)、有害氣體吸收管道及控制系統(tǒng)等組成。該種廠拌冷再生設(shè)備最多可加入25%的回收料。國外公司和國內(nèi)西安筑路機(jī)械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產(chǎn)的H系列節(jié)能環(huán)保型瀝青混合料攪拌設(shè)備均可配備此廠拌冷再生設(shè)備。
3.瀝青路面再生技術(shù)的意義
瀝青路面的再生,重復(fù)利用了舊路面材料中的瀝青和碎石,最大限度地利用了資源和保護(hù)環(huán)境。通過瀝青再生技術(shù),可以100%地處理瀝青路面維修時產(chǎn)生的廢料,在“綠色公路”戰(zhàn)略工程中做到:
(1)可循環(huán)利用舊路面材料中的瀝青,減少公路工程對新的優(yōu)質(zhì)瀝青資源的占用,對于緩解我國作為石油進(jìn)口大國和優(yōu)質(zhì)路用瀝青進(jìn)口大國的資源壓力尤其有重要意義;
(2)可循環(huán)利用舊路面的砂石材料,減少公路工程中對新砂石材料資源的占用和消耗,減少開采砂、石料對環(huán)境和森林植被造成的破壞;
(3)減少舊路面的瀝青廢料排放對環(huán)境造成的壓力。由于瀝青的不可降解性,舊瀝青路面的再生,杜絕了丟棄和填埋舊瀝青混合料所產(chǎn)生的的直接污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境;
(4)舊瀝青路面的再生還有直接的經(jīng)濟(jì)效益。從宏觀上看,如果使用良好的再生技術(shù)及工藝,舊料回收及加工處理成本十分低廉,每再生利用一噸舊瀝青回收廢料,至少可節(jié)省相當(dāng)于0.8噸新瀝青混合料所需的材料費用,可以大大降低公路工程維修和改建的造價。