沥青路面再生技术初探

时间:2022-08-20 07:39:20

沥青路面再生技术初探

摘 要:沥青路面的再生技术,是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料,使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面的一套工艺技术。

关键词:沥青路面;再生技术

1.沥青路面再生施工工艺

沥青路面再生方法按施工温度可分为热再生和冷再生。热再生施工按施工工艺又可分为现场热再生和厂拌热再生;冷再生施工按施工工艺也分为现场冷再生和厂拌冷再生。下面分别介绍这几种再生施工工艺及其特点。

1.1现场热再生

现场热再生施工工艺是一种就地修复破损路面的过程,它通过加热软化路面,铲起路面废料,再和沥青粘合剂混合,有时可能还需要添加一些新的骨料,然后将再生料重新铺在原来的路面上。通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青混凝土路面就地再生,具有无须运输废旧沥青混合料,工效高,对公路运营影响程度低等优点。

现场再生机组主要包括加热系统、路面翻耙系统、再生搅拌系统、摊铺系统和压实系统等,现场热再生技术可处理路面最大深度为5-6cm,所以属于表层再生技术。其局限性主要表现在:(1)处理厚度小,仅适合处理车辙、泛油、麻面和磨光等表面缺陷,对需要进行结构性再生(中、下层以至基层损坏的情况)的路面大修无能为力;(2)由于不加入或加入很少新集料,无法有效调整配合比,对表面层集料级配不满足的路面不适用;(3)由于不加入或加入很少新沥青,必须利用专门的再生剂恢复沥青的性能,难以保障路面的耐久性;(4)无法处理采用改性沥青铺筑的表面层;(5)对路面层厚不均匀或质量状况变化大的路面难以保证质量要求。因此,这种方法特别适用于老化不太严重但平整度较差的路面。

1.2厂拌热再生

厂拌热再生施工工艺是先将旧沥青混凝土路面铣刨后运回工厂,通过破碎、筛分(必要时),并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和,使混合料达到规范规定的各项指标,按照与新建沥青混凝土路面完全相同的方法重新铺筑。利用这种方法,可以方便对已被翻挖的基层甚至路基的一些地段进行有效的补强,沥青层的重铺则可以象新路施工一样,分别按下面层、中面层、上面层(磨耗层)的不同技术要求进行配合比设计,确定旧沥青回收料的添加比例。这种再生方式属于结构性再生,具有较好的适应性,能有效地用于各种条件下旧沥青混凝土路面的再生利用。

1.3现场冷再生

现场冷再生施工工艺的工作原理,是在原有旧路铺层的基础上,按照新的设计要求,选择性地掺入适量的骨料、水泥、石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青和水等外加材料,利用就地冷再生设备(实际上就是一台大型的稳定土路拌机),在自然常温下,就地连续完成对旧铺层(路面和部分基层)的铣刨、破碎、添加料、摊铺等工序,随后进行找平和碾压。这种方法对设施要求较低,生产成本不高,与传统的施工方法相比,大致可降低成本20%-50%,但同时再生路面的品质不是很好,主要用于低等级公路路面和高等级公路路面基层(但将会提高路面高程),不适用于高级路面的面层。

1.4厂拌冷再生

厂拌冷再生施工工艺是先将铣刨的旧沥青路面材料运回稳定土搅拌厂,经过破碎作为稳定土骨料,加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂和新料(必要时)进行搅拌,然后铺筑于基层或底基层。这项技术不但未充分利用废弃材料中的旧沥青,而且旧沥青还会在一定程度上影响混合料的抗压强度,但其生产过程几乎不需要专用设备就可实现。

2.沥青路面再生施工设备

2.1现场热再生设备

现场热再生设备是一台大型“沥青路面热再生联合机组”。它主要由红外线加热器或柴油预热器、沥青路面铣刨机、强制双卧轴连续式搅拌器、沥青混合料摊铺机、沥青罐、骨料仓、新沥青混合料接料斗、牵引头及行走系统和控制系统等组成。目前这种设备的代表作品主要有加拿大生产的“迪奈尔热再生机组”(DynaireModularRecycle-Train)、德国维特根就地热再生机组以及美国的KM(楷模)系列热再生养护设备。

2.2厂拌热再生设备

所谓“厂拌热再生设备”是指回收料的加热在一个专门的干燥筒内完成。该套设备也是与强制间歇式沥青混合料搅拌设备配套使用的。它主要由回收料供给系统、提升系统、干燥系统、热回收料储存仓、热回收料称量斗、有害气体吸收管道及控制系统等组成。该种厂拌热再生设备最多可加入70%的冷回收料。国外如美国ASTEC公司和国内西安筑路机械有限公司与德国边宁荷夫公司合作生产的H系列节能环保型沥青混合料搅拌设备均可配备此类厂拌热再生设备。

2.3现场冷再生设备

该设备主要由沥青路面铣刨装置、喷洒装置、螺旋分料装置、熨平装置及行走系统和控制系统等组成,它们与压路机、平地机构成一个施工机组。现场冷再生的工作深度为150-300mm,工作宽度视机型的不同为2.2m、2.5m、3m、2.8-4.2m不等。在正常情况下,施工工作速度为4.0-8.0m/min左右,日作业量约5000-l0000m2。生产这种设备的有美国CMI公司、德国维特根WIRTCEN公司、西安筑路机械有限公司等。

2.4厂拌冷再生设备

厂拌冷再生设备指回收料的加热在搅拌器内完成。该套设备与强制间歇式沥青混合料搅拌设备配套使用,主要由回收料供给系统、提升系统、皮带秤称量系统、有害气体吸收管道及控制系统等组成。该种厂拌冷再生设备最多可加入25%的回收料。国外公司和国内西安筑路机械有限公司与德国边宁荷夫公司合作生产的H系列节能环保型沥青混合料搅拌设备均可配备此厂拌冷再生设备。

3.沥青路面再生技术的意义

沥青路面的再生,重复利用了旧路面材料中的沥青和碎石,最大限度地利用了资源和保护环境。通过沥青再生技术,可以100%地处理沥青路面维修时产生的废料,在“绿色公路”战略工程中做到: (1)可循环利用旧路面材料中的沥青,减少公路工程对新的优质沥青资源的占用,对于缓解我国作为石油进口大国和优质路用沥青进口大国的资源压力尤其有重要意义; (2)可循环利用旧路面的砂石材料,减少公路工程中对新砂石材料资源的占用和消耗,减少开采砂、石料对环境和森林植被造成的破坏; (3)减少旧路面的沥青废料排放对环境造成的压力。由于沥青的不可降解性,旧沥青路面的再生,杜绝了丢弃和填埋旧沥青混合料所产生的的直接污染,保护生态环境; (4)旧沥青路面的再生还有直接的经济效益。从宏观上看,如果使用良好的再生技术及工艺,旧料回收及加工处理成本十分低廉,每再生利用一吨旧沥青回收废料,至少可节省相当于0.8吨新沥青混合料所需的材料费用,可以大大降低公路工程维修和改建的造价。

沥青路面施工前一定要认识沥青施工的特性,摊铺前一定要统一思想,对职工进行岗位培训,作好技术交底和各项准备工作;摊铺过程中要不断分析和总结,积极采取各项措施解决出现的问题;工程结束后对施工不足之处要及时进行总结和反思。

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