厂拌热再生技术（精选7篇）
厂拌热再生技术 篇1
将沥青路面材料进行回收,再将其送往沥青拌合厂,进行处理,在处理后加入再生剂、新沥青、新集料等与之根据比例要求进行拌制,使其可以成为热拌再生混合料进行路面铺设,这种技术就是厂拌热再生技术。研究、推广沥青路面再生技术能够起到资源合理利用、保护环境、公路建设成本降低的作用。这一措施与可持续发展战略相符合,同时也和国家环境友好型社会、资源节约型、可持续发展国家的建设方针一致,能够对公路要求进行满足。
1 再生沥青混合料配合比设计
1.1 原材料
在选取旧料时需要对其不同结构层、不同地点以及不同使用年限等因素进行综合考虑,多次平行试验不同批次的旧料,试验的主要对象是旧料的性能,当其具有较大离散性时就对其进行适当的处理,在处理完毕后再利用起来,从而尽量降低旧料变异性。以《沥青路面厂拌热再生技术指南》要求为标准,使得新加材料的技术指标得以满足。在对旧沥青的性能进行分析后,选定再生剂的用量和品种,使用回归分析和正交设计方法,对再生剂需要加入的比例进行确定,并对再生沥青的性能进行检测。再生剂的选择指标为具有良好的耐候性、流变性质、亲和力、耐热性以及渗透能力。
1.2 配合比设计
1.2.1 生产配合比验证
马歇尔试验应该在铺设试验时展开,对其空隙率和压实度通过芯样钻取进行测定,对其生产用标准配合比进行确定,检验抗水损害性能和高低温性能。在总结试验路段后,可以对再生沥青混合料的合理碾压次数、机械组合以及松铺系数,油石比、混合料级配、拌合时间、各档进料速度等进行获取。
1.2.2 生产配合比设计
以实际使用的合成级配结果、级配类型为依据,对各档回收沥青路面材料的掺配比例进行确定,在冷料仓比例上料进行确定时可以以目标配合比为依据进行,与此同时还要加热石料,使其温度符合生产要求,随后筛分热料仓,从热料仓中取得材料进行试验,试验主要包括筛分、表观相对密度、毛体积相对密度等试验。以室内抽提筛分结构为参照依据,组成回收沥青路面材料级配。在级配调整完毕后,可以开展马歇尔击实试验,对混合料生产配合比的最佳沥青用量进行确定,对于再生沥青混合料,可以使用低温弯曲试验破坏应变和动稳定度等指标对其性能进行验证。
1.2.3 目标配合比设计
首先要分析、评价回收的沥青路面材料的性能,分析评价的关键就在于其矿料级配和沥青含量,在对再生剂的用量和品种进行确定后,需要围绕其开展性能方面的试验。对于新加材料可以试验其沥青胶结料性能、矿料级配、毛体积相对密度、矿料的表现相对密度等,随后在结合目标配合比设计矿料级配。在对级配进行调整后,需要对其最佳混合料沥青用量进行确定,对于再生沥青混合料,可以使用低温弯曲试验破坏应变和动稳定度等指标对其性能进行验证。
2 再生沥青混合料性能对比
2.1 低温性能
沥青路面的一大病害就是低温裂缝,低温裂缝会造成路面使用性能下降,从而造成路面使用寿命变短。弯曲破坏试验的最大弯拉应变,可以对沥青混合料的低温抗裂性能进行评价,实验效果如图1。
图1不同沥青混合料的最大弯拉破坏应变
在正常情况下,破坏混合料小梁试件时,弯曲劲度模量会随着弯拉应变变大而缩小,这就表示在低温时混合料脆性越小,路面就越坚固,不容易出现裂缝。根据图1可以看出,在弯拉应变值方面,与普通混合料相比,厂拌热再生沥青混合料较小,但差距并不是太大,并且其破坏应变都高于2150,这对规范的技术要求完全满足。
2.2 高温性能
对沥青混合料来说高温稳定性十分重要,如果没有充足的高温稳定性就会导致沥青路面出现车辙病害。对于沥青混合料,需要使用动稳定度指标评价其高温稳定性。不同级配稳定度试验和不同旧料掺配比例如图2图3。
图3不同旧料掺量的动稳定度
从图2来看,与混合料的动稳定度相比,厂拌热再生混合料的动稳定度更高,这就说明了在高温稳定性能方面,厂拌热再生沥青混合料更好。从图3来看,当就聊掺配比小于40%时,随着旧料掺量的增长,动稳定度也会增大,但动稳定度都与要求相符合。
3 施工控制要点
在进行厂拌热再生沥青混合料施工之前,需要将粘层油或透层油均匀喷洒在下承层,为了使得层间粘结,在碾压、摊铺、拌合混合料时需要保证其温度高于普通热拌沥青混合料,其高处的温度大约在5摄氏度到10摄氏度。为了实现连续均匀摊铺,需要让不低于4辆的运料车在摊铺机前卸料,在摊铺时需要将其速度保持在每秒1到3米。压路机在进行碾压时需要保证其处于高温状态,并且跟随在摊铺机后,保持着均匀缓慢的速度,大致在每小时3到5千米,压实段长度尽量低于20米。
在沥青路面施工过程中,需要尽量避免碾压离析、离析出现在混合料摊铺、混合料温度离析、材料离析的过程中,在铺筑沥青混合料时应该防止纵向冷接缝的出现,使用平接缝进行横向施工,对接缝出的平整对需要格外注意。在施工完毕后,还需要封闭路面一段时间,直至其温度在50摄氏度以下,才可以放行。
4 结语
本文就沥青路面再生技术进行了探讨,首先介绍了再生沥青混合料配合比设计,随后分析了再生沥青混合料性能对比。在设计配合比时,级应该对再生剂、新加入的沥青、矿料、旧料等原材料质量进行严格控制,对生产配合比验证、生产配合比、目标配合比予以重视。除此之外,还要对一般混合料与厂拌热再生混合料进行对比,发现其受温度的影响并不显著,能够对使用要求进行满足[6]。厂拌热再生技术能够使得混合料的污染和堆放情况减少,实现资源节约,使得工程造价降低,这对公路工程的循环再利用、低污染、低排放、低能耗的实现具有非常重要的作用。
摘要：在进行公路建设的过程中,应该贯彻执行可持续发展观,沥青再生技术就贯彻了这一理念,它不仅能够使得砂石、沥青等原材料的使用减少,从而节约资源,还能实现废物利用,起到保护环境的作用。本文围绕着沥青路面厂拌热再生技术展开了讨论。
关键词：沥青路面,再生技术,施工
参考文献
[1]苏红云.倡导节能减排连续式搅拌设备再认识——沥青路面材料拌和新技术及厂拌热再生新工艺应用发展研讨会在京召开[J].建设机械技术与管理,2011,04:65-66+13.
[2]伍越.低碳环保节能减排——沥青路面材料拌和新技术及厂拌热再生新工艺应用发展研讨会在京召开[J].交通世界(建养.机械),2011,05:56-57.
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[6]陈克良,李中元.沥青路面热再生技术在贵州省高速公路改建工程中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2012,09:202-204.
厂拌热再生技术 篇2
关键词：厂拌热再生，沥青混合料，配比设计
1 旧沥青路面回收材料（RAP）的检测项目及评价
廠拌热再生时，经过预处理的回收沥青路面材料（RAP）应按照要求对各项技术指标进行检测。当 RAP 掺配比例小于 20%时，RAP 中的沥青性能指标可不检测，RAP中的粗集料可只检测针片状含量。沥青路面回收材料（RAP）主要检测指标有：含水率、级配、沥青含量、砂当量;RAP中的沥青主要检测：针入度、60 ℃粘度、软化点、15 ℃延度;RAP 中的粗集料主要检测：针片状颗粒含量、压碎值;RAP 中的细集料主要检测：棱角性。通过试验对沥青路面回收材料（RAP）的评价，可选择 RAP 掺配的比例。沥青路面回收材料（RAP）的评论主要从五个方面：①含水量检测与评价;②级配检测与评价;③砂当量检测与评价;④沥青含量和性质检测与评价;⑤矿料级配和集料性质检测与评价。
2 厂拌热再生混合料用新原材料的检测
沥青路面再生混合料使用的各种新原材料运至现场后应进行质量检验。主要对粗集料、细集料、填料、新加沥青的各项技术指标进行检测。
3 厂拌热再生沥青路面目标配合比设计
3.1 再生沥青混合料级配确定
按工程经验和对沥青路面回收材料（RAP）的评价确定旧料掺配比例，旧料掺配比例一般不大于总质量的30%，根据旧料颗粒、新集料、矿粉筛分结果以及再生沥青混合料矿料级配范围，确定各矿料比例。
3.2 确定再生沥青目标标号
厂拌热再生混合料，再生沥青的目标标号根据公路等级、混合料使用的层位、工程的气候条件、交通量、设计车速等条件，选取与当地同等条件的道路沥青标号作为目标标号，回收沥青路面材料（RAP）掺配比例较大时，也可以根据实际情况，适当降低沥青目标标号一个等级。
3.3 确定新沥青标号
①根据回收沥青路面材料（RAP）材料的性质、掺配比例，参照回收沥青针入度方法或 PG 分级方法选择新沥青;②需要根据新旧沥青混合调和法则确定新沥青标号，确定新沥青（再生剂）的粘度;③根据粘度ηnew确定新沥青标号。如需新沥青和再生剂配合使用的，应确定新沥青与再生剂的掺配比例。
3.4 再生剂材料掺配比例的确定
根据回收沥青路面材料（RAP）中沥青老化程度、沥青含量、回收沥青路面材料（RAP）掺配比例、再生剂与沥青的配合性，综合选择再生剂品种。在回收沥青针入度小于20 大于 10，RAP 材料掺配比例不超过20%的情况下，原则上优先使用较高针入度标号的新沥青掺配调和。若高标号沥青在使用地区供应困难时，则考虑使用再生剂。存在下列情形之一的可使用再生剂：①所需的新沥青标号过高，市场供应存在问题;②回收沥青路面材料（RAP）掺配比例较大或者回收沥青路面材料（RAP）中旧沥青含量较高;③根据计算得到的新旧沥青掺配比例和再生剂掺量，进行新旧沥青掺配试验，试验验证再生沥青标号;④测试 60 ℃粘度有困难的，可采用针入度指标。
3.5 新沥青材料掺量的确定
选择 5 个不同新沥青掺配比例，成型马歇尔试件，并进行马歇尔试验，按常规配合比设计方法确定新沥青材料最佳用量（见表 1）。
4 厂拌热再生沥青路面生产配合比设计与调试
4.1 冷料流量试验
对沥青旧料、不同规格矿料，进行冷料流量试验，确定冷料流量与拌和设备设定参数数量关系，作为后继工作的基础。
表 1 再生沥青混合料马歇尔试验配合比设计技术要求
4.2 确定各热料仓矿料和矿粉的用量
根据冷料流量试验、目标配合比设计结果，对二次筛分后进入各料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算（旧料中矿料按目标配合比比例进行计算），使矿质混合料的级配符合规定，并尽可能与目标配合比设计级配一致，确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例。
4.3 确定最佳油石比
取目标配合比设计的最佳掺配比OAC和OAC±（0.2～0.4）% 三个油石比，取以上计算的矿质混合料、以及目标配合比旧料、再生剂用量，采用试验室拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青材料用量。如果三组沥青混凝土各项指标均符合表1 规定，则取OAC为生产配合比的最佳油石比;否则应再补做增减油石比的沥青混凝土试验，以选定适宜的最佳油石比。或以OAC为中值制备五组不同油石比的沥青混合料参照目标配合比设计方法选定最佳油石比。
4.4 混合料耐久验证性能检验
目标配合比完成后，应对厂拌沥青再生料进行耐久性项目的试验，主要检测表2规定的各项指标，若耐久性验证试验结果不能满足要求，再调整级配，确定最佳沥青用量，直至设计结果通过性能验证;多次从复试验如仍未获得良好的结果，则应分析原因。
表2 普通沥青混合料耐久验证性试验
4.5 生产配合比的验证
按生产配合比进行试拌，沥青混合料级配、沥青用量、再生混合料技术指标满足控制要求后，铺筑试铺段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量试验，检验标准配合比矿料合成级配，经过试铺阶段的试验和调整，确定生产配合比，作为施工质量控制的标准。
5 结语
热再生沥青混合料与全新材料拌制的沥青混合料一样，均为沥青混合料，其性能在一定程度上甚至达到并超过全新沥青混合料，同时可以节约资源，而且还可以减少废料带来的环境污染。配合比设计阶段是热再生沥青混合料质量保证的重要环节，须按要求严格执行，若遇材料变更则应及时重新调整配合比。
参考文献：
[1]拾方治，马卫民.沥青路面再生技术手册，北京：人民交通出版社，2006.
[2]沈金安.公路沥青路面施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2005.
厂拌热再生技术 篇3
1 工程概况
G310国道徐州西段是连接江苏和安徽的省际干线公路, 随着近年来交通流的快速增长, 虽然路面整体结构较好, 但部分路段路面出现大面积网裂, 并出现唧浆现象, 严重影响道路的正常运行。经过对损坏路面现场取芯, 发现路面表面层与中面层发生脱离, 没有形成很好的粘结, 且空隙层夹水, 若不及时维修将影响道路使用寿命。本次路面大修采用补强再生养护方案:先采用全幅7cm厚的就沥青面层, 在原路面基层上铺筑两层18cm水泥稳定碎石基层进行结构补强;然后, 铺筑7cm厚AC-25热再生沥青混凝土下面层, 最后, 铺筑5cm厚的AC-16沥青混凝土表面层。
2 厂拌热再生混合料设计
2.1 回收沥青混合料 (RAP) 性能评价
现场回收得到的混合料形态有两种, 一种是铣刨得到的散状物, 一种是挖机或其它设备铲除得到的块状物, 后者还需在拌合厂进行再次粉碎。
(1) RAP沥青含量的检测
回收得到的废旧沥青混合料RAP中提取沥青是热再生的一个技术难点, 主要是保证所回收的沥青不能被进一步老化, 同时保证不残留溶剂, 避免沥青的软化。试验中采用了通行的阿布森法回收沥青[1], 并进行了三大指标的检测, 检测结果如表1所示。
由表1中的试验检测结果可知, RAP中沥青的含量为5%, 表明材料中沥青膜厚度较大, 是比较理想的再生材料。从沥青材料针入度和延度的大幅度降低来看, 沥青发生了老化, 这也是导致路面变脆变硬, 发生网裂的原因。
(2) RAP中集料的指标检测
对于RAP材料是矿料级配和沥青的胶结体, 在拌合时不可能像新集料那样可以靠风吹除尘的方式进行清洁, 因此需要进行砂当量检验, 检测RAP中矿粉的含量, 以便于在后续拌合时通过调整新集料比例的方式保证混合料的质量。RAP材料是经历了生产时的高温煅烧和铺筑时反复碾压, 部分集料内部已经存在裂隙, 势必会影响再生料的抗压强度。对RAP分离的集料进行压碎值检测, 如不能满足施工规范要求, 则需进一步对掺配后的集料进行压碎值检测。对RAP材料进行二次破碎和筛分, 如图1-1为RAP矿料级配、图1-2为检测试验数据。
(3) 新材料的用量确定
工程中常常采用RAP掺配率为20%~30%的经验法, 本文为了准确获得新掺量的性能, 试验时采用了试配法, 依据掺配后的沥青材料三大指标确定最佳再生剂掺量和新沥青的掺量。试验采用单因素试验法, 先单掺再生剂比例为5%、7%、10%、12%, 选出最佳再生剂掺配比为7%;后在固定再生剂为7%的条件下分别按照5%、10%、15%、20%的比例单掺70#新沥青, 确定再生沥青混合料中新沥青掺量为旧沥青的15%。试验测试结果见图2.。
2.2 再生料的配合比设计
依据上述的试配法确定新材料的掺量, 按照表5中的新沥青掺量分别进行马歇尔试验, 通过不同油石比条件下马歇尔指标的分析确定最佳油石比。进一步按照最佳油石比确定旧沥青的最大掺量。为验证再生混合料的性能是否满足技术规范, 采用了相同AC-25矿料级配, 分别进行了最佳油石比下的浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能, 车辙试验 (60℃) 检验沥青混合料的高温稳定性能。其检验结果如图3所示。
由上述检验数据可知, 再生混合料的路用性能指标满足技术规范要求, 性能接近新拌混合料。
3 沥青混合料 (RAP) 的生产温度控制
再生混合料的生产采用的是第二烘干筒间歇式拌合再生设备。铣刨的RAP通常含水率较高, 在生产前均需均匀堆置于大棚内风晾, 不易在太阳下晾晒防止混合料结块。旧沥青料的加热温度与拌合楼的加热能力、RAP含水率、混合料级配以及新沥青粘温曲线等有关系。
再生混合料的生产温度直接关系着出厂的质量。温度过高则容易使RAP二次老化, 温度过低, 沥青不易从旧料中分离出来。因此, 合理确定生产温度, 对提高生产效率、降低生产能耗, 保证混合料质量有着重要的现实意义[2]。在生产中采用测量尾气温度来推定生产加热温度, 根据经验, 当尾气温度在160℃~200℃时, 出料温度通常在90℃~120℃。一般情况下, 出料温度低于100℃时, 沥青膜未完全化开, 输送方便, 沥青烟少, 再生筒燃油量小;缺点是旧沥青与矿料不好分离, 再生料与新沥青料拌合不充分, 难以获得满足质量要求的成品。出料温度高于140℃时, 不仅混合料易产生严重老化, 且沥青与再生料完全分离, 在生产与运输中易渗油, 再生混合料油石比难以控制。因此, 再生混合料生产中温度一般控制在100℃~120℃之间。
4 厂拌热再生沥青路面施工与效果检验
4.1 摊铺
(1) 厂拌热再生沥青混合料下面层采用采用非接触式找平基准梁控制厚度, 工作中采用两台ABG8620摊铺机成阶队摊铺, 两台摊铺机前后距离控制在10m以内, 摊铺速度控制为1.5-2.0m/min, 且速度调整平稳, 不得突然加速、减速, 以免造成质量缺陷。 (2) 摊铺机熨平板应预热至规定的温度。调好螺旋布料器两端的自动料位器, 并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配, 使摊铺机达到最佳状态。 (3) 摊铺过程中, 运输车在摊铺机前10-30cm处停住, 卸料过程严禁运输车撞击摊铺机。 (4) 在摊铺过程中熨平板根据铺筑厚度, 采用中强等级 (振动频率为5级、振捣频率为4级) , 以保证初始压实度不小于85%。
4.2 碾压
(1) 碾压按照初压、复压、终压三个阶段控制。厂拌热再生沥青混合料的压实温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~10℃, 本工程压实温度为110℃。 (2) 遵循“高温摊铺、紧跟慢压”的原则, 避免混合料碾压推挤产生涌包, 碾压时将驱动轮朝向摊铺机, 压路机启动、停止减速慢行, 严禁刹车制动。在现场为冷却的路面上, 禁止停放压路机等施工设备, 并防止矿料、油料、杂物污染路面。 (3) 厂拌热再生沥青混合料的摊铺、碾压还应符合现行的《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 对热拌沥青混合料路面的规定[3]。
4.3 路面检测
施工完成后, 对再生混合料铺筑的下面层马氏压实度、厚度等基本性能进行了验收检测, 检测结果见表2。
由表2检测结果可知, 再生沥青路面下面层压实度平均为99.4%, 复合规范要求, 路面厚度满足设计要求。验收中发现, 厂拌热再生混合料集料级配均匀, 旧沥青均匀拌合在混合料中, 未见旧料老化问题。
5 结语
本文结合G310国道徐州西段路面改造项目, 探讨了厂拌热再生沥青路面施工技术。通过实践, 为淮海地区沥青路面再生养护积累了宝贵的经验。厂拌热再生沥青路面设计与施工中应注意以下几点: (1) 重视旧沥青的回收和检测手段。回收的旧沥青应能反映其真实性质, 避免在回收过程中造成老化或软化。 (2) 由于旧沥青混合料的掺入, 在一定程度上降低了混合矿料的质量品质, 应通过试验来确定RAP的掺加比例。 (3) RAP的回收、加工和储存影响着再生沥青混合料的质量, 在配合比设计时, 添加新沥青和再生剂对旧沥青性能有着明显的恢复作用, 且调和后的再生沥青可以达到新沥青的力学指标。 (4) 为避免旧沥青的进一步老化, 温度控制在生产中非常重要。采用测读拌合仓尾气温度来推定拌合温度的做法简单实用, 效果好。
摘要：热再生沥青再生技术是重复利用废弃资源, 保护环境的重要技术, 是道路养护的重要发展方向。结合道路大中修工程, 对旧沥青混合料的回收、检测、配合比设计与再生沥青混合料的施工技术进行了总结, 可为旧沥青路面改造与再生利用提供技术参考。
关键词：旧沥青混合料,厂拌热再生,配合比,出厂温度
参考文献
[1]JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范[S].
[2]庄振献, 介玉芳.厂拌热再生技术的实践和探讨[J].筑路机械与施工机械化, 2009 (10) , 49~52.
厂拌热再生技术 篇4
1.1 RAP材料
再生料在使用前应对其进行分析评价, 评价是否适合施工再生沥青碎石。该项工作由外委试验单位进行评价分析。
RAP料在使用前应对料堆进行布点检测, 看级配是否均匀, 油石比变化是否较大, 如果相差较大要进行翻堆或调整生产配合比。
1.2 新加沥青
再生下面层采用江苏中海油石油沥青, 标号70号, 符合《公路沥青路面施工技术规范》的相关技术要求。
1.3 新加粗集料
采用滁州清水塘石料厂石灰岩碎石, 符合《公路沥青路面施工技术规范》中粗集料的相关技术要求。
1.4 新加细集料
同新加粗集料相同采用滁州清水塘细集料, 符合《公路沥青路面施工技术规范》中细集料的相关技术要求。
2 再生沥青混合料配合比设计
该部分由外委完成, 目标配合比结果见下表:
生产配合比见下表:
3 再生沥青施工方法
3.1 把好原材料质量关
(1) 堆放回收料的场地应预先经过硬化处理, 排水通畅。使用RAP时, 应用装载机从料堆的一端开始在全高范围内铲料。
(2) 要注意粗细集料和填料的质量, 应从源头抓起, 对不合格的矿料, 不准运进拌和厂。
(3) 堆放各种矿料的地坪必须硬化, 并具有良好的排水系统, 避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开, 以免相互混杂。
(4) 细集料及矿粉采用帆布覆盖, 细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
3.2 沥青混合料的拌制
(1) 严格掌握RAP材料、沥青和集料的加热温度以及再生沥青混合料的出厂温度。热再生混合料成品在贮料仓储存后, 其温度下降不应超过10℃。
(2) 拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度, 并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
(3) 拌和时间由试拌确定。干拌时间一般比普通热拌沥青混合料延长5~10s, 总拌和时间比普通热拌沥青混合料延长15s左右。必须使新旧集料颗粒全部裹覆沥青结合料, 并以沥青混合料拌和均匀为度。
(4) 要注意目测检查混合的均匀性, 及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。如确认是质量问题, 应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前, 有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征, 这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。
(5) 每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验, 检验油石比、矿料级配和沥青混合料的物理力学性质。
油石比与设计值的允许误差-0.2%至+0.2%。
矿料级配与生产设计标准级配的允许差值:
(6) 每天结束后, 用拌和楼打印的各料数量, 进行总量控制。以各仓用量及各仓筛分结果, 在线抽查矿料级配;计算平均施工级配和油石比, 与设计结果进行校核;以每天产量计算平均厚
度, 与路面设计厚度进行校核。
4 沥青混合料的运输
4.1 采用数字显示插
入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要
大于150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔, 孔口距车箱底面约300mm。
4.2 拌和机向运料车放料时, 汽车应前后移动, 分几堆装料, 以减少粗集料的分离现象。
4.3 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余, 摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。
4.4 运料车应有良好的篷布覆盖设施, 卸料
过程中继续履盖直到卸料结束取走篷布, 以资保温或避免污染环境。
4.5 连续摊铺过程中, 运料车在摊铺机前1030cm处停住, 不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车应挂空档, 靠摊铺机推动前进。
5 沥青混合料的摊铺
5.1 连续稳定地摊铺, 是提高路面平整度最主要措施。
摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度, 按24m/min予以调整选择, 做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟, 然后再停下来等下一车料。午饭应分批轮换交替进行, 切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。
5.2 用机械摊铺的混合料未压实前, 施工人
员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修, 只有在特殊情况下, 如局部离析, 需在现场主管人员指导下, 允许用人工找补或更换混合料, 缺陷较严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
5.3 下面层摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式。
钢丝为扭绕式, 直径不小于6mm, 钢丝拉力大于800N, 每5米设一钢丝支架。采用1台摊铺机实施摊铺施工。
5.4 摊铺机应调整到最佳工作状态, 调好螺
旋布料器两端的自动料位器, 并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度, 使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致, 避免摊铺层出现离析现象。
5.5 检测松铺厚度是否符合规定, 以便随时进行调整。
摊前熨平板应预热至规定温度。摊铺机熨平板必须拼接紧密, 不许存有缝隙, 防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
5.6 积极采取相应措施, 尽量做到摊铺机不拢料, 以减小面层离析。
5.7 摊铺遇雨时, 立即停止施工, 并清除未压成型的混合料。
遭受雨淋的混合料应废弃, 不得卸入摊铺机摊铺。
6 沥青混合料的压实成型
6.1 沥青混合料的压实是保证沥青面层质量
的重要环节, 应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度, 初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。初压严禁使用轮胎压路机, 以确保面层横向平整度。在石料易于压碎的情况下, 原则上钢轮压路机不开振, 以轮胎压路机碾压为主。
6.2 压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别。
6.3 为避免碾压时混合料推挤产生拥包, 碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;
碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行, 不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。
6.4 在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层
面上, 不得停放压路机或其他车辆, 并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。
6.5 要对初压、复压、终压段落设置明显标志, 便于司机辩认。
对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查, 使面层做到既不漏压也不超压。
6.6 应向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液, 喷洒应呈雾状, 数量以不粘轮为度。
6.7 压实完成12小时后, 方能允许施工车辆通行。
摘要：结合世行贷款Ⅲ安徽省公路恢复项目G104滁州至汊河段旧沥青路面热再生改造工程, 探讨了沥青路面厂拌热再生技术, 介绍了厂拌热再生技术的再生混合料配合比方法与流程等
厂拌热再生技术 篇5
近年来我省公路管理局大力推行沥青路面再生技术的应用,今年我段在省道207线K0+000~K2+000段的重铺工程中,采用沥青路面厂拌热再生技术铺筑了AC-16再生沥青混合料下面层。该项目分别以再生料15%、20%、25%的掺配量与新集料、新沥青拌制成再生沥青混合料,划分为三个试验段铺筑沥青路面下面层。
2 厂拌热再生沥青路面施工的原理及工艺要求
2.1 厂拌热再生沥青路面施工的原理
公路沥青路面的修补关键在于沥青的再生,即关于沥青混料的再循环使用。因而沥青混料再循环利用的关键问题便在于对公路路面中老化沥青处理这一项,厂拌热再生的技术施工一般借助再生剂以实现。沥青的再生剂通常是将新沥青中粘度较低的部分掺入混料中,或者是直接将再生剂与混料进行配比,从而对旧沥青的成分配比进行重新调配,确保旧沥青能够符合工程项目对于各项指标的要求。在厂拌热再生沥青路面施工过程中通过添加再生剂,借助RAP实现对老沥青化学成分配比以及原有结构的重新塑造,从而回复老沥青原本的使用性能。
2.2 厂拌热再生沥青路面施工对于材料的要求
2.2.1 材料收集
在进行热再生材料收集时,要保证材料的清洁与干燥,避免材料中含有过多杂质,同时应当做好防风化工作。在外观方面则应当尽量选择方形,在强度上尽量选择高强度并且耐磨抗压的材料,从而保证沥青再生的质量。
2.2.2 沥青指标
在沥青方面,应当依据当地的地质情况、气候条件以及公路施工的要求,选择合适的沥青成分配比。通过对老沥青的软化度以及粘度等各项指标进行检测,从而选择出合适的沥青配比。
2.2.3 关于再生剂的选择
在施工过程中一般会选用软质沥青作为再生剂,也有部分工程可以采用芳香型碳氢化合物作为工程的再生剂。无论选择哪种再生剂,都必须对其芳香度、饱和度以及老化度进行检测,以确保流动性能以及耐高温的特性。在用量上可以依照再生剂的性能、老沥青的数据指标以及工程总量来确定其用量。
2.2.4 关于RAP的获取
在实际工程中通常采用机械开挖与冷铣刨相结合的方式进行RAP的获取。通过对回收材料的配比、含水情况以及粗料与细料的各项数值进行检测,从而确定RAP里所含的沥青数据指标。
3 厂拌热再生沥青路面施工材料配比
3.1 沥青旧料的掺配
沥青路面的厂拌热再生首要问题便是旧料的配比,其比例分配对于后续的再生混料级配以及品质方面都有着直接影响。在进行旧料的掺配时,施工单位应当依据公路路段实际情况并结合国家关于公路沥青的规范确定配比的范围,通过对旧料的成分进行提取检测,并在经过对施工成本以及机械设备的考虑后,从而确定旧料的具体掺配比例。
3.2 混料的合成配比
在确定过RAP详细的掺配量之后,则是对旧料的实际用量和混料级配进行明确的规定,并且将各档所采用的新集料实际用量进行计算,确保两者在再生混料之间级配与施工要求一致,而如果掺配的难度较大,则应当进行细料的筛选处理以确定混料的最终配比。
3.3 关于油石成分配比
通过将设计的沥青用量与RAP当中沥青用量进行相除,从而得出准确的添加量,在这一基础之上,以0.5%作为间隔选取不同油石配比。接下来则是借助实验将毛体积以及理论最大密度进行计算,包括空隙率、矿料的间隙率以及沥青在不同试验数据中的饱和度。综合各实验中的稳定情况以及流动情况从而确定油石的精确比例,并制定相应的试验样本,通过高温、低温以及强压等各种检测以保证实验结果的合格。
4 厂拌热再生沥青路面施工技术在某公路路段的实际应用
以S270公路路段的沥青修补为例,该路段作为一条省级公路,对于本省的经济发展有着重要的影响,由于其交通流量较大,因而在部分路段出现了不同程度网裂,对正常的交通运行造成了一定影响,因而需要采用厂拌热再生技术实现对沥青路面的养护修补。
4.1 项目勘察以及初步规划
通过对施工现场进行勘察,该路段的路层表面并未脱离其中层的结构,沥青内层未能形成应有的粘附性,并且在中间的空隙处存有一定的积水,如果不及时进行处理则会严重影响道路的整体安全性能。进过研究决定,对于该路段的路面沥青修补采用厂拌热再生技术进行补强与养护,首先,采用8cm旧沥青层,在原先的路面基层的结构补强上建议采用20cm厚度的水泥稳定基层进行铺筑,之后则是铺筑8cm的热再生沥青层,最后则是进行表层沥青混凝土的铺设。
4.2 工程混料的设计配比
通过对施工现场的混料进行分类,共有两种形态:为借助冷铣刨方法获得的散状混料;挖机通过铲除原路段获得的块状,这种形状需要在厂内进行粉碎方可利用。
4.2.1 关于混料中沥青成分检测
热再生技术的难点之一便是对回收的沥青混料中所含有的沥青进行提取:为了确保沥青不会被继续老化;是避免旧料中残留溶剂将沥青软化。
4.2.2 材料配比
通过采用试验配比的方法,将沥青材料的几项指标定为最佳掺量,通过将不同配比的混料进行试验,通过不同的再生剂比例试验选择正确配比,之后在确定的再生剂配比下进行新沥青的掺配,从而精确再生混料当中新沥青与旧沥青之间所占的最佳比例。而关于油石比方面也可以通过配比试验进行比例的确定。
4.3 再生混料的生产
再生混料的生产主要是将旧料与新料在拌缸中进行拌和,在进行第一次拌和时,应当加入适量的再生剂以及新沥青,而在第二次拌和是则应加入矿粉。在进行具体的操作时,应当将温度以及掺配工艺作为注意点。
4.4 摊铺及碾压
沥青路面的摊铺修补在进行沥青路面的混料摊铺之前,应当将公路的下层面进行铣刨并保证其清洁性,做好施工封层或粘层工作,从而实现再生层同公路下层之间良好的粘结性。在进行混料的铺摊时,应当依据拌和设备的产量以及施工设备的性能从而确定铺摊的厚度与宽度,在速度方面尽量保持缓慢匀速,以保证铺摊之间能够做到路面的匀称和平整。在进行混料铺摊之后则是常规的碾压工作,在进行碾压时应当注意分段距离的控制,尽量保持在45~55cm之间,碾压也应如公路建设初期一样进行初压复压以及终压阶段性进行。再生沥青混合料摊铺、压实、养生和开放交通均严格按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)进行施工,厂拌热再生沥青混合料的摊铺温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~15℃,厂拌热再生沥青混合料的压实温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~10℃。
5 结语
本项目经施工单位自检合格,监理单位抽检以及总段试验室质量检查验收均为合格工程。对试验路段跟踪观察,通车三个月来,路面表面平整密实,无油迹,无车辙产生。因此,此厂拌热再生技术的应用效果明显,值得学习和推广。
参考文献
[1]韩琴.公路沥青路面厂拌热再生技术施工应用研究[J].黑龙江交通科技,2015(1):76-78.
厂拌热再生技术 篇6
再生沥青路面施工工艺水平的高低和施工质量的好坏是至关重要的环节, 对再生路面的使用品质有很大影响。热拌再生施工工艺分为混合料生产前施工工艺和混合料生产后施工工艺两个阶段[1]。厂拌热再生路面的施工工艺与普通沥青路面相比, 主要的不同在于生产前施工工艺。生产前施工工艺从源头开始, 包括旧路翻挖回收、旧料筛分储存。热再生混合料拌和;生产后施工工艺包括热再生混合料运输、摊铺、碾压。本文结合工程经验, 在室内试验的基础上, 对旧沥青路面厂拌热再生施工工艺进行了简要探讨, 并提出了相应的改进建议。
1 旧料回收施工工艺
旧料回收常用两种方法:一是采用专业设备翻松旧路面;二是采用铣刨机冷铣刨。回收时应尽量保证旧料的均匀性, 减小旧料变异性对下一步工序产生负面影响。
1.1 翻挖
旧路面翻挖一般采用推土机、路面耙松器、羊角碾等设备, 如图1~2, 主要适用于沥青路面全厚度回收。
翻挖得到的RAP尺寸较大, 需经破碎后才能用于再生, 同时翻挖得到的RAP中粘土、粉尘、石块等含量较高, 需经处理后用于再生, 否则会影响再生沥青混合料的质量。
1.2 冷铣刨
冷铣刨是目前最普遍的旧料回收方法, 如图3。冷铣刨的最大优点是铣刨后的沥青混合料无需破碎或只有少量需要破碎, 即可直接用于再生, 同时冷铣刨效率比较高, 是一种经济易行的旧料回收方法。但对于再生而言, 冷铣刨的主要缺点是铣刨过程中增加了细集料的含量。
冷铣刨前根据旧路面沥青含量、老化程度和集料级配分布情况预先确定铣刨段落, 分段分车道回收。根据旧路面设计资料和抽芯取样的结构确定铣刨厚度, 不得混入其它结构层材料和杂物, 并且在铣刨过程中随时观察回收料的外观, 发现异常应及时调整铣刨厚度。
2 旧料破碎、筛分及储存工艺及注意事项
如何对旧料进行破碎处理, 这需要根据再生混合料的设计要求来决定[2]。对于铣刨回收来的沥青路面旧料, 通常不需要破碎, 或者只需一级破碎即能满足要求。但是, 对于通过翻松的方法回收的旧路面材料, 通常需要进行二次破碎和筛分处理, 尽可能减少较大粒径集料的含量, 降低回收材料差异性影响, 从而获得满足要求的再生混合料设计。一般在旧料使用前进行破碎, 防止堆积贮存过久混合料粘聚成块, 另外提早破碎也会使沥青加快老化, 同时为了防止产生粉尘, 各破碎机及筛分装置要全部密闭。
2.1 旧料的破碎
旧料破碎通常采用干法机械破碎, 生产效率高, 成本低且工艺简单。常用的破碎机按破碎方式不同分为颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机和辊式破碎机等五类。破碎旧沥青混合料时要尽可能不破坏原有级配, 因此对沥青混合料的破碎实质上是对沥青混合料的分散。在上述五类破碎机中, 颚式破碎机、锤式破碎机和圆锥式破碎机会压碎粒径较大的旧料颗粒, 破坏原旧料的级配, 因此都不适合破碎旧料。辊式破碎机遇到过硬或不可破碎物时辊子可以自动退让, 而且最大破碎力可以调节, 因而在破碎旧料时通过调节最大破碎力, 可以保证旧料得以分散, 其中的粗集料也不会被破碎。反击式破碎机通过一定的改造也可以进行旧料破碎, 达到原级配不破坏、大料不卡死、细料不黏结的分散结果。因此, 本文认为在现有的破碎设备中, 辊式破碎机和反击式破碎机最适合破碎旧料。
2.2 旧料的筛分
筛分能有效地减小旧料变异性影响, 保证配合比设计的准确性。筛分与破碎配合进行, 同新集料一样, 旧料一般也筛成数档。日本通常将旧料分为0~5、5~13、及13~25mm三档或0~13和13~25mm两档, 美国则普遍使用0~13及13~19mm两档。由于粒径较大的颗粒, 在加热炉内受热较慢, 在拌合机内较不容易被沥青裹覆完全, 台湾一些专家建议暂不使用13mm以上颗粒[3]。国内一般将旧料筛分成0~13和13~25mm两档, 图4为旧料破碎筛分工艺流程。
2.3 旧料的储存
(1) 料堆高度。上世纪八九十年代, 旧沥青路面再生领域的专家普遍认为料堆的高度应严格限制, 否则过高的料堆容易导致回收旧料在重力作用下重新结块。然而, 近些年的实践证明, 旧路面材料结块的程度与旧料堆砌的高度并无明显的相关关系, 而且, 旧料堆表面的硬壳在未使用旧料时还可以防止雨水侵入。使用旧料时, 装载机也可以轻易地击破料堆表面硬壳, 装运旧料。
(2) 分层堆放。为了减少不同的石料材质、颗粒级配对再生混合料质量的影响, 应当对不同面层层位的回收料采取分层堆放的方式。同时, 还应当区分不同的旧料产地和混合料类型, 对回收料进行分堆存储。如果具备二次破碎和筛分的条件, 也可以对来源不同、级配类型相同的回收料进行破碎、筛分加工, 然后统一储放即可。
(3) 防雨措施。对于相同数量的回收料而言, 料堆的高度越低, 料堆底面就需要铺展的越大, 迎雨表面就越大, 容易吸收更多的水分。当料堆的高度比较低矮、顶面比较平坦时, 料堆的含水量通常可以高达7%~8%。如此高的含水量, 不仅对再生沥青混合料中回收料的添加比例产生重要影响, 而且旧料烘干还势必会造成油料能耗增加, 烘干时间延长, 残余含水率升高, 进一步将影响再生沥青混合料的路用性能。为防止雨水侵入、降低旧料的含水量, 可以采用拱形堆顶、搭设防雨篷的方式隔排水。但是需要注意的是, 不能采用防水塑料、防水油布等措施, 以避免水分在覆盖物的内表面聚集, 增大回收料的含水量的情况。
在某高速预防性养护工程中, 设置两个RAP堆料仓, 设置遮阳挡雨棚, 两个料仓轮换使用以减少其变异性, 确保RAP性能稳定, 表1是从两个RAP料堆取样与单料堆取样检测结果对比。
从检验结果看出, 双料堆取样各检测项目的偏差系数均明显低于单料堆取样。油石比的偏差系数从13.2降低到5.1;针入度的偏差系数从32降低到13.4;0.075mm通过率的偏差系数从26降低到9.4;4.75mm通过率的偏差系数从15.8降低到8.2。因此, 双料堆轮换使用可以大大降低RAP性能的变异性。
3 热再生混合料拌和
3.1 拌和温度
由于热再生混合料拌和过程中新料、旧料之间热量传递的需要, 新集料和新沥青加热温度相比传统而言略需提高, 新集料加热温度一般控制在180~190℃, 新沥青的加热温度一般控制在145~160℃。
据有关研究成果表明[3], 比较合适回收料加热温度是在80~100℃之间。然而, 根据工程经验, 笔者认为80~100℃这一温度范围是偏低的。为了定量研究加热温度对再生混合料性能的作用, 初拟90℃和120℃为两个加热温度, 设置其他试验条件相同, 试验后发现最佳油石比在90℃时比130℃时大0.2%。然后, 针对两个加热温度的最佳油石比混合料进行车辙试验, 数据如表2所示。
从表2可以看出, 回收旧料在90℃时的稳定度比120℃时动低了500次/mm, 而在60min的塑性变形量却大了1.1mm左右。由此可以说明, 旧料的加热温度对再生混合料的配合比设计与路用性能具有重要的影响, 它是混合料设计施工中的一个重要工艺参数。
当旧料加热温度为90℃时, 在试验过程中发现, 拌锅中花白料的含量比120℃时的明显增多, 而且旧料中的集料不能完全被旧沥青裹覆。究其原因在于, 这并非是掺加的新沥青含量太少, 而是因为较低的拌合温度限制了旧沥青胶结作用的发挥, 新旧沥青不能充分拌合均匀。当拌合温度为90℃时, 回收料中有相当一部分沥青没有熔解, 因此当与新、旧沥青拌和时, 两者就无法充分溶合, 这样就不能真正降低旧沥青的粘度, 在新沥青与旧集料接触界面之间设置了隔膜障碍。即一旦拌合温度不能充分融解旧料中的沥青, 那么这部分旧沥青依然只能发挥其骨料功能, 势必导致新沥青不能真正改善旧沥青的老化、柔韧性能。结果就是, 在不能充分发来旧沥青性能的情况下, 实际设计的最佳沥青含量是明显偏大的。道路通车运营后, 在交通车辆荷载的反复冲击作用下, 路面材料中的新旧沥青会进一步融合, 旧沥青会重新发挥其对骨料的润滑作用, 多余的沥青导致路面在高温条件下容易产生车辙, 降低了再生混合料的路用性能。
提高旧料加热温度并不会对旧料中的沥青产生明显的负面影响。这是因为, 路表面旧料中的沥青经过多年的交通荷载、大气和降雨等内外环境条件的综合作用, 老化速率已经趋于缓慢, 为了比较这种老化的影响, 分别在90℃和120℃下加热旧料两小时, 其他条件不变, 抽提旧沥青, 检测指标, 并与未加热的旧料进行对比, 试验结果见表3。
试验结果表明, 无论老化前后或是老化温度高低, 都不会显著影响旧沥青指标变化。因此本文建议再生混合料生产过程中旧料加热温度宜为110~130℃, 从而更好地满足再生需要。本文建议的热再生混合料拌和前后各原材料温度要求:旧料预热110~130℃, 新沥青加热145~160℃, 新集料加热180~190℃, 出料150~165℃。
3.2 拌和时间
与普通热拌混合料相比, 再生料的拌和工艺过程并无太大区别。然而, 为避免旧料和新集料及新沥青混合因拌合不均匀出现花白料的情况, 搅拌时间经验值宜控制在40~45s, 比普通沥青混合料拌制时间略长。同时再生混合料的拌和时间也与旧料掺配率有关系, 旧料掺配率越大, 则拌合时间应在常规混合料拌和时间的基础上适当延长。
4 热再生混合料运输与摊铺
4.1 运输
热再生混合料的运输应当使用自卸车进行, 而且在使用前后车辆必须清扫干净, 在车厢板上均匀涂上柴油与水的比例为1∶3的一层隔离剂, 避免沥青与车身粘结, 但在车厢底部不得聚集有余液。
为避免或减少混合料的在从拌合机装到运料车过程中的离析, 装料应分“前后中”三部分进行。在运输过程中, 混合料必须用较厚的篷布遮盖保温。在运料车进入施工现场时, 轮胎轮胎应保持洁净才能工程现场, 否则应设水池洗净轮胎、晾干。
再生沥青混合料拌合结束后, 应当尽快运送到施工现场摊铺, 避免在运输过程中混合料降温过度。运到工地现场的热再生沥青混合料的温度要求应满足施工要求, 不得低于140℃。
4.2 摊铺
热再生沥青混合料施工气温宜在10℃以上;气温5~10℃时, 应采取有效的质量保障措施;5℃以下不得施工。摊铺过程应注意:
(1) 当路幅宽度超过8m时, 宜采用两台以上摊铺机组成梯队联合摊铺, 避免产生纵向冷接缝。应呈阶梯方式布置两台摊铺机同步摊铺, 通常前后两台机器错开10~20m为宜。左右两个摊铺幅宽需搭接50~100mm, 并应当避开车道轮迹带, 此外应当保证相邻层位的纵向搭接位置错开200mm上。
(2) 摊铺机的熨平板应当在开工前0.5~1h进行预热, 保证其温度在100℃以上。开始摊铺前, 应当保证不少于8辆运料车在施工现场等候;摊铺过程中, 运料车应当空挡等候在摊铺机前100~300mm, 由摊铺机推动前进, 控制卸料速率缓慢进行。运料车每次卸料必须倾倒干净, 及时清除剩余材料, 防止结块。
(3) 在摊铺机的行进过程中, 需要缓慢、均匀且连续不间断地摊铺, 摊铺速度控制在2.5~3m/min。行进速度不得随意变换, 尽量避免中途停顿, 以保证结构层的平整度, 同时避免或减轻混合料离析的情况。
5 热再生混合料碾压
混合料的压实应在应当可能较高温度下进行, 但其前提是不能产生明显的推移和裂缝破坏。需要注意的是, 在低温状况下, 反复碾压会造成石料棱角磨损、压碎, 破坏集料嵌挤, 因此应当严格避免。碾压各阶段的温度要求:初压温度≥135℃, 复压温度≥115℃, 终压温度≥90℃。
初压应采用双钢轮压路机静压1~2遍, 应在摊铺机后紧跟着碾压, 初压长度不宜太长, 使沥青层表面尽快压实, 减少热量损失。每次重叠宜为30cm, 碾压速度1.5~2km/h[4]。
复压紧跟在初压后进行, 碾压总长度应尽可能缩短, 不超过60~80m, 热再生面层施工, 宜优先采用25t以上的重型轮胎压路机进行揉搓碾压, 以增加密水性, 碾压速度2~3km/h, 碾压遍数不宜少于4~6遍。复压后的路面应当达到规定的压实度控制标准, 而且保证无明显轮迹出现。
在终压阶段, 可以选用宽幅双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机, 碾压不少于2遍, 直到无明显轮迹为止, 碾压速度2~3km/h。
6 结语
(1) 目前市场上没有专为破碎旧沥青混合料而开发的破碎机, 笔者认为辊式破碎机和反击式破碎机最适合破碎旧沥青混合料。
(2) 分层堆放与双料堆轮换使用能有效地减小旧料变异性影响, 而且根据旧料样本各项指标的均方差和旧料掺配率可反算出均方差容许值, 便于直接判断该料堆今后所取旧料样本的变异性是否满足使用要求。
(3) 旧料加热温度的控制至关重要。通过在旧料加热温度分别为90℃和120℃条件下的室内车辙试验, 以再生料的动稳定度为评价指标, 通过分析得到旧料再生过程中的加热温度宜为110~130℃, 从而更好地满足再生需求。
参考文献
[1]张雄.热再生施工技术研究[D].西安:长安大学, 2012
[2]张昌波.沥青混凝土厂拌热再生技术研究[D].西安:长安大学, 2006
[3]谢艺, 马尉倘, 等.沥青路面就地热再生影响分析与热平衡计算[J].山西建筑, 2008, (30) :3-5
厂拌热再生技术 篇7
据我国交通部“十二五”规划, 我国至2015年公路总里程将达到450万公里, 高速公路总里程将达到10.8万公里, 在已建公路的高级路面中, 沥青混凝土路面所占的比例约为80%。按照沥青路面的设计寿命计算, 从现在起, 每年有约10%的沥青路面进入大中修期, 产生的废旧沥青混合料将达到每年数百万吨之巨, 如能将旧沥青混合料再生利用, 每年可以节省材料费数亿人民币。10年以后, 沥青路面大中修产生的就沥青混合料将达到1000万吨以上, 沥青路面的再生利用有着显著的经济效益和社会效益。
沥青路面再生利用技术是指将废旧沥青路面通过机械回收、破碎、筛分, 然后根据不同的设计要求, 进行配比设计, 添加再生剂、新沥青、新集料等, 重新拌和, 形成满足路用性能的再生沥青混合料的工艺技术。目前具备现代沥青路面厂拌热热再生基本技术特征的设备主要有两种:一种是连续强制式双滚筒沥青混合料热再生设备;另一种是间歇强制式双烘干筒沥青混合料热再生设备。
1 沥青路面厂拌热再生设备的基本特征
厂拌热再生是目前使用最广泛、再生效果最好的沥青路面再生利用方式, 也是现阶段最适合我国采用的再生方式, 随着厂拌热再生设备的不断改进和完善, 其已日益成熟完善, 并广泛应用于各类等级公路的再生修复。目前沥青路面厂拌热再生设备具有以下基本技术特征:
1) 计量准确, 采用自动化系统, 确保控制精度, 物料和温度的计量、测量及补偿装置等满足热拌沥青混合料规范要求;
2) 加热及搅拌充分, 对旧混合料设置加热装置, 新旧混合料加热工艺良好, 搅拌效果优良, 旧混合料的最大掺配率大于25%;
3) 实现了“视窗”操作, 具有故障自动诊断和报警, 各种配方、数据的存储、显示和打印;
4) 具备良好的除尘系统, 确保粉尘、废气的排放达标, 避免对环境产生二次污染, 有对旧沥青混合料进行加工处理的装置。
2 旧沥青回收料加热方式对比
要使旧沥青混合料获得再生利用, 一定要将旧料加热到一定的温度进行融合再生利用, 旧沥青混合料的加热方式主要有以下三种:
1) 利用过热的新集料, 在混合式传热给旧料;
2) 利用烘干筒壁间接加热旧料;
3) 用一个专门旧沥青混合料的加热装置来加热旧料;
双滚筒连续式再生设备, 其外筒如同一个巨大的“单卧轴”搅拌机, 旧沥青混合料的加热、再生与新料的混合均在此完成。其对旧沥青回收料的加热是利用过热的新集料在混合时传热给旧沥青混合料, 再利用烘干筒壁间接加热旧沥青混合料。新、旧料再生, 混合区的搅拌时间长达60s～90s, 因而, 沥青的再生得以充分进行。
间歇式再生设备对旧料采用一个专门的旧沥青混合料的加热装置来加热, 即采用专门加热旧料的烘干筒用燃烧器或高温热空气直接加热的方式, 但其加热时间太短 (30s～36s) , 故即使加入已经在第二烘干筒加热的旧沥青回收料, 新旧料混合的扩散阶段也不能充分进行, 令新、旧沥青与新、旧集料之间没有较长的时间混合, 混合再生沥青料质量不好。
3 集料给料和计量方式对比
3.1 连续式设备给料和计量方法
传统的连续式动态计量采用的是容积式计量, 通过皮带机在一定转速下料门的开度来确定集料的供给量, 事先需要进行标定, 这种计量方式一旦料门被堵, 计量误差很大。目前连续式再生设备中采用的集料计量方式是连续式差分式动态计量系统。这种计量系统不同于传统的容积式计量和皮带秤, 它是通过称重传感器测得的计量斗物料的减少量来控制集料的供给量, 只要预先设定好集料的供给量, 称重系统就可以按设定值自动控制物料的流量, 如发现偏离设定值系统可以自动通过变频器调整皮带机电机的转速来进行集料流量的调整。
3.2 间歇式设备给料和计量方法
间歇式再生设备新集料是在集料烘干之后, 经二次筛分后称量, 但旧混合料的计量则完全失去了间歇式设备的优势:旧沥青回收料中的集料不能进行二次筛分, 加热后旧混合料的黏性导致计量困难、速度慢、精度难控制。间歇式设备给料和计量的顺序是:冷集料配料→集料烘干→集料热筛分→热集料称量搅拌。
3.3 计量误差分析对比
连续式计量的误差来源:连续式计量的误差=称量系统的静态误差;
间歇式计量的误差来源:间歇式计量的误差=称量系统的静态误差+动态误差;
间歇式计量的动态误差来源是:1) 物料加料时的快速跌落, 对称重传感器的冲击;2) “空中飞料”带来的附加误差。连续式计量和间歇式计量的误差对比 (见附表) :
从上面的两种计量方式的对比可以看出, 由于连续式计量同样采用称重计量, 在动态计量精度上已经达到甚至超过间歇式称重计量所能达到的精度。
4 厂拌热再生设备的结构特点及性能对比
4.1 连续式沥青再生设备
连续式双滚筒再生设备由新集料贮存、计量、输送系统, 旧料预处理装置, 旧料贮存、计量、输送系统, 再生剂、新沥青和矿粉贮存、添加装置, 双滚筒加热搅拌装置, 成品输送和贮存系统, 除尘系统和控制系统组合而成。
连续式双滚筒再生设备具有的优点可以概括成以下几个方面:
1) 再生混合料产品质量高具有旧料预处理装置, 其功能是对回收的旧料进行破碎、筛分、给料和计量;通过破碎和筛分, 可以对旧料进行细化分类和成分分析, 再通过给料和计量控制, 确保了按设定比例为生产流程添加回收的旧料;计量采用计算机控制系统, 集料与沥青的比例准确, 再生出的再生混合料产品质量最好;回收料的加热、再生与新料的搅拌都有充分的时间, 旧沥青融化彻底, 新旧料混合均匀;
2) 混合均匀集料顺序加料后, 旧料即与高温新集料混合搅拌, 在高温新集料的热量转移给旧料的同时, 旧料表面的旧沥青融化, 一部分也转移到新集料表面;接着是再生剂和新沥青喷入搅拌区混合搅拌, 再生剂均匀地与旧沥青接触, 加速了旧沥青的再生过程, 同时保证了新沥青对于新旧集料的裹覆均匀, 形成的集料质量好;最后在新旧集料表面沥青层全部形成的前提下, 连续均匀地加入矿粉与广为分散的自由沥青结合, 可避免与集料争夺沥青 (沥青优先裹覆新、旧集料) , 还可避免跑粉;
3) 热效率高新集料采用逆流式烘干加热, 内滚筒外壁散发的热量被搅拌区物料吸收, 热损失少, 回收料的热量90%来自新集料, 10%来自内筒壁和搅拌桨叶的热传导, 因此, 生产过程省燃料, 可节约10%的燃料;
4) 生产成本低双滚筒搅拌装置工作时, 其内部的气流途径是:空气由成品出料口进入, 在搅拌区带走了旧料加热时产生的油烟, 经热矿料进料口, 在内滚筒火焰区油烟被充分燃烧掉, 既保证了废气排放的干净, 又可避免除尘布袋被油气污染, 可明显降低除尘费用, 再生过程的运行成本较间歇式设备低10%左右。
综上所述, 采用连续式双滚筒再生设备生产再生沥青混合料, 再生效果好、混合充分均匀、节能、环保, 旧料掺量比例最高可达50%～60%。同时, 也可以生产全新料沥青混合料。
存在的主要问题:
1) 由于它是利用干燥筒的外壁进行热辐射, 使回收料的添加比例最高只能达到60%;
2) 双滚筒式沥青混合料再生设备受目前我国的石料质量现状制约, 尚不完全适应我国目前的国情, 同时设备相对较复杂, 投资费用也较高。
4.2 间歇式厂拌沥青热再生设备
间歇式双烘干筒再生设备有两只烘干筒, 一只用作烘干加热新集料, 一只用作烘干加热废旧沥青混合料。回收料通过第二顺流式干燥筒烘干和加热。
在我国, 由于集料生产和计量控制上和国外有一定的差距, 间歇式沥青混凝土搅拌设备具备特有的“二次筛分”装置, 国内主要采用间歇式设备。其优点可以概括成以下几个方面:
1) 控制平稳新集料可筛分, 旧料加热方式合理平稳, 新旧材料都有计量控制, 搅拌方式采用强制式, 搅拌均匀, 混合料质量较好;
2) 级配稳定且掺料比例可加大骨料在筛分后分别储存于4或6个热料仓中, 按照生产配合比的要求对各仓中的规格料分别称量, 累积计量, 旧料加热至较高的温度时, 回收料中的沥青老化现象少, 比例最高可达30%～60%, 故可以保证各种规格料的准确性和混合料中级配的稳定性, 且旧料掺料比例可加大。
3) 废气排放在要求范围内, 与间歇式沥青混合料拌和设备新料生产时的排放量大致相等。
存在的主要问题:
1) 加热旧回收料时, 易使旧料沥青不老化, 且加热到130℃以上时, 产生的烟雾及有害气体因无法完全有效处理, 易造成新的污染;
2) 为保证新旧料混合均匀和新旧沥青充分裹覆均匀, 需增加搅拌时间, 因而设备的产量有所下降, 且设备相对较复杂, 投资费用较高。
5 厂拌沥青热再生设备经济性对比
间歇式再生设备的生产能力主要取决于搅拌筒的容量, 在搅拌筒充盈率一定的条件下, 随着直径的增大, 设备的生产能力将急剧上升。故间歇式设备将随着生产能力的增大而增大。可见连续式双滚筒热再生设备在降低制造成本方面相对于间歇式热再生设备存在着巨大的潜在优势。
间歇式再生设备由于在回收料的加热时采用专门设计的干燥筒及燃烧器, 燃烧的热量没有充分利用而浪费了, 造成了大量热量的损耗;而连续式再生拌和设备, 其在生产时, 充分利用了干燥筒的外壁的热辐射和新集料的热交换, 提高了热量的利用率;间歇式设备由于增加了旧回收料的计量装置和新旧混合料的搅拌时间, 造成间歇式设备的生产率降低, 导致成本上升;在维修费用、燃料费用、折旧费用等方面上, 连续式双滚筒热再生设备每生产1 t混合料的成本要比间歇式热再生设备低10%左右, 成本节约, 从长远看这种节约是相对可观的。因此, 在节约能源和降低沥青混合料的生产成本方面, 双滚筒搅拌设备存在着潜在的发展优势。
6 结语
综上所述, 两种不同沥青路面厂拌热再生设备, 其自身性能、加热及计量方式、结构性能及经济性是有差别的。可得如下结论:
1) 通过对旧沥青回收料加热方式对比可知, 间歇式再生设备加热效果及热效率低于连续式, 连续式计量精度已经达到甚至超过间歇式称重计量所能达到的精度;
2) 连续式热再生设备利用旧回收料的比例较间歇式高, 低污染、低热损, 生产出的再生沥青混合料性能优良, 是目前性能比较完善的再生拌和设备, 由于目前集料工业的落后, 连续式热再生设备的技术发展在我国推广受到一定制约, 现阶段主要使用间歇式热再生设备;
3) 对间歇式与连续式沥青热再生设备的成本分析, 可知连续式热再生设备在提高生产能力、降低制造成本方面存在着巨大的潜在优势。
沥青路面厂拌热再生设备采用连续式双滚筒再生设备是进行厂拌热再生的最佳选择。随着我国集料工业的发展, 人们观念的改变及对环保的日益重视, 这种设备在我国的推广和应用是必然的趋势, 同时在高速公路沥青路面的养护中具有十分重要的意义。
参考文献
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