1瀝青再生的意義
我國高速公路開始修建于1989年,在90年代以后陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)入大、中修期。按照瀝青的設(shè)計壽命(15-20年),從現(xiàn)在超,第年有12%的瀝青路面需要翻修,舊瀝青廢棄量將達(dá)到每年220萬噸巨,如能加以利用,每年可節(jié)省材料費(fèi)3.5億人民幣,而這個數(shù)字是以每年15%的速度增長的。10年以后,瀝青路面的大、中修產(chǎn)生的舊瀝青混合料將達(dá)到1000萬噸,屆時再生利用每年可節(jié)約材料費(fèi)15億元。目前我國還沒有完全掌握舊瀝青混凝土的再生技術(shù),這些為數(shù)巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉,這不僅浪費(fèi)了資源,也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此,舊瀝青問題的及早解決,已經(jīng)迫在眉睫。瀝青再生專用設(shè)備的開發(fā),對保護(hù)環(huán)境、重復(fù)利用廢棄瀝青以及對我們國家的公路建設(shè)都有極大的意義。而國外在這方面自40-50年代已經(jīng)開始研究,近年來已有很大的發(fā)展,并且已經(jīng)有成熟的技術(shù)的新型的機(jī)器面世??梢姙r青再生是完全可以實現(xiàn)的。因此,對于我們國家公路建設(shè)日益快速發(fā)展的今天,瀝青再生技術(shù)的研究和相關(guān)機(jī)械的研究顯得更加重要。
2國外瀝青現(xiàn)場熱再生機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀
國外從20世紀(jì)40年代就開始了瀝青再生的研究,并已經(jīng)納入使用,而且進(jìn)行了技術(shù)成熟的再生機(jī)械的開發(fā)和利用,由于各種材料的相繼問世,技術(shù)性能已達(dá)到了較高的水平,可以完全再生利用廢棄瀝青材料。我國作為高速公路世界第三大國,盡快地發(fā)展此項技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。
3國外關(guān)于瀝青混凝土再生設(shè)備的發(fā)展情況
瀝青路面熱再生已經(jīng)被廣泛接受并投入使用,尤其是北美和歐洲國家。目前已存在可滿足不同修復(fù)要求的幾種技術(shù),根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件,路面類型和路面將來的用途,工廠熱再生和冷再生已經(jīng)投入日常的使用階段,許多公路公司使用冷再生技術(shù)和全部重新鋪筑的方法修復(fù)路面和加固路面。熱再生技術(shù)在過去的50年里只是被少量的利用,僅僅從80年代后期才有了一些進(jìn)展和機(jī)械裝置的制造。
現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種新的加熱系統(tǒng),即把重新循環(huán)的熱空氣和低度的紅外線結(jié)合起來使用的系統(tǒng)。此外,攪拌機(jī)械裝置也和這加熱系統(tǒng)一起工作以保證更均勻地加熱松散的瀝青混合料并且可以有效地除去潮濕。重新循環(huán)的空氣再被加熱,然后點(diǎn)燃,因此和以前的熱再生裝置比較起來可以使空氣質(zhì)量得到很大的提高。
現(xiàn)場熱再生是一種修復(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。現(xiàn)場熱再生可以通過單次操作完成,把原材料和需修的路面重新結(jié)合?;蛘呤峭ㄟ^兩階段完成,即先將再生料重新壓實,然后在上面再鋪一層磨耗層。
現(xiàn)場熱再生的類型:
3.1整形法
此方法最早被猶他州的一個承包商在1930年開發(fā),但直到1960年才被普遍采用。到1970年,這種技術(shù)發(fā)展成為一種更復(fù)雜的系統(tǒng),它可簡單地概括為以下步驟:
1、加熱舊的瀝青路面
2、翻松加熱過的路面
3、加入適量的添加劑
4、攪拌,用螺旋布料器鋪平松散的混合料
5、用普通的壓路機(jī)壓實
一般的翻松深度為20到25mm,盡管在某些情況下也可達(dá)到50的深度,但很少見。因為舊路面的強(qiáng)度不同,路面通常不很平順和均勻。
特點(diǎn):這種方法適合修復(fù)破損不嚴(yán)重的路面,修復(fù)后可消除車轍、龜裂等變形,恢復(fù)路面的平整度,改善路面性能。
3.2重鋪法
重鋪法是用復(fù)拌機(jī)在整形法的基礎(chǔ)上,把舊路材料翻松、攪拌均勻后作為中箕,同時在上面再鋪設(shè)一層新的瀝青混合料作為磨耗層,形成全新材料的路面,最后用壓路壓實。
特點(diǎn):這種方法適用于破損較嚴(yán)重的路面維修翻新和舊路面升級改造施工,修復(fù)后形成與新建路面道路性能相同的全新路面。步驟為:
1、預(yù)熱1
2、用齒或旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子翻松并鏟起。
3、加入再生劑
4、攪拌再生劑和松散的混合料
5、鋪平再生料
6、再鋪一層新的熱混合料
3.3復(fù)拌法
如果一些礦物料或新的熱瀝青混全料要加入與翻松過的材料攪拌時,這種方法可以提高現(xiàn)有路面的厚度或者通過改變骨料的級配或調(diào)整粘合劑的性質(zhì)從面提高舊的瀝青混合料的等級。這種過程有時和重鋪過程有點(diǎn)相似,但通常是比重鋪更徹底的加熱和拌和。
特點(diǎn):這種方法適用于維修中等程度破損的路面,修復(fù)后可以恢復(fù)瀝青路面的原有性能。
4.現(xiàn)場熱再生的適用標(biāo)準(zhǔn)
路面的厚度、路面的類型、交通負(fù)荷、以前的維修處理、路面現(xiàn)有條件和周圍的環(huán)境溫度必須都被考慮。
(1)任何直接重鋪或洗刨后再填補(bǔ)的工程都可以用熱再生的方法,因為可以節(jié)約大量的費(fèi)用。
(2)瀝青的老化和裂紋可以使用現(xiàn)場熱再生裝置。
(3)基層承載力良好,因面層疲勞而龜裂,車轍,破損的路面。但要注意的是:現(xiàn)場熱再生不能修復(fù)位于瀝青層以下較深位置的伸縮裂紋。也不能糾正任何屬于結(jié)構(gòu)上的破壞。
(4)現(xiàn)場熱再生可以達(dá)到最大深度為50mm的位置,在某種情況下,可以過到更深的再生深度。
(5)可以矯正橫斷面的不平。
(6)不受大的交通流量的限制。
(7)在實行現(xiàn)場熱再生方法前,路面上的大量冷混合料補(bǔ)丁,噴涂補(bǔ)丁,必須除掉。
(8)含有礦渣或碎屑橡膠的熱瀝青混合料可能不適合現(xiàn)場熱再生。因為它們具有很差的熱傳遞性。
(9)天冷以及雨天時效率將有所降低。
另外,用現(xiàn)場熱再生將很難處理急彎,一些交叉角或過渡地帶仍然需要先將材料刨掉,然后再將舊料風(fēng)干后,再利用攤鋪機(jī)或人工的方法重鋪。
5.已被國外采用的再生方法的綜合評價
5.1國外部分再生機(jī)械使用后的測試結(jié)果
(1)空隙率
熱再生系統(tǒng)排放因素(千克/毫升的五次方)CONOXSOXPm(顆粒物)The(總的含水化合物)MartcAR2000熱:熱空氣0.00850.00140.00170.00090.0007
Pyrotech(1992)熱:紅外線0.29400.0150Na0.00250.0131瀝青攪拌站(工廠)熱:燃燒室0.01910.01810.1461Na0.0140
把再生劑加入舊料中會減少空隙率,骨料的加入會增加空隙率,熱再生方法的空隙率為3%-5%,可以滿足要求。
(2)瀝青組成、級配、密實度
在利用再生機(jī)械完成的工程中,能夠嚴(yán)格的滿足高級路面PG等級、瀝青的組成結(jié)構(gòu)、級配和密實度,及空隙率的要求。
(3)路面評價(路面粗糙度)
所有的熱再生工程都要測試其通過性,使用一種便攜式的測量摩(PURD),將所測的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為通過率(PCR)(一般在0(最差)-10(最好)范圍內(nèi))
PCR=26.64-7.38*Lg(PURD)
經(jīng)過實驗測得的數(shù)據(jù)為PCR在8.2-9.5之間,這個數(shù)據(jù)是一種:"平順和舒適性"的范圍。
在修復(fù)路面的使用過程里,PCR的數(shù)值沒有大的減少,再生50mm的深度需要加入20%的新的再生熱混合料,平均可以提高路面的精糙度指數(shù)的48%,這種方法和利用冷銑刨后再生新鋪筑能獲得同樣的效果。
現(xiàn)場熱再生的排放因素(經(jīng)實驗采集國外的幾種再生技術(shù)的排入因素)。
可見,目前已被Martec公司采用的熱風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)節(jié)能效果顯著,熱效率高并且能大大的降低環(huán)境的污染,對保護(hù)生態(tài)平衡有極其重要的意義。
5.2最后結(jié)論
現(xiàn)場熱再生的優(yōu)點(diǎn)在于:能保存骨料的的完好,保留瀝青的組成及性能,100%地利用舊料。而傳統(tǒng)的工廠再生法只能利用40-50%舊料。新的設(shè)備能夠產(chǎn)生更高質(zhì)量的瀝青,它和新的瀝青混和料具有一樣的生命周期,并且大大節(jié)省了開支。交通困擾大大降低,而且壓實不久即可通車。
根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計表明,若瀝青的使用壽命為12年,在瀝青使用壽命到8-10年的時候,進(jìn)行一次現(xiàn)場再生,將使其使用壽命提高到20年,可見其經(jīng)濟(jì)效益是極其明顯的。更多了解:http://www.vgfjvkg.cn
目前國外最新再生機(jī)械組在國際上的售價極其昂貴(如Martecar20000為2500萬美元,合計人民幣2億人民幣),因此開發(fā)出我們自己的產(chǎn)品,掌握此項技術(shù)顯得尤為重要。