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cuolaleng 发表于 2007-1-16 20:27

沥青路面再生技术浅析

1、概述 s*Qk.IQ'^F
目前我国的公路建设飞速发展,每年投资规模已经超过2000亿元。在90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期,大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃,一方面造成环境污染,另一方是一种资源的浪费,而且大量的使用新石料,开采石矿会导致森林植被减少,水土流失等严重的生态环境破坏。按照沥青路面的设计寿命(15-20年),从现在起,每年将有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青废弃量将达到每年220万吨,如能加以利用,每年可节省材料费3.5亿人民币,而这个数字是以每年15%的速度增长的。10年以后,沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到1000万吨,届时通过再生利用每年可节约材料费15亿元。否则这些为数巨大的沥青混凝土层翻挖后只能白白的废弃掉,不仅浪费了资源,也会对环境造成严重的污染。因此,沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发,对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义,随着我国高等级沥青路面维修养护量不断增加,对沥青路面再生技术有必要加强理论研究,开发合适的再生剂和机械设备,为再生旧料在实际工程中的大量应用奠定基础。
?6~lk*?H 我国在20世纪70年代,一些养路部门就已开始进行废弃沥青混凝土路面材料再生利用的尝试。20世纪80年代初,开始重视研究沥青混合料再生技术。1985年,建设部曾组织上海、南京、天津、武汉等市政部门和苏州市公路局、哈尔滨建筑工程学院等单位进行过专题研究,于1991年6月发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》(CU 43—91),指出再生沥青混合料所用的矿料、沥青的品质和混合料的技术要求,应符合不用废料的普通沥青混合料的有关规定。@{"_^x7KBqU_Q
    近年来,一批早期建成的高速公路路面陆续进入大修或改建阶段,沥青混凝土路面再生技术重新引起广泛重视。一些大学和科研机构已着手进行再生路面混合料路用性能、再生机理、再生剂开发、施工技术等方面的研究,一些单位也在积极筹备或已试铺沥青混凝土再生路面,并取得了一定的成果。!w.^wfjG b`&Y
2、沥青路面再生工艺 8E5`"XS+j["Y5G
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。&M2@5l&hRd.SBLc
2.1现场冷再生法
AR:t1E;Z W0rI}      现场冷再生法是用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎,再加入稳定剂、水泥、水(或加入乳化沥青)和骨料同时就地拌和,用路拌机原地拌和,最后碾压成型。这种方法主要应用于冷法施工中,且新添加的结合料是乳化沥青,这种方法对设施要求较低,生产成本不高,但同时再生路面的品质不是很好,目前该方法主要是用于等级低的道路或铺筑基层使用,国外多用于乡村道路的翻修。 vH9p\3s u:M D_
2.2现场热再生法
UxBi#bVz J"t     现场热再生技术也称为表层再生技术。该技术通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现就地旧沥青混凝土路面再生,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。现场热再生技术可处理路面最大深度为5~6cm。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,近来有些厂商也将摊铺和压实系统分离出来单独使用。沥青路面现场热再生方法的主要特点是:
5}dc]xD L      (1)任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以用热再生的方法,旧路面混合料就地再生利用,不需要搬运废料过程及废弃物堆放场地。
1nju+H-s#M    (2)能保存骨料的的完好,保留沥青的组成及性能,100%地利用旧料。而传统的工厂再生法只能利用40—50%旧料,新的设备能够产生更高质量的沥青,它和新的沥青混和料具有一样的生命周期。 W VF Y,`-HW
   (3)不受大的交通流量的限制,与以前的维修方法相比,影响交通及沿途居民的程度小,施工结束就可以开放交通。
Cv!Z2v h)w    (4)施工产生的振动、噪音比其他施工方法小,有利于环保。
!AY7};o1Q m*^%X    (5)此维修方法是以路面面层为施工对象,适于基层承载力良好,因面层疲劳而龟裂,车辙,破损的路面。损坏波及到基层以下时,原则上不适用,或必须首先对基层进行处理。现场热再生一般不能纠正属于结构上的破坏。 {2zB&_d'}$A
   (6)现场热再生不能修复位于沥青层以下较深位置的伸缩裂纹,可以达到最大深度为50mm的位置,在某种情况下,可以达到更深的再生深度。
0@N2xlZScEl    (7)在实行现场热再生方法前,路面上的大量冷混合料补丁,喷涂补丁,必须除掉。
*T,Zh-yM O Wn    (8)此方法是在路上加热旧路面,容易受特殊气温的影响,寒冷季节一般不宜施工,天冷以及雨天时效率将有所降低。
h2R,Z;m'z8q"K&_#I     因此,目前现场热再生技术在发达国家也未得到普遍采用。 2My0f8@ QZ
2.3 厂拌热再生法
\ az}O;O p*X     厂拌热再生法在工厂中对回收的沥青混合料进行集中处理,是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术。
ju [ D9]a2v](|i9t     工厂热再生法就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂,再集中破碎,根据路面不同层次的质量要求,进行配比设计,确定旧沥青混合料的添加比例,再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。利用这种方法,可以方便对已被翻挖的基层甚至路基的一些地段进行有效的补强,沥青层的重铺则可以象新路施工一样,分别按下面层、中面层、上面层(磨耗层)的不同技术要求进行配合比设计,确定旧沥青回收料的添加比例。'dA.l1S8b-z
2.4  厂拌冷再生法wQlCD:\
    厂拌冷再生混合料主要用作基层或底基层。先将旧沥青混凝土路面材料运回稳定土搅拌厂,经过破碎作为稳定土骨料,加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂和新料(必要时)进行搅拌,然后铺筑于基层或底基层。这项技术不但未充分利用废弃材料中的旧沥青,而且旧沥青还在一定程度上影响混合料的抗压强度,但其生产过程几乎不需要专用设备就可实现。对于不能热再生回收的旧料(如改性沥青混合料、老化严重难于再生的混合料),可以有效解决旧料废弃和环境污染等问题,在国外被普遍采用,实践证明具有相当重要的应用价值。j7J3A}i"A!^4}*c
3、 沥青再生方式的选择
mo:D)y6\#jkE-CI/U 我国沥青路面的特点是沥青含蜡量较高,路面面层厚度较小,质量等级较低。因此,其在生产工艺以厂拌再生为宜。但随着交通事业的发展,高等级公路的不断增加,以及路面加热设备和就地材料试验检测技术的逐步完善,就地再生机械也迅猛发展,今后国内外的发展方向是机械的大功率、高效率、低成本和综合功能等。沥青路面再生工艺的不同,决定了采用机械种类的不同。在工程中采用何种工艺,主要应考虑旧路面基层损坏情况和沥青路面层的厚度,推荐应用工艺(如表所列)。`VJ;h["G H0ne{
沥青路面再生工艺的选择
b?;i9Y%I!t*M|*{,[ 基层情况        面层厚度(mm)        再生工艺 YM2OX F-t-O4c
损坏                  厂拌再生 nV9zp W
完好        ≤40        厂拌再生
mtb` u*v3I*y0Z         40~60        厂拌再生或就地再生
6qytM b1w Z         ≥60        就地再生
4yb.Y}&IRC 4、 发展沥青再生技术的经济可行性.T&H(JbA6N*` a7h/M
     沥青再生技术的直接经济效益主要体现在两个方面:节约砂、石、沥青材料费和废料的运输费、堆弃费。铣刨机铣刨回来的旧料中沥青油的含量约为 6% ,石料含量约为20%,砂含量约为10%。普通沥青油目前市场价为 3500 元 /t ,砂为20元/t,石料22元/t。以某工程单价为例计算利用1 t废料节约的费用:
|!v`C$D      砂:20元/t × 0.1t =2元;
4Gw|P-k!ga(|b\`&y      石料:22元/t × 0.2t=4.4元; r `h F$c ?n+d
    沥青:3500元/t × 0.06t=210元;
${D6u%NaE"Z     运输距离20km:0.8元/km× 20km=16元;Q"T]k.b&_KR
    堆弃费:5元;
u g f Uk'Cu     合计:237.4元/t。
m;vh F[i      各地区材料、运输和土地使用费用不同,因此再生1t废料直接节约的费用在150~300元之间。但是,该技术需要较大的固定资产投资,主要包括再生混合料拌和设备、铣刨机和废料破碎设备,所需投资额达2000多万元。因此,至少需再生利用9万t废料才能收回投资,如果按照废料利用率20%计算,需要45万t的再生混合料生产量。所以只有大规模推广应用沥青再生技术才能使技术开发单位获得一定的经济效益,这是发展沥青再生技术不容忽视的问题。5a3fr8bt8t6zF
5、政策环境对发展沥青再生技术的影响`H {%ns$J sNb;|b%r*~
    沥青再生技术的积极意义主要集中在环境保护和重复利用沥青和石料资源方面,能创造巨大的社会效益;同时,如果以大规模生产为前提,也具有一定的经济效益。因此,良好的政策环境是推动沥青再生技术发展的重要基础。
:m dOLr1]CZ4z 5.1  为沥青再生技术研究开发提供合适的依托工程项目
;^$Mx!sfV Dp*e     沥青再生技术研发项目必须依托一定规模的工程施工项目,进行大量的试验、施工工艺、检测等方面的研究和总结工作,形成成套的施工技术。为此,必须解决2个主要问题:工程招标和再生沥青混凝土路面的验收标准问题。在选择依托项目时,首先应处理好招投标法律法规和建设程序方面的问题,实行适当的政策倾斜,采用合法的方式使有能力承担课题的施工企业通过竞争获得依托项目的施工任务,进而开展课题研究开发工作。厂拌热再生沥青混凝土路面能确保工程质量标准不低于普通沥青混凝土路面,可直接套用原有验收标准,但也应解决好施工过程中再生沥青混凝土路面特有的技术和质量指标问题,如沥青回收料的评价指标,再生沥青评价指标等。而且沥青再生路面毕竟在国内是新生事物,验收标准尚没有明确的规定,因此工程验收工作应得到政府质量监督部门的理解和政策支持。'X$a?;m }Yn1m9C
5.2  环保和节约资源方面的政策导向
"Ap#D+Gm&Pfz     上面提到,沥青再生技术研究开发的首期投资达2000多万元,利用9万t以上的废料才能收回投资,开始产生直接经济效益。虽然预测的市场空间很大,但如果没有环保和节约资源方面积极的政策导向,实际的回收利用率会很低,环境保护将面临巨大压力,并大量浪费沥青、石料和土地资源,而且严重影响技术研发企业的经济效益,沥青再生技术就没有发展的动力。因此,建议政府结合地区发展的需要,突出环境保护和重复利用资源的重要地位,出台相关的限制性政策(主要包括限制环境污染政策、限制破坏自然景观政策等)和鼓励性政策(包括科研经费补帖、技术装备改造项目补帖、环境保护补帖、税收优惠等政策),营造公路建设可持续发展所必须的政策环境。6z!x#Z!_-R
5.3  对知识产权和专有技术的保护
Pl7A7E Y"p     尽管国外已有成套的沥青再生路面的生产技术和理论体系,但在引进、消化、吸收沥青再生技术时,必须解决我国气候、环境、材料、技术和经济条件等方面与之适应的问题,才能实际推广应用。研发单位在技术开发的过程中将掌握一系列科研成果,这些成果往往难以形成能被有效保护的核心技术,伹具有很大的实际应用价值。因此,保护知识产权和专有技术对研发企业具有非常重要的意义。科研成果的保护主要包括出版物版权保护和专利保护,这两项保护工作在以往均没有得到开发单位的高度重视。沥青再生技术开发项目以市场化体系运作,建议政府出台政策鼓励技术开发企业对其成果的保护,维护他们的经济利益,促进沥青再生技术健康发展和广泛应用,充分发挥其社会效益,为公路建设的可持续发展创造必要条件。0v Rt(@3g!`)U
6、 结束语 g:gsI^svI L%L1@
    综上所述,采用沥青再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量相当不错的再生混和料。同时,利用沥青再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。

zlf729003 发表于 2008-2-13 08:10

再生是必然趋势!

wangzhiguo07 发表于 2008-8-27 09:44

写的很好,谢谢分享

qazllqaz 发表于 2008-9-7 17:53

写的很好,这有助于解决现在油价处于高价位,油料成本过高的问题,节省养护成本,谢谢分享

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