瀝青路面材料的回收再利用分析

文/歐陽文、曾廣瑞

1 前言

我國的公路項目很多都是瀝青路面的形式，這是因為該路面形式施工速度快、性能比較高且維修非常的便利。伴隨著時代的發(fā)展，車輛數(shù)量逐步增多，且路面使用年限逐步延長，為了能夠有效地減少瀝青路面的養(yǎng)護成本，可選擇先進的再生技術(shù)與設(shè)備，以實現(xiàn)舊瀝青路面的回收再利用，做好路面的罩面和加鋪施工，成為道路工程管理部門的首選方式。

2 瀝青路面材料再生利用意義

瀝青路面材料再生利用是非常有必要的，具體是從下面幾個方面出發(fā)：第一，瀝青路面再生材料的應(yīng)用能夠有效地降低對于環(huán)境的影響，能夠避免破碎石料和通過蒸餾等方式提煉瀝青而導(dǎo)致資源浪費的問題；第二，當(dāng)前的石礦開采費用比較高，但是可以開采的石礦資源卻在日益的減少，所以進行瀝青路面的再生利用有著積極的作用；第三，因為瀝青和骨料等舊瀝青材料能夠進行瀝青的再生，所以能夠有效地降低項目實施的成本；第四，要采取科學(xué)合理的機械設(shè)備進行施工，能夠使得路面維護效果得以提升，能夠保證交通正常的運行，能夠避免出現(xiàn)交通淤堵的難題；第五，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)作為出發(fā)點，能夠?qū)崿F(xiàn)舊瀝青材料的合理利用，形成性能優(yōu)越的新瀝青材料；第六，國家開始重視瀝青再生使用，并且發(fā)布了相應(yīng)的優(yōu)惠政策[1]。

3 瀝青路面材料再生設(shè)備及工藝

瀝青路面的再生主要是冷再生與熱再生兩種施工工藝。這些再生工藝能夠保證現(xiàn)場施工的就地再生，也可以實現(xiàn)廠拌再生處理。就地?zé)嵩偕O(shè)備的應(yīng)用之下，可以使得瀝青路面進行就地再生施工，設(shè)備比較龐大且運行費用比較高，我國的應(yīng)用范圍比較小。很多市政道路工程無法應(yīng)用，而廠拌冷再生和就地冷再生僅僅是應(yīng)用到一些工程量小、小修的項目中，所以實踐應(yīng)用意義比較差，所以廠拌熱再生有著積極的作用。

3.1 廠拌熱再生工藝

3.2 常用的4 種再生方法

3.2.1 把冷料回收到熱料提升機的底部的位置上，然后進行再生處理。在具體的應(yīng)用中，能夠使得舊料進行有效地回收，能夠有效地控制新舊材料的添加比例，要保證舊料輸送皮帶和新料輸送到稱量系統(tǒng)中，然后就是進行冷料的配給和使用。新材料經(jīng)過采取合適的方式加入干燥筒內(nèi)實現(xiàn)干燥、加熱的處理，然后就是提升底部和冷料進行充分的混合，然后是實現(xiàn)熱量的傳遞和使用。該熱再生方式的設(shè)備使用成本比較低，但是存在如下幾個缺陷：

3.2.1.1 新骨料要進行過熱加溫，然后是傳遞到舊料中，會導(dǎo)致骨料化學(xué)性能的下降。

3.2.1.2 新骨料沒有進行篩分處理，導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量無法有效地控制。

3.2.1.3 為了能夠使得新舊料的有效地進行熱交換，應(yīng)該適當(dāng)?shù)难娱L攪拌時間，還能夠避免設(shè)備的過度使用。

3.2.1.4 回收的舊瀝青材料利用率比較低，一般只能達到15%～20%。

3.2.1.5 舊料含水量在攪拌處理之后會被蒸發(fā)，但是并不能有效地排出去[2]。

第四，在成效機制方面，現(xiàn)期成效與預(yù)期成效同等重要。因此，必須加強企業(yè)、學(xué)校與科研機構(gòu)的合作，真正讓產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人產(chǎn)生合力，讓企業(yè)、學(xué)校與科研機構(gòu)均能從產(chǎn)學(xué)研協(xié)同機制中獲益。

3.2.2 使用再生環(huán)輸入干燥滾筒。該方式需要保證新舊材料在滾筒中實現(xiàn)混合，并且達到熱傳遞的效果，因此，干燥筒的設(shè)計和傳統(tǒng)方式的滾筒結(jié)構(gòu)有著很大的不同。當(dāng)前世界范圍內(nèi)應(yīng)用比較普遍的是如下兩種干燥滾筒：一種是意大利生產(chǎn)的MAKINI(瑪蓮尼)的加長型干燥滾筒。這要比傳統(tǒng)的干燥筒長度長約1/3，距離出料口的1/3 位置上設(shè)置有再生料環(huán)的結(jié)構(gòu)，回收之后瀝青材料是經(jīng)過皮帶輸送系統(tǒng)能夠?qū)⒉牧线\輸?shù)礁稍餄L筒內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)新舊材料的熱量傳遞和交換。該設(shè)備的燃燒噴嘴長度是比較長的，滾筒中的出料口的部分直接延伸到再生環(huán)的位置上，能夠防止出現(xiàn)舊材料的接觸情況。

另一種是阿斯泰克的加粗型干燥滾筒。這種設(shè)備主要是在出料口1/3 的位置上進行加粗設(shè)置，然后就能夠形成兩個滾筒的結(jié)構(gòu)。新骨料可以實現(xiàn)內(nèi)滾筒內(nèi)經(jīng)過燃燒器來實現(xiàn)加熱處理，然后再傳輸?shù)酵獠康臐L筒中，而舊材料經(jīng)過皮帶直接傳輸?shù)酵鉂L筒中，實現(xiàn)新材料的混合加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)新舊材料的充分混合，該方式有著如下的優(yōu)勢。

3.2.2.1 新料、舊料能實現(xiàn)充分的混合，可以達到熱交換的效果，而舊材料的加入量是比較大的，一般能夠達到35%甚至更高，而攪拌的時間相對比較短，設(shè)備使用率也比較高。

3.2.2.2 干燥筒內(nèi)可以直接實現(xiàn)加熱處理，能夠與火焰保持較遠的距離。

3.2.2.3 水分通過主排風(fēng)機排出。

缺點有以下幾種：新骨料沒有經(jīng)過篩分處理，只是利用冷料來進行石料的比例分配確定，質(zhì)量無法有效地管理；無法應(yīng)用目前的間歇式瀝青混凝土攪拌設(shè)備，所以要使用干燥滾筒的設(shè)備，資金投入量是比較大的。

3.2.3 回收料進入攪拌器。經(jīng)過回收之后的瀝青材料會傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)，然后是通過計量倉來進行控制，并且根據(jù)規(guī)定比例增加到攪拌缸中。在該設(shè)備中進行能夠?qū)崿F(xiàn)熱量交換，并且實現(xiàn)瀝青油、礦粉的充分攪拌處理，而舊材料因為加熱之下導(dǎo)致水蒸發(fā)，并且通過風(fēng)管將其直接吸入到除塵結(jié)構(gòu)中。該方式的應(yīng)用中舊材料利用率可以達到15%～20%，其優(yōu)點如下[3]。

3.2.3.1 新骨料能夠根據(jù)需要進行篩分處理，產(chǎn)量質(zhì)量可以有效控制。

3.2.3.2 設(shè)備資金投入量比較小。

缺點是：舊材料應(yīng)用比例比較??；攪拌時間相對比較長，導(dǎo)致生產(chǎn)速度緩慢。

3.2.4 施工用專業(yè)的設(shè)備進行順流式的干燥滾筒進行烘干和加熱處理。該方式最為重要的工作就是烘干與加熱舊材料的干燥筒的操作，該設(shè)備中，是利用燃燒室的燃燒以提供足夠的氣流，然后通過氣流來完成設(shè)備的加熱處理，以達到加熱的效果。為了能夠避免出現(xiàn)明火接觸舊料而導(dǎo)致材料的損壞，能夠加強防護，以保證瀝青性能合格。

該方式優(yōu)點如下所示。

3.2.4.1 新骨料能進行篩分處理，可以結(jié)合實際情況做好材料的計量和分配使用，所以最終材料的性比較高。

3.2.4.2 舊料的加熱控制效果比較好。

3.2.4.3 舊料可以有效地使用，一般能夠達到50%。

3.2.4.4 再生量達50%時，設(shè)備應(yīng)用效果較好。

3.2.4.5 廢氣排放并不會受到任何的限制。

缺點是設(shè)備的投資費用高。

3.3 種廠拌熱再生方式的可行性分析

上文中已經(jīng)重點了解了4 種廠拌熱再生的方式，第1、2 種方式?jīng)]有進行骨料的篩分處理，而目前我國沒有做好石料規(guī)格的標準控制，所以生產(chǎn)中并不能達到瀝青混合料的質(zhì)量控制。第3 種方式來說，就是將舊材料直接傳輸?shù)綌嚢韪變?nèi)進行處理，如果當(dāng)前的攪拌機改造處理，應(yīng)該增加的設(shè)備有冷供料器、輸送皮帶、提升機、計量倉等等方面，還要安裝相應(yīng)的電氣控制部件。對于投資成本來說，經(jīng)過和相關(guān)的廠家進行協(xié)調(diào)和溝通，發(fā)現(xiàn)要進行目前的攪拌機改造施工，要投入資金約80 萬元，而很多所安裝的部件都是進口的，購買、維修與管理都有著一定的難度。該種方式的設(shè)備技術(shù)含量相對比較低，通常來說廠拌的方式都能夠達到要求，能夠設(shè)計出合適的計量軟件控制系統(tǒng)。如果僅僅是委托給其他的單位來進行，就會導(dǎo)致費用下降。而第4 種熱再生方式，也就是將舊瀝青材料來進行干燥筒來實現(xiàn)烘干與加熱處理，如果進行當(dāng)前的瀝青攪拌設(shè)備改造，要增設(shè)冷供料器、輸送皮帶、提升機、燃燒器、計量倉、除塵器的設(shè)備，還應(yīng)該配置相應(yīng)的電氣控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中，干燥筒的組成結(jié)構(gòu)部分有著較高的復(fù)雜性，技術(shù)要求也比較高，應(yīng)該組織專業(yè)廠家供應(yīng)才能滿足要求。而瑪蓮尼廠家的報價是500 余萬元，而絕大部分的部件都是進口的。此外，需要使得舊瀝青材料的回收達到完善的要求，還需要與之相應(yīng)的破碎機等設(shè)備[4]。

4 提高瀝青道路再生技術(shù)施工質(zhì)量的措施

4.1 提高工作人員質(zhì)量責(zé)任意識

項目施工開始前，要進行技術(shù)的準確分析，同時開展必要的技術(shù)交底工作，能夠防止施工人員沒有掌握必要技術(shù)導(dǎo)致工作無法進行。要組織人員進行現(xiàn)場的勘察和分析，能夠掌握現(xiàn)場的具體情況，避免在施工中出現(xiàn)任何的問題。在項目的實施環(huán)節(jié)，應(yīng)該設(shè)置必要的管理制度，能夠?qū)崿F(xiàn)項目管理質(zhì)量工作的有序進行，最終能夠提升人員的工作意識，能夠在具體的實踐中落實到位，最終可以促進工作質(zhì)量的提升。

4.2 控制材料質(zhì)量

瀝青材料在再生施工的實踐中，為了能夠促進工程質(zhì)量的提升，應(yīng)該做好材料質(zhì)量的管理。瀝青、集料等材料的采購實踐中，應(yīng)該保證所有材料都有供應(yīng)單位的合格證明。在施工中所需要應(yīng)用的材料，施工前應(yīng)該做好取樣管理，能夠做好檢驗控制工作，只有符合要求的材料才能應(yīng)用到工程中，任何不合格的材料都不能運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

4.3 控制施工質(zhì)量

施工質(zhì)量控制從下面幾點出發(fā)：

4.3.1 加強工序的控制。在攤鋪施工環(huán)節(jié)，碾壓是極為重要的工序，碾壓階段應(yīng)該做好質(zhì)量管理，能夠保證碾壓方式、速度、溫度等方面的嚴格控制，達到工程的技術(shù)標準。

4.3.2 對壓實度進行檢測。壓實度監(jiān)測環(huán)節(jié)應(yīng)該保證其按照標準來進行，主要是利用核子密度儀來保證參數(shù)符合要求。

4.3.3 對接縫位置進行監(jiān)測。項目實施環(huán)節(jié)，應(yīng)該保證接縫部分的平整性達標，一般需要應(yīng)用長度為3m 的直尺做好接縫的質(zhì)量檢測，以保證其符合技術(shù)標準。

5 廢舊路面瀝青材料再利用的展望

廢舊瀝青材料的回收再生性能研究中，進行材料的回收再利用，能夠更好地提高資源利用率，降低對于環(huán)境的影響，并且能夠具備較高的經(jīng)濟效益與社會效益。因此舊瀝青材料的應(yīng)用中，應(yīng)該重視如下的幾個方面問題：第一，要提高能源利用率。當(dāng)前我國的公路領(lǐng)域發(fā)展中，瀝青材料的供應(yīng)明顯不足，嚴重的阻礙項目的順利實施，而再生資源的利用也會產(chǎn)生極大的限制影響，所以應(yīng)該充分的利用廢舊瀝青材料，要研究出先進的再生施工技術(shù)，能夠發(fā)揮出瀝青材料的重要作用；第二，在環(huán)保實踐中，利用廢舊材料的有效應(yīng)用，能夠更好地降低舊瀝青材料的隨意排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，從而可以達到環(huán)保的標準，還能夠避免出現(xiàn)資源浪費的問題存在，有著極為重要的實踐應(yīng)用價值[5]。

6 結(jié)語

綜上所述，通過研發(fā)和應(yīng)用瀝青材料的循環(huán)利用技術(shù)，能夠更好地促進資源的合理使用，避免舊瀝青材料的浪費問題，也能夠消除對于環(huán)境的不利影響，可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，在新建路面施工中，應(yīng)該適當(dāng)?shù)倪x擇熱再生技術(shù)來進行舊瀝青材料的應(yīng)用，能夠滿足工程的施工要求，且能夠節(jié)約施工材料。總之，在現(xiàn)有工藝之下，研發(fā)出先進的再生技術(shù)，保證舊瀝青材料可以合理的應(yīng)用，能夠保證公路路面的順利施工，也能夠產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益，推動社會的發(fā)展，為可持續(xù)目標的實現(xiàn)奠定堅實的基礎(chǔ)。