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摘要:沥青路面在长时间的自然条件以及大型车辆的反复碾压下,会出现不同程度的老化,随着资源的匮乏,沥青混凝土再生研究尤为重要,沥青混凝土再生研究也是解决石油进口资源短缺的可靠办法.。笔者对目前老化沥青混合料再生研究现状进行了分析,提供了一些国内常用的一些办法以供大家借鉴。.
关键词:沥青混合料;再生;现状;问题
一、引言
国外对于废旧沥青混合料再生的研究起步较早,国外对于废旧沥青回收再生利用的研究,最早是1915年在美国开始,但是当时全球都在进行大规模的公路的建设,对于废旧沥青回收再生利用的社会和经济压力并不大,废旧沥青的数量也不是很多,所以导致这项技术的研究发展过于缓慢。日本从上世纪70年代开始了对于沥青再生的研究,当时日本综合国力处于世界前列,加上日本原本属于资源匮乏的国家,使得日本有足够的经历和动力去开展相应的研究,使得沥青混合料再生研究发展迅猛。我国从建国初期到改革开放之前,随着我国综合国力明显增强,经济实力也大大提高,沥青路面在我国各等级公路总里程中占有绝对优势,每年由于材料老化需要翻修的路面不仅会消耗大量的不可再生资源,而且洗刨后的不能及时处理的废料堆放也会造成严重的环境污染,而废旧沥青混合料再生利用正是解决这一难题的有效方法。本文通过对废旧沥青混合料再生利用的情况进行分析,总结了国内外对于废旧沥青混合料再生研究的现状,浅析下废旧沥青再生处理的一点见解。
二、废旧沥青混合料的重要意义
因为沥青混合料路面具有行车速度快、表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便、可再生利用等优点,所以我国各等级公路很大比例采用沥青混合料作为其路面面层结构.但是由于沥青路面长年的受到光照、氧化、雨水以及车辆荷载的重复作用,使得沥青的使用寿命随着时间逐渐降低,其中的组分不断发生着变化,导致沥青的软化点升高,针入度下降,延度下降,黏度增大,这样使得沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性大大缩减,使得道路沥青混合料质量大幅度下降,同时随着社会的要求和技术的进步更会产生大量的废旧沥青混合料,因此废旧料的再生势在必行。其次废旧料再生的意义还在于以下几点:
1、环境污染保护的迫切要求,包括破碎石料和蒸馏提炼沥青产生的污染和能源消耗问题,
2、石矿开采越来越少,且费用急剧增加,
3、旧沥青摊铺材料中的所有成分(沥青、骨料……)都可以再生沥青,可节省一定的费用,
4、利用路拌再生技术和设备,可以边维护、边再生翻新、边通车,减少了交通堵塞和公路关闭管制时间。
5、随着技术进步和发展,利用回收旧沥青摊铺材料可以生产出性能极佳的再生沥青混合料。
6、随着沥青再生利用逐渐受重视,国家和政府给予了多项再生利用的减免税政策。
三、废旧沥青的再生方法
沥青再生使用就是将破损路面的废旧沥青混合料经过挖掘、洗刨、破碎,搅拌以及筛分过后,与新沥青、新的集料按照一定的配合比重新拌和成新的并且各项路用物理及力学指标都满足再生沥青混合料规范要求,并重新铺装于路面的过程,沥青路面的再生包括冷再生与热再生两种生产工艺。这两种再生工艺既可以在现场进行就地再生,也可以在场地进行厂拌再生。就地热再生设备主要应用于高速公路的沥青路面维修,设备庞大,投资费用非常高,目前在我国应用的不多,在市政道路的维修中更是无法使用;而厂拌冷再生和就地冷再生工艺只适用一些要求较低的道路小修中,意义不大,再生方法主要分为以下四个大类:
1、厂拌热再生:将加热软化的路面洗刨后的废旧沥青混合料运输至工厂,经过破碎、筛分的处理后,与新沥青、新集料、必要是加入再生剂重新拌和并满足于一定路用性能后应用于重新铺装的整套工艺[5]。具有投资少、污染小、质量易于控制、废料利用充分等优点;
2、现场热再生:与厂拌热再生的不同之处就是在旧路面现场利用移动式的现场热再生设备在施工现场进行再生,其优点不仅可以减少运输费用,而且施工时间较短,对交通通行影响较小,但是要求基层承载能力必须好;
3、就地冷再生:利用大功率的专用机械对废旧沥青混合料路面进行就地洗刨破碎等工艺,并加入稳定剂、水泥以及乳化沥青等重新拌和,最后碾压成型.虽然此种方法随施工条件要求较低,但是其主要采用的施工方法为冷施工法,并且需要添加乳化沥青,重新铺装好的路面也比较差,一般不采取此种方法.
4、厂办冷再生:厂拌冷再生施工技术,是采用乳化沥青与旧料和新料在常温下拌和成,经摊铺、碾压而成沥青路面的施工方法。另外,用粘度较低的沥青材料,稍予加热,和常温的旧料、新料拌和成混合料,即冷料热油的再生施工法.其特点为厂拌冷再生可近似 100%的利用RAP,对RAP不需要加热烘干,节省了能源和成本,具有很高的环保性;配合比质量与就地再生相比容易得到控制和保障。设备一般为移动式,具有很好的施工机动性,占用场地较少,节省施工材料的运输费用.
经过上述四种方法的比较,热再生沥青混合料不仅会消耗大量的能量,而且还会产生大量的污染气体及粉尘,影响环境并危害施工人员的身体健康,更严重的是还有可能造成沥青混合料的二次老化;冷再生沥青沥青混合料虽然在节能环保方面有优势,但是其再生后的沥青混合料路用性能一般,只能用于低等级路面或这路面基层的处理。而近年来提出的温拌再生沥青混合料却很好地避免了两者的劣势,而且还能提高再生沥青混合料中的旧料掺配率,唯一不足的是由于研究时间较短,目前还没有关于温拌再生沥青混合料的国家标准,对于其重新铺装后的使用年限也没有足够多的工程实例来验证。所以,施工方要结合当地气候、环境、施工條件等因素综合考虑选择合理的再生方法。
四、小结
随着我国公路里程的不断增加,每年废料的产量也将越来越多,废料处理情况愈发严峻,这就需要我们不断地进行理论与实践的研究,通过以下几点的深入研究,是沥青混凝土再生发展更上一步台阶。
1、废料变异性问题:由于洗刨后的废料有时并不能及时应用于再生研究当中,用于分别对方的场地有限,导致不同老化程度的废料混在一起,或者对方条件比较差出现二次老化的情况;
2、再生沥青混合料在拌和工艺:对于不同类型再生沥青混合料的拌和条件的确定还需大量的科研结合工程实践来给出合理范围;
3、配合比设计:这一问题的研究不应仅停留在如何提高旧料掺配率的层面上,还要在提高再生料的路用性能及使用年限上下功夫;
4、再生剂的研制与使用:添加再生剂可以一定程度上改善旧料的物理及力学参数,从而提高旧料掺配率,但是再生剂种类数及再生效果还有待进一步提高。
参考文献:
[1]马伟思,雷博,刘富民等.废旧沥青混合料再生工艺应用浅析[J]交通企业管理,2012,7:60-61.
[2]赵晓争,郭庆举,高明等.废旧沥青混合料再生应用技术概述[J].辽宁石油化工大学学报,2004,24(3):5-8.
[3]杜英,郭一枝,周恒等. 沥青混合料再生利用现状与发展[J].湖南交通科技,2005,31(2):21-33.
关键词:沥青混合料;再生;现状;问题
一、引言
国外对于废旧沥青混合料再生的研究起步较早,国外对于废旧沥青回收再生利用的研究,最早是1915年在美国开始,但是当时全球都在进行大规模的公路的建设,对于废旧沥青回收再生利用的社会和经济压力并不大,废旧沥青的数量也不是很多,所以导致这项技术的研究发展过于缓慢。日本从上世纪70年代开始了对于沥青再生的研究,当时日本综合国力处于世界前列,加上日本原本属于资源匮乏的国家,使得日本有足够的经历和动力去开展相应的研究,使得沥青混合料再生研究发展迅猛。我国从建国初期到改革开放之前,随着我国综合国力明显增强,经济实力也大大提高,沥青路面在我国各等级公路总里程中占有绝对优势,每年由于材料老化需要翻修的路面不仅会消耗大量的不可再生资源,而且洗刨后的不能及时处理的废料堆放也会造成严重的环境污染,而废旧沥青混合料再生利用正是解决这一难题的有效方法。本文通过对废旧沥青混合料再生利用的情况进行分析,总结了国内外对于废旧沥青混合料再生研究的现状,浅析下废旧沥青再生处理的一点见解。
二、废旧沥青混合料的重要意义
因为沥青混合料路面具有行车速度快、表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便、可再生利用等优点,所以我国各等级公路很大比例采用沥青混合料作为其路面面层结构.但是由于沥青路面长年的受到光照、氧化、雨水以及车辆荷载的重复作用,使得沥青的使用寿命随着时间逐渐降低,其中的组分不断发生着变化,导致沥青的软化点升高,针入度下降,延度下降,黏度增大,这样使得沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性大大缩减,使得道路沥青混合料质量大幅度下降,同时随着社会的要求和技术的进步更会产生大量的废旧沥青混合料,因此废旧料的再生势在必行。其次废旧料再生的意义还在于以下几点:
1、环境污染保护的迫切要求,包括破碎石料和蒸馏提炼沥青产生的污染和能源消耗问题,
2、石矿开采越来越少,且费用急剧增加,
3、旧沥青摊铺材料中的所有成分(沥青、骨料……)都可以再生沥青,可节省一定的费用,
4、利用路拌再生技术和设备,可以边维护、边再生翻新、边通车,减少了交通堵塞和公路关闭管制时间。
5、随着技术进步和发展,利用回收旧沥青摊铺材料可以生产出性能极佳的再生沥青混合料。
6、随着沥青再生利用逐渐受重视,国家和政府给予了多项再生利用的减免税政策。
三、废旧沥青的再生方法
沥青再生使用就是将破损路面的废旧沥青混合料经过挖掘、洗刨、破碎,搅拌以及筛分过后,与新沥青、新的集料按照一定的配合比重新拌和成新的并且各项路用物理及力学指标都满足再生沥青混合料规范要求,并重新铺装于路面的过程,沥青路面的再生包括冷再生与热再生两种生产工艺。这两种再生工艺既可以在现场进行就地再生,也可以在场地进行厂拌再生。就地热再生设备主要应用于高速公路的沥青路面维修,设备庞大,投资费用非常高,目前在我国应用的不多,在市政道路的维修中更是无法使用;而厂拌冷再生和就地冷再生工艺只适用一些要求较低的道路小修中,意义不大,再生方法主要分为以下四个大类:
1、厂拌热再生:将加热软化的路面洗刨后的废旧沥青混合料运输至工厂,经过破碎、筛分的处理后,与新沥青、新集料、必要是加入再生剂重新拌和并满足于一定路用性能后应用于重新铺装的整套工艺[5]。具有投资少、污染小、质量易于控制、废料利用充分等优点;
2、现场热再生:与厂拌热再生的不同之处就是在旧路面现场利用移动式的现场热再生设备在施工现场进行再生,其优点不仅可以减少运输费用,而且施工时间较短,对交通通行影响较小,但是要求基层承载能力必须好;
3、就地冷再生:利用大功率的专用机械对废旧沥青混合料路面进行就地洗刨破碎等工艺,并加入稳定剂、水泥以及乳化沥青等重新拌和,最后碾压成型.虽然此种方法随施工条件要求较低,但是其主要采用的施工方法为冷施工法,并且需要添加乳化沥青,重新铺装好的路面也比较差,一般不采取此种方法.
4、厂办冷再生:厂拌冷再生施工技术,是采用乳化沥青与旧料和新料在常温下拌和成,经摊铺、碾压而成沥青路面的施工方法。另外,用粘度较低的沥青材料,稍予加热,和常温的旧料、新料拌和成混合料,即冷料热油的再生施工法.其特点为厂拌冷再生可近似 100%的利用RAP,对RAP不需要加热烘干,节省了能源和成本,具有很高的环保性;配合比质量与就地再生相比容易得到控制和保障。设备一般为移动式,具有很好的施工机动性,占用场地较少,节省施工材料的运输费用.
经过上述四种方法的比较,热再生沥青混合料不仅会消耗大量的能量,而且还会产生大量的污染气体及粉尘,影响环境并危害施工人员的身体健康,更严重的是还有可能造成沥青混合料的二次老化;冷再生沥青沥青混合料虽然在节能环保方面有优势,但是其再生后的沥青混合料路用性能一般,只能用于低等级路面或这路面基层的处理。而近年来提出的温拌再生沥青混合料却很好地避免了两者的劣势,而且还能提高再生沥青混合料中的旧料掺配率,唯一不足的是由于研究时间较短,目前还没有关于温拌再生沥青混合料的国家标准,对于其重新铺装后的使用年限也没有足够多的工程实例来验证。所以,施工方要结合当地气候、环境、施工條件等因素综合考虑选择合理的再生方法。
四、小结
随着我国公路里程的不断增加,每年废料的产量也将越来越多,废料处理情况愈发严峻,这就需要我们不断地进行理论与实践的研究,通过以下几点的深入研究,是沥青混凝土再生发展更上一步台阶。
1、废料变异性问题:由于洗刨后的废料有时并不能及时应用于再生研究当中,用于分别对方的场地有限,导致不同老化程度的废料混在一起,或者对方条件比较差出现二次老化的情况;
2、再生沥青混合料在拌和工艺:对于不同类型再生沥青混合料的拌和条件的确定还需大量的科研结合工程实践来给出合理范围;
3、配合比设计:这一问题的研究不应仅停留在如何提高旧料掺配率的层面上,还要在提高再生料的路用性能及使用年限上下功夫;
4、再生剂的研制与使用:添加再生剂可以一定程度上改善旧料的物理及力学参数,从而提高旧料掺配率,但是再生剂种类数及再生效果还有待进一步提高。
参考文献:
[1]马伟思,雷博,刘富民等.废旧沥青混合料再生工艺应用浅析[J]交通企业管理,2012,7:60-61.
[2]赵晓争,郭庆举,高明等.废旧沥青混合料再生应用技术概述[J].辽宁石油化工大学学报,2004,24(3):5-8.
[3]杜英,郭一枝,周恒等. 沥青混合料再生利用现状与发展[J].湖南交通科技,2005,31(2):21-33.