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摘要:沥青路面再生利用技术对加强我国可再生能源的开发利用、实现可持续发展、保护生态环境以及促进公路建设:要介绍沥青路面再生利用的必要性和沥青混合料再生方式的类别、特点及其适用性。
关键词:沥青路面;再生方法;发展;分析
中图分类号:U416文献标识码: A
随着人们对环保、社会效益的关注,沥青再生利用技术越来越受到人们的关注,它已成为公路工程建设中迫切需要发展的重要实用技术。
今后每年将有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨。从我国历年在公路路面的投资上来看,沥青再生技术的应用显得尤为重要,随着各国公路事业的不断发展,沥青路面的再生技术也得到了相应的进步。
一、沥青路面再生的概念
沥青路面再生(Recycling Asphalt Pavement,简称RAP),是将路面翻挖或铣刨,回收旧沥青混合料,经过破碎、筛分,再添加~部分新骨料与新沥青(必要时添加再生剂),进行再生工艺的处理,重新拌制后,获得满足高等级公路路尉生能要求的再生沥青混合料,并用于铺筑沥青路面结构层的一种成套工艺技术。
二、沥青路面再生利用的可行性、必要性
(一)沥青混凝土再生利用技术在国外已经相当成熟,美国、日本、德国、芬兰、荷兰等许多国家从20世纪70年代开始已经在新路建设施工中广泛用上了再生废旧沥青混凝士。美国早在1915年就开始了对沥青混合料再生利用技术的应用。l974年美国开始大规模推广沥青路面再生技术,到l985年美国再生沥青混合料的用最几乎为全部路用沥青混合料的一半。美国现在每年再生利用的沥青混合料约为3亿吨,其重复利用率高达80%。联邦德国于1978年就将全部废弃沥青路面材料加以回收利用。芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。日本从1976年到现在,路面废料再生利用率也早已超过70%。目前美、德等国废旧沥青混凝土的再生利用更是接近100%。在欧美等国家已经形成了—套比较完善的再生实用技术,达到了规范化和标准化的程度。
(二)我国关于沥青再生技术的研究情况如何呢?
我国研究沥青混合料再生技术始于20世纪70年代;20世纪80年代中期,在苏州、南京、武汉、天津四个城市率先对沥青混合料再生利用技术进行试验研究和推广工作,取得了一定的成果;l991年和2001年2次出台过相关的规程、规范,但因无可供实际施工的沥青再生设备而无法推广使用;进人21世纪,北京、天津、上海、广东、Il3东、江苏、河北等省市都相继引进了大型的沥青路面再生设备,开始了对沥青再生技术的研究和实践,取得了良好的社会效应和环保效益。
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、合理利用资源,保护生态环境以及促进我国公路建设都有着极其重大的意义。
三、沥青路面再生方法及特点
按照再生路面组成材料的拌和温度及拌和地点,可将沥青混凝土路面再生方法分为厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生、现场冷再生等4类。
(一)厂拌热再生及特点
厂拌热再生技术先将l日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。
在厂拌热再生方法中,因添加了新骨料、新沥青和再生剂等新组分,敞应针对再生沥青混合料拟用层面进行专门的材料性能配比没汁,同时也应进行相应的拌制及摊铺工艺设计。这种再生方式属于结构性再生,能有效地用于
(二)厂拌冷再生及特点
厂拌冷再生是指将l日沥青混凝土路面面层或基层,经过翻挖、回收、破碎、筛分,再掺入一定比例的新粘结剂剂L化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等,利用工厂拌和设备进行冷态拌和,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。
厂拌冷再生混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,也可用于已铺好碎石和喷好油的低等级路面面层。
(三)现场热荐生特点
场热再生也称为表层再生技术,是一种具有国际水平的高等级技术,使用先进的现场热再生机组,就地加热旧路面,耙松、收集旧料,增加适当的新拌沥青混合料、再生剂进行机内热搅拌,随即摊铺、熨平、辗压,即可快速开放交通,是一种连续式的现场热再生作业方式,可以一次成型新路面。
現场热再生主要针对的是沥青混凝土路面表面层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降,路面的损坏程度还没有波及到基层的情
(四)现场冷再生及特点
现场冷再生是将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过冷破碎、翻松,掺入一定比例的薪粘结剂(乳化沥青、水泥、泡沫沥青等)、新骨料(当路面的沥青含量太高或是需要改善骨料的级配时),利用现场移动式拌和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。
同厂拌冷再生混合料的原因一样,现场冷再生混合料也主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,其上面~般要进行沥青混合料面层的铺筑。
五(一)沥青路面再生技术的没计与施工规范及收评定标准鉴于沥青路面再生具有显著的经济效益和社会环境效益,应该广泛应用,同时,随着我国高等级沥青路面日益增多,今后必将面临更多的旧路再生利用的问题。因此,怎样在现有研究成果的基础上有组织地再对该项技术进行全面的、系统的整理加工,并进行必要的试验验证,使该项技术达到规范和标准化,用以指导全国的道路养护工程建设项目,是摆在我们面前的一项重要任务。
(二)再生剂的规格化与系列化
国外再生剂大都是化工部门研究提供的,我国石油部门目前尚未能顾及。由于过去我国公路大部分沥青路面结构厚度较薄,一般不用再利用,所以对再生剂总的需求量不大。然而,随着我国公路建设的发展,今后沥青路面再生利用作为公路的一项日常应用技术,对再生剂的需求量必将大大增加,为此,扩大再生剂的料源和品种,使之规格化、系列化,将是石化部门和公路部门的共同研究课题。
(三)旧沥青再生效果的检测
如前所述,旧料在热态下,旧沥青呈熔融状态,能够与液态的新
沥青交融混和而成。提出了一种染色检验法,其方法是将少量染色剂加入再生剂中,通过检验染色剂在再生混合料中的扩散情况来判别旧沥青的再生效果。检验时将再生沥青混合料试件的切割面放在已被化学处理过的织物上,显示出混合料中化学染色的印纹,由此而显示出再生剂。取得再生剂染色印纹之后,将试件切面放在环已烷浸透的染色印纹材料上,即得到沥青混合料的印纹。
(四)还必须研究方便而快速的检测方法。再生混合料物理力学性能的评价试验方法。
现在,国内外大都是采用马歇尔试验方法来确定再生混合产用没量的,并且以此兼廉政再生混合料的物理力学性能。然而人们都已发现马歇尔试验方法对再生混合料不尽适用,这主要是因为马歇尔稳定指标只有下限值,而无上限值。同时,它的受力状态也不明确。国外有人研究用径向回弹模量试验,动力试验方法来取代马歇尔试验,但目前还处于研究阶段。
(五)再生机械
铺筑再生沥青路面,工序多,工艺复杂,既要增加用工,又相当麻烦,以致使有些人望而却步。因此,如何提高施工机械化水平,减轻手工劳动,是沥青路面再生技术能否大面积推广的关键。大面积铺筑再生沥青路面,迫切需要路面翻挖机械,旧料破碎,筛分机械、混合料拌和机械等。既要有适于集中厂拌的大型机械,又要有适于养路部门使用的各种小型机具。积极组织力量,制订计划,切实抓好各种再生机械的研制和生产,是刻不容缓的。
参考文献
[1]杨柳,对沥青路面再生技术发展的研究,民营科技,2010年第2期
[2]张春燕、刘宏艳,论沥青路面再生技术的现状与未来发展趋势,民营科技,2009年第7期
[3]王树刚,沥青路面工地冷配技术与施工工艺探讨,建设者,2010年
关键词:沥青路面;再生方法;发展;分析
中图分类号:U416文献标识码: A
随着人们对环保、社会效益的关注,沥青再生利用技术越来越受到人们的关注,它已成为公路工程建设中迫切需要发展的重要实用技术。
今后每年将有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨。从我国历年在公路路面的投资上来看,沥青再生技术的应用显得尤为重要,随着各国公路事业的不断发展,沥青路面的再生技术也得到了相应的进步。
一、沥青路面再生的概念
沥青路面再生(Recycling Asphalt Pavement,简称RAP),是将路面翻挖或铣刨,回收旧沥青混合料,经过破碎、筛分,再添加~部分新骨料与新沥青(必要时添加再生剂),进行再生工艺的处理,重新拌制后,获得满足高等级公路路尉生能要求的再生沥青混合料,并用于铺筑沥青路面结构层的一种成套工艺技术。
二、沥青路面再生利用的可行性、必要性
(一)沥青混凝土再生利用技术在国外已经相当成熟,美国、日本、德国、芬兰、荷兰等许多国家从20世纪70年代开始已经在新路建设施工中广泛用上了再生废旧沥青混凝士。美国早在1915年就开始了对沥青混合料再生利用技术的应用。l974年美国开始大规模推广沥青路面再生技术,到l985年美国再生沥青混合料的用最几乎为全部路用沥青混合料的一半。美国现在每年再生利用的沥青混合料约为3亿吨,其重复利用率高达80%。联邦德国于1978年就将全部废弃沥青路面材料加以回收利用。芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。日本从1976年到现在,路面废料再生利用率也早已超过70%。目前美、德等国废旧沥青混凝土的再生利用更是接近100%。在欧美等国家已经形成了—套比较完善的再生实用技术,达到了规范化和标准化的程度。
(二)我国关于沥青再生技术的研究情况如何呢?
我国研究沥青混合料再生技术始于20世纪70年代;20世纪80年代中期,在苏州、南京、武汉、天津四个城市率先对沥青混合料再生利用技术进行试验研究和推广工作,取得了一定的成果;l991年和2001年2次出台过相关的规程、规范,但因无可供实际施工的沥青再生设备而无法推广使用;进人21世纪,北京、天津、上海、广东、Il3东、江苏、河北等省市都相继引进了大型的沥青路面再生设备,开始了对沥青再生技术的研究和实践,取得了良好的社会效应和环保效益。
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、合理利用资源,保护生态环境以及促进我国公路建设都有着极其重大的意义。
三、沥青路面再生方法及特点
按照再生路面组成材料的拌和温度及拌和地点,可将沥青混凝土路面再生方法分为厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生、现场冷再生等4类。
(一)厂拌热再生及特点
厂拌热再生技术先将l日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。
在厂拌热再生方法中,因添加了新骨料、新沥青和再生剂等新组分,敞应针对再生沥青混合料拟用层面进行专门的材料性能配比没汁,同时也应进行相应的拌制及摊铺工艺设计。这种再生方式属于结构性再生,能有效地用于
(二)厂拌冷再生及特点
厂拌冷再生是指将l日沥青混凝土路面面层或基层,经过翻挖、回收、破碎、筛分,再掺入一定比例的新粘结剂剂L化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等,利用工厂拌和设备进行冷态拌和,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。
厂拌冷再生混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,也可用于已铺好碎石和喷好油的低等级路面面层。
(三)现场热荐生特点
场热再生也称为表层再生技术,是一种具有国际水平的高等级技术,使用先进的现场热再生机组,就地加热旧路面,耙松、收集旧料,增加适当的新拌沥青混合料、再生剂进行机内热搅拌,随即摊铺、熨平、辗压,即可快速开放交通,是一种连续式的现场热再生作业方式,可以一次成型新路面。
現场热再生主要针对的是沥青混凝土路面表面层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降,路面的损坏程度还没有波及到基层的情
(四)现场冷再生及特点
现场冷再生是将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过冷破碎、翻松,掺入一定比例的薪粘结剂(乳化沥青、水泥、泡沫沥青等)、新骨料(当路面的沥青含量太高或是需要改善骨料的级配时),利用现场移动式拌和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工,铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。
同厂拌冷再生混合料的原因一样,现场冷再生混合料也主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑,其上面~般要进行沥青混合料面层的铺筑。
五(一)沥青路面再生技术的没计与施工规范及收评定标准鉴于沥青路面再生具有显著的经济效益和社会环境效益,应该广泛应用,同时,随着我国高等级沥青路面日益增多,今后必将面临更多的旧路再生利用的问题。因此,怎样在现有研究成果的基础上有组织地再对该项技术进行全面的、系统的整理加工,并进行必要的试验验证,使该项技术达到规范和标准化,用以指导全国的道路养护工程建设项目,是摆在我们面前的一项重要任务。
(二)再生剂的规格化与系列化
国外再生剂大都是化工部门研究提供的,我国石油部门目前尚未能顾及。由于过去我国公路大部分沥青路面结构厚度较薄,一般不用再利用,所以对再生剂总的需求量不大。然而,随着我国公路建设的发展,今后沥青路面再生利用作为公路的一项日常应用技术,对再生剂的需求量必将大大增加,为此,扩大再生剂的料源和品种,使之规格化、系列化,将是石化部门和公路部门的共同研究课题。
(三)旧沥青再生效果的检测
如前所述,旧料在热态下,旧沥青呈熔融状态,能够与液态的新
沥青交融混和而成。提出了一种染色检验法,其方法是将少量染色剂加入再生剂中,通过检验染色剂在再生混合料中的扩散情况来判别旧沥青的再生效果。检验时将再生沥青混合料试件的切割面放在已被化学处理过的织物上,显示出混合料中化学染色的印纹,由此而显示出再生剂。取得再生剂染色印纹之后,将试件切面放在环已烷浸透的染色印纹材料上,即得到沥青混合料的印纹。
(四)还必须研究方便而快速的检测方法。再生混合料物理力学性能的评价试验方法。
现在,国内外大都是采用马歇尔试验方法来确定再生混合产用没量的,并且以此兼廉政再生混合料的物理力学性能。然而人们都已发现马歇尔试验方法对再生混合料不尽适用,这主要是因为马歇尔稳定指标只有下限值,而无上限值。同时,它的受力状态也不明确。国外有人研究用径向回弹模量试验,动力试验方法来取代马歇尔试验,但目前还处于研究阶段。
(五)再生机械
铺筑再生沥青路面,工序多,工艺复杂,既要增加用工,又相当麻烦,以致使有些人望而却步。因此,如何提高施工机械化水平,减轻手工劳动,是沥青路面再生技术能否大面积推广的关键。大面积铺筑再生沥青路面,迫切需要路面翻挖机械,旧料破碎,筛分机械、混合料拌和机械等。既要有适于集中厂拌的大型机械,又要有适于养路部门使用的各种小型机具。积极组织力量,制订计划,切实抓好各种再生机械的研制和生产,是刻不容缓的。
参考文献
[1]杨柳,对沥青路面再生技术发展的研究,民营科技,2010年第2期
[2]张春燕、刘宏艳,论沥青路面再生技术的现状与未来发展趋势,民营科技,2009年第7期
[3]王树刚,沥青路面工地冷配技术与施工工艺探讨,建设者,2010年