舊瀝青混合料廠伴熱再生技術的應用研究

李暉

摘 要：再生瀝青路面材料（RAP）在瀝青路面使用中已成為道路行業(yè)的一大亮點。由于可堆垛空間的限制、優(yōu)質新石材的減少以及油價的上漲，RAP回收的前景十分廣闊。因此，評價廢舊瀝青混合料熱混回收的適用性是非常重要的，本文將對這一問題進行研究。

關鍵詞：廢舊瀝青混合料；廠拌熱再生；技術應用研究

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0116-02

1 道路橋梁的研究背景和意義

我國高等級公路大多為瀝青混凝土路面。根據(jù)維修周期，每年有大約七千到八千公里的高速公路需要維修。再加上第三、第四等，中國每年將生產約1億噸廢棄瀝青。大量的廢棄物造成了大量的資源浪費，加劇了對生態(tài)環(huán)境的破壞。近年來中國經濟強勁復蘇，國民經濟保持又好又快發(fā)展，公路建設進展迅速。自2011年以來，中國已建成71，400公里的新高速公路和19萬公里的新農村公路，其中包括11，000公里的高速公路。自2012年上半年以來，中國已在道路建設方面投入了4730億元。據(jù)“十二五”規(guī)劃，“十二五”期間交通基礎設施投資總額約6.3萬億元，比“十一五”期間高出31.9%。其中大部分資金將用于道路建設?！笆濉逼陂g我國公路網進一步擴大，總長400萬公里。高速占全市20萬人口的90%以上，公路總里程達10.8萬公里。然而，隨著車輛荷載的不斷增加，各等級公路存在著嚴重的超載和超載問題。路面病害日益增多，危害嚴重。此外，許多高速公路相繼達到使用壽命。每年都有大量的高速公路需要檢修和維護。

2 瀝青再生技術的應用意義

2.1 節(jié)約資金，從而降低工程造價

我們每年進口大量的瀝青和原油來提取瀝青。因而瀝青再生技術在我國的應用具有重要意義?？梢猿浞掷门f瀝青混合料中的石料，處理過的瀝青的利用率可達到約50%。通過我們的實驗，我們知道研磨材料含有4%的瀝青。如果再處理變得浪費，它可以節(jié)省很多錢。據(jù)我們粗略估計，每噸可以節(jié)省200至250元，而且經濟效益可觀。這將節(jié)省大量的石頭和瀝青粘合劑。從而降低項目的成本。我國石油瀝青產量低，蠟含量高，瀝青質量低。

2.2 節(jié)約資源從而保護自然環(huán)境

中國的高速公路主要是瀝青路，所以在高速公路改造或重建和擴建過程中，會有大量的老瀝青混合料。在中國，每年挖出約1億噸的舊瀝青混合料，政府每年花費大量資金處理這些混合料，這些混合料被用作垃圾和殘渣。如果對舊瀝青混合料進行大規(guī)模的熱混合回收利用，廢棄瀝青混合料對廢棄場地和周圍自然環(huán)境的污染將大大減少。舊的瀝青混合物也用于礦物中。它有效地降低了巖石開挖和保護免受損害自然環(huán)境。

3 舊瀝青再生方式分析

3.1 廠拌熱再生分析

植物混合熱回收是一種挖掘舊瀝青路面材料（RAP）并將其運回混合廠的方法。經粉碎篩選后，根據(jù)混合比將新型瀝青粘結劑、新型集料和回收劑混合，形成熱攪拌瀝青混合料。植物混合熱回收技術已廣泛應用于高等級公路。與其他回收利用方法相比，它有許多優(yōu)點：通過對老瀝青混合料的挖掘試驗分析及混合比例設計等，它可以選擇適當?shù)幕謴痛?，并準確地計算新的瀝青粘合劑的量和新的聚合的比例。再生瀝青混合物的比例，可以在攪拌的過程中精確地控制，加熱和攪拌的溫度可以被精確地控制，瀝青老化程度可以提升到最小，并且混合物生產質量能夠得到保證。循環(huán)混合料可根據(jù)需要運輸?shù)狡渌胤剑苊獠牧侠速M；因而舊瀝青路面開挖和運輸回收瀝青混合料混合后可以回到人行道上，形成回收瀝青拌和設備，可以有效地控制路面的高度，并且可以解決各種各樣的疾病，是否路基問題，或基礎疾病和表面必須完全治療前回收瀝青混合料可以鋪成的。當然，熱混料回收技術也存在一些不足：舊瀝青混合料開挖后需要運回拌合廠，運輸成本增加；因此設備的成本增加，其中有設備在現(xiàn)場沒有快速恢復。雖然仍有熱再生混合動力技術的一些不足，有些成果還需要進一步的研究，這無疑是四個再生方法中最成熟，最可靠的方法。

3.2 就地熱再生分析

就地熱再生需要特殊的再生設備，瀝青路面直接通過施工現(xiàn)場加熱和研磨。就地熱再生技術在瀝青路面早期病害修復中有著巨大的應用空間。就地熱再生對運輸成本沒有影響，但再生深度是有限的。

3.3 廠拌冷再生分析

冷再生混合是指舊瀝青路面開挖并用新的聚合充分混合，在常溫中乳化瀝青，以形成回收的混合物，然后將其輸送回施工現(xiàn)場進行擴散和壓實，以形成新的瀝青混凝土路面。冷再生混合不僅可以解決路基疾病問題，同時也增加了運輸成本。這種方法使用低粘度瀝青材料，所以稍微加熱，舊的材料混合，在室溫下，與辛材料混合，即冷材料熱油再生方法，舊的總不加熱，如果舊瀝青混合料只是作為骨料，其混合物的熱瀝青混合料需要很短的時間內，緩慢的時間，不應該過早。應在乳劑破乳開始時先進行，重后輕，采用雙光第一圓軋制，低頻振動壓實，最終采用輕圓鋼軋制，應特別注意最初的維修。

3.4 就地冷再生技術分析

就地冷再生方法是指充分利用現(xiàn)有的舊瀝青路面材料，包括表面層和基礎，當需要增加一些新的材料，并且按比例加入一定量的添加劑，如水泥，水泥漿體，瀝青，泡沫，在自然環(huán)境中，在原地連續(xù)完成物料的粉碎，攪拌，攤鋪和壓實成型，這是一個需要建立一個新的道路工程質量性能。本地冷再生技術具有許多優(yōu)點，包括成本低，原有的道路上利用一切可以利用的資源，質量好，設計根據(jù)當?shù)芈窙r和原材料，高效率的提高，所有項目可以在同一時間內完成，對周圍染污少。

4 廢舊瀝青技術應用配合比注意事項

4.1 舊瀝青混合料廠拌熱再生配合比設計

選擇回收的混合料后，即可進行混合比設計。目前國外有系統(tǒng)的設計方法，但國內沒有成型系統(tǒng)。在實際應用中，采用普通瀝青混合料配合比設計。因而，探討再生舊瀝青混合料的配合比設計具有重要意義，希望進一步完善我國此類路面材料的配合比設計舊瀝青混合料的分類及破碎值；舊瀝青混合料含量及理化指標；含水率與砂當量的舊瀝青混合料。路面結構的表面組成、各層厚度及材料組成（巖石類型、瀝青標志、數(shù)量等）不盡相同。因此，建議對每一層分別進行處理、分類和使用，并根據(jù)不同的瀝青表面進行性能評價。在該實驗中，處理過的舊材料的最終樣品萃取，舊材料的均勻性考慮。在熱再生瀝青混合料的設計中，舊瀝青混合料中瀝青含量的檢測非常重要，這與再生瀝青混合料的最佳含量有關。如上所述，每層中使用的材料的瀝青含量通過單獨的測試確定，并且所用材料的最終瀝青含量由設計和構造中使用的油量確定。強調抽樣的重要性。首先不同結構層的舊瀝青混合料的瀝青含量不同。我們應該做的是盡可能地混合收集的瀝青混合物，以確保舊路面的瀝青性能具有代表性。其次應重復測試舊瀝青的性能（粘度，滲透性），以便于選擇回收劑。

4.2 確定廠拌熱再生混合料瀝青標號

對廠拌熱再生混合料，根據(jù)公路等級、混合料層數(shù)、設計速度、工程氣候條件、交通量等條件，選擇再生瀝青的目標標號作為目標標號。當再生瀝青路面材料（RAP）的比例較大時，也可以使用再生瀝青的目標標簽。根據(jù)實際情況，適當降低瀝青目標等級。

4.3 再生劑以及用量的確定

再生瀝青的基本性質與舊瀝青混合料，取料機和新瀝青的性能，但這種情況是基于充分混合取料機，老化瀝青和瀝青的新的理想狀態(tài)。在實際生產和建設中，這是很不理想的。原因如下：

第一：施工順序，由于施工過程是在適當?shù)臈l件下，在老化瀝青混合料上噴灑回收配方，并允許有適當?shù)撵o態(tài)時間（通常為1到2天）?；卮簞┕逃械牡驼扯?、高滲透性滲透到老化瀝青混合料表面。并將其充分整合，以達到提高舊瀝青性能的目的。

第二：它可以提高瀝青的性能，但它只是一個實驗室的測試和分析。在實際使用中，必須再次軟化老化的瀝青混合物，然后將新的骨料和瀝青混合物添加到混合罐中。在許多施工條件下，老化的瀝青混合物在進入攪拌釜之前不應在低溫下加熱或加熱，但需要加熱新瀝青和新的礫石以將熱量從舊混合物轉移到舊材料中。在這個過程中，再生瀝青和新瀝青不能完全結合。原因是：舊瀝青粘附在舊骨料表面會形成一層瀝青膜，由于一定程度的粘附，舊瀝青從舊骨料中釋放出來，很難與新瀝青完全混合。

第三：正常施工攪拌罐攪拌時間短（一般不超過90秒），新老材料不能進行足夠的傳熱，舊的材料溫度很低，這個時候老骨料表面瀝青流動性差，和新瀝青混合效果不會理想。從以上分析可以看出，在一定的施工條件下，再生劑和老化瀝青的溶解度較好，再生瀝青和新瀝青只能部分溶解。因而為了保證回收瀝青混合料的質量要求，舊瀝青的老化性能得以大幅度提高，與新加入的再生劑相比，應該發(fā)揮重要的作用。在過去，低粘度瀝青加入一些回收的路面工程，恢復老化瀝青的性能。從理論上講，低粘度瀝青可以降低老化瀝青的粘度，改變老化瀝青的流變性。只能部分恢復老化瀝青的路面性能。所以這種方法并不在實際施工的理想選擇。在一方面，如果舊的材料和新的瀝青在相對低的溫度和高的溫度狀態(tài)進行混合，舊瀝青不能完全釋放，新的瀝青和舊瀝青不能完全溶解，也不能舊瀝青降低其粘度。相反舊聚集體的表面會吸收瀝青的一個新層，這將使得涂布有瀝青的兩層舊骨料，內層是舊的瀝青，并且外層是新的瀝青。雖然舊瀝青仍然有舊的總實際的接觸，新的瀝青基本上不改善舊瀝青混合料的現(xiàn)有屬性。舊瀝青的性質是熱循環(huán)混合。不同再生劑的粘度比低粘度瀝青低得多，但提高老化瀝青的性能容易，滲透性較好。以上幾點非常清楚，可以選擇試劑的種類和劑量。

（1）各種再生劑被認為與不同的路面結構類型，氣候，交通量和瀝青老化程度相結合。（2）再生瀝青的粘度與滲透率應作為確定再生劑用量的指標。由于再生瀝青的粘度和滲透率與其他指標密切相關，因此控制這兩個指標可以很大程度上控制再生瀝青的質量。（3）最后是測試，通過對舊瀝青的回用劑粘度比、理化指標的測試，選擇最佳綜合指標的回用劑用量為最終值。

5 結語

隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，隨著交通量的增加，我國公路擴建和改建項目在未來公路建設中的比重將日益增大。廢棄瀝青混合料再生技術大大降低了能耗和浪費，值得推廣應用。至于具體方案的選擇，應從路面結構要求、能耗和排放以及實際方面綜合考慮再決定。

參考文獻

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