淺析道路廢舊材料再生利用

劉琳 莊建偉

摘 要：十一五計劃之后，我國把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會為基本宗旨。2014年交通工作會議提出了建設(shè)“綠色交通”等“四個交通”的要求。針對道路建養(yǎng)產(chǎn)生的廢舊材料、造成環(huán)境污染和資源浪費的問題，道路廢舊材料再生利用技術(shù)符合公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，符合建設(shè)節(jié)約型社會的要求，值得在公路改建中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：道路工程；廢舊材料；再生利用

1 引言

廢舊材料再生一直是道路工程中的熱門話題。經(jīng)濟(jì)因素正在迫使公司追求更廉價的路面材料。新路施工與舊路維護(hù)中，日益緊張的工程預(yù)算正在取代施工中的各項嚴(yán)格限制。隨著對采石量的進(jìn)一步限制，新路面材料成本快速增長，因此在道路工程建設(shè)中使用再生材料具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

2 道路廢舊材料再生利用的意義

近年來，我國公路每年新增里程超過10萬千米，瀝青路面建設(shè)消耗優(yōu)質(zhì)砂石料近4.5億噸，整個道路結(jié)構(gòu)消耗天然砂石料高達(dá)30億噸～40億噸，對自然和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。我國每年道路的建設(shè)和維修養(yǎng)護(hù)消耗石油瀝青2200萬噸～2400萬噸。每年拌制熱拌瀝青混合料需要消耗燃料油300萬噸～350萬噸。每年因道路維修養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生廢舊瀝青混合料達(dá)1億噸，經(jīng)濟(jì)價值達(dá)十億元以上。目前僅約40%得到循環(huán)利用（發(fā)達(dá)國家超過90%）。養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的廢舊水泥混凝土超過7000萬噸，產(chǎn)生的路面基層等其它廢舊材料更是難以計量。每年僅拌制瀝青混合料就要排放CO2約648萬噸，還會產(chǎn)生大量的苯可溶物、苯并芘等致癌物和巨量的PM10及PM2.5。

過去20多年，我國道路領(lǐng)域研究的重點是解決道路建設(shè)和維修養(yǎng)過程中的工程技術(shù)問題，對資源循環(huán)利用、節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)關(guān)注度有所欠缺。隨著大規(guī)模的公路建設(shè)和維修養(yǎng)護(hù)的持續(xù)開展，優(yōu)質(zhì)集料短缺、石油瀝青消耗及施工過程中的污染問題逐漸凸顯，特別是在道路材料循環(huán)利用和節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域還存在一些技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)。面對日益嚴(yán)峻的資源形勢和環(huán)境壓力，將道路廢舊材料再生利用于新建道路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)，變廢為寶，形成一個符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的產(chǎn)業(yè)鏈，將引領(lǐng)道路工程行業(yè)的科學(xué)發(fā)展，符合“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通行業(yè)”的需要。

3 道路材料再生利用的目標(biāo)和任務(wù)

當(dāng)前，我國道路材料再生利用以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通行業(yè)為總目標(biāo)，重點選擇舊瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面等量大面廣和回收利用價值較高的廢棄物，在集成以往研究成果的基礎(chǔ)上，研究提出廢舊材料用于筑路時的分級方法和標(biāo)準(zhǔn)及處理技術(shù)，解決不同廢舊材料、不同再生循環(huán)利用技術(shù)的適用性，研究提升循環(huán)利用后產(chǎn)品品質(zhì)和工程質(zhì)量，解決廢舊材料筑路可能出現(xiàn)的二次污染問題，形成可指導(dǎo)工程應(yīng)用的施工工藝、工法、指南、規(guī)范，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)裝備與材料，經(jīng)工程示范和驗證，最終形成具有差異化、高性能化、規(guī)范化等特點的廢舊材料循環(huán)利用技術(shù)。

4 道路工程典型再生技術(shù)

4.1 泡沫瀝青面層就地冷再生技術(shù)

泡沫瀝青是在高壓下通過向熱瀝青中噴入少量的水和空氣而制成。高性能泡沫瀝青就地冷再生施工時，首先根據(jù)室內(nèi)配合比設(shè)計確定的水泥用量和添加的新集料用量，利用水泥撒布車進(jìn)行水泥撒布。按照設(shè)定再生深度對路面進(jìn)行翻松、拌合。再生混合料通過再生機(jī)的輸送帶運送到攤鋪機(jī)料斗內(nèi)進(jìn)行再生作業(yè)。壓路機(jī)按照壓實度要求對路面進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓。最后在加鋪封層或罩面前，冷再生瀝青面層在較好的氣候條件下對路面進(jìn)行封閉養(yǎng)生。

泡沫瀝青冷再生混合料可作為瀝青下面層和基層使用，并表現(xiàn)出良好的性能。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在可以對瀝青面層和基層材料進(jìn)行全厚式再生，與普通的冷再生技術(shù)相比，優(yōu)勢在于它能一次性再生3.8m～4.8m寬的整個車道或半幅路面，可以一次性完成一個車道以上寬度的再生工作，減少了縱向施工縫的產(chǎn)生，提高了再生結(jié)構(gòu)層的整體性。同時將半剛性基層轉(zhuǎn)換為半柔性基層，符合國際柔性路面基層的潮流。泡沫瀝青再生技術(shù)僅需加熱瀝青，不需要加熱和烘干集料，百分之一百的再生利用原有路面材料，節(jié)能環(huán)保，施工成本顯著降低。另外，與半剛性基層相比，其養(yǎng)護(hù)時間短，施工期短，對交通影響小。

4.2 廢舊混凝土板100%就地冷再生技術(shù)

針對廢舊混凝土板的再生利用，通常采用打裂壓穩(wěn)鋪筑瀝青混合料加鋪層的路面結(jié)構(gòu)組合，即“白 黑”加鋪層的結(jié)構(gòu)及修筑工藝，采用先進(jìn)的移動式破碎篩分技術(shù)和就地冷再生機(jī)，實現(xiàn)對水泥混凝土路面碎石化和100%就地回收再利用。

移動反擊式破碎設(shè)備將預(yù)處理成 0mm～600mm 的路面舊混凝土板塊作為原材料，就地破碎成粒徑30mm 及以下的混合骨料，并根據(jù)設(shè)計要求經(jīng)過移動式篩分設(shè)備將混合料篩分符合混合料的級配范圍?；旌瞎橇媳换靥钇戒伒揭呀?jīng)進(jìn)行過病害處置的基層上，再根據(jù)一定比例添加水泥和水，通過就地冷再生機(jī)添加一定比例的水泥作為粘結(jié)劑，經(jīng)過常溫路拌、整平，經(jīng)由振蕩壓路機(jī)高效碾壓后，形成致密結(jié)實的水泥就地冷再生層作為道路的新基層。養(yǎng)生后再加鋪瀝青罩面層，實現(xiàn)道路“白改黑”的高效修復(fù)。

該技術(shù)與傳統(tǒng)道路修復(fù)，采用局部挖補(bǔ)的方式相比，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。移動式生產(chǎn)線每小時可處理再生舊混凝土板 150t～180 t，生產(chǎn)效率極高。原有舊鋪層材料全部實現(xiàn)了再利用，減少了道路維修時舊鋪層材料的運輸、廢置和新材料的購置，降低了施工成本。通過就地冷再生施工工藝將原路面面層破碎材料和基層一次性再生，提高施工效率，減少交通封閉時間。此外，這一新型施工工藝還有著良好的社會和生態(tài)效益。施工所產(chǎn)生的固體廢棄物完全被資源化再利用，節(jié)省了天然石料的使用量，從而減少了因開采料場所造成的生態(tài)破壞。還避免了廢棄材料需要異地填埋處理的運輸過程，降低了碳排放。而且還節(jié)省了垃圾填埋用地，減少了填埋過程中對空氣及水資源造成的污染。

5 結(jié)語

道路廢舊材料再生利用是綠色公路技術(shù)的重要內(nèi)容，是兩型社會建設(shè)的必然。廢舊材料循環(huán)利用需要技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新等強(qiáng)有力的支撐，綠色公路建設(shè)和廢舊材料的循環(huán)利用任務(wù)艱巨，任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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