吴惠清
(汕头公路桥梁第二工程总公司)
废旧沥青再生利用
吴惠清
(汕头公路桥梁第二工程总公司)
随着我国国民经济的发展,交通量迅速增长,重型车辆日益增多,不少路段的沥青路面实际都己处于超负荷工作状态。为此,沥青路面的病害日趋严重,道路的改建和大修任务日益繁重。然而,尽管现在我国许多油田得到开发,石油工业有了很大的发展,但生产的沥青仍然供不应求,沥青的供应量尚不足需求量的 2/3。面对这种现实情况,积极开展沥青路面再生利用技术的研究,确实有其必要性和重要性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
废旧沥青砼路面;沥青老化;再生工艺;再生剂;经济效益;社会效益
近几年,高速公路的大修已启动,大量旧路面沥青的挖除废弃,为社会经济和环境保护造成压力。如何开发能源,节约能源是世界各国面临的严竣课题。
对废旧沥青砼路面材料的回收利用首先深入了解原路面使用沥青的性能及老化后质量变化情况。应对采集回来的沥青路面材料分不同年代进行破碎,分开堆放,对破碎好的沥青旧料进行抽提和蒸馏试验,把沥青从沥青旧料中分离出来进行试验,并与新沥青进行性能、成分对比,以确定旧料中沥青的再生方法。通过调和使旧料中的沥青性能完全达到新沥青的使用要求,从而解决旧料中的沥青再生利用的关键问题。
路面沥青旧料在进厂时应严格验收,不符合要求的不能卸入料堆。在破碎前应切实做到对旧料中杂质的清检和粘土、粉尘的筛除。
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。
1 、厂拌热再生工艺
目前,采用再生技术和设备,利用回收旧沥青摊铺材料进行公路的重新罩面和加铺,已成为道路管理部门的首选方案,这是因为:①环境污染保护的迫切要求。
②可开采石矿越来越少,且费用急剧增加。③废旧沥青再生利用,可节省一定的费用。④减少了交通堵塞和公路关闭管制时间。
2 、常用的再生方法
实现旧沥青路面材料的再生利用,必须要在我们常用的间歇式沥青混合料搅拌设备上加装一系列的辅助装置。
( 1 )将冷的回收料输送到热料提升机的底部
此方式中,为正确地控制回收旧料和新材料之间的比例,必须在旧料输送皮带和新料输送皮带上安装连续称量系统,即在冷料实现给配设定。新材料按照正常的方式进入干燥筒进行烘干、加热、在热料提升机底部与冷旧料混合,并开始进行热传递。然后新旧混合料通过提升机直接进入热料仓,再进行计量,与沥青油、矿粉混合、搅拌、出成品。
这种再生利用方式的优点是设备的初始投资成本低。
( 2 ) 再生料环输入干燥滚筒
目前世界上比较典型的干燥滚筒有两种:一种是干燥滚筒比普通滚筒加长约1/3 ,在离出料口约 1/3 处装有一个再生料环,回收沥青路面材料通过皮带输送系统从该料环进行干燥滚筒,与筒里面热的新石料混合并进行热交换。其燃烧器的喷嘴较长,从滚筒的出料口段一直伸过再生料环处,避免直接与含沥青的旧材料接触。
另一种干燥滚筒是出料端 1/3 的长度处加粗,形成内外两个滚筒。新骨料在内滚筒受燃烧器烘干加热,加热后进入外滚筒,而旧材料通过皮带输送系统进入外滚筒,与热的新料混合并热交换,这样既加热了旧料又避免了明火与旧料的直接接触。
( 3 )回收料进入搅拌器
回收的沥青路面材料通过输送系统,进入计量仓,然后按一定比例进入搅拌缸。在搅拌缸内新旧材料完成热交换,并与沥青油、矿粉拌和,同时,旧料中由于温升而蒸发的水蒸气可以通过一条风管被吸入除尘系统。这种方式旧料利用的最大比例为 15% ~ 20% ,这种方法优点是可以有效的控制产品的质量,投资成本较低。
( 4 )用专用的顺流式干燥滚筒烘干和加热
这种方式避免了明火直接接触旧料,保护了旧料中的沥青成分。
有两种方法可以恢复路面旧料中沥青的技术性能,达到旧沥青再生的目的:
第一种:
使用标号较低的新沥青与废旧沥青及一部分新矿料搅拌生产出再生沥青混合料,其目的是用较软的新沥青与已老化的废旧沥青掺配后达到路用沥青的技术要求,主要受以下条件约束:
(1)路面沥青旧料中沥青老化不能太严重,回收沥青的针入度指标要在40以上。
(2)路面沥青旧料掺入量受到限制,经验指标是一般不能超过 20%。如果旧料用量过大,再生沥青性能很难达到质量要求,并且新沥青与旧沥青也很难相溶,达不到完全的均匀性。
第二种:使用再生剂。根据沥青老化后组成的变化,通过掺加再生剂来补充所缺少的组份,在形成新的沥青混合物的同时得到新的技术性能。这和石油沥青生产中经常用调和组份方法生产优质沥青的工艺是大致相同的,既可以调节旧沥青的粘度,同时又能调节旧沥青的化学成份,使旧沥青恢复到原沥青的性能。
1、通常选用的再生剂应与沥青同属一个品系的产品,以保证能与沥青共溶,而且应具有很强的溶解和分散沥青质的能力。
2、再生剂必须具备亲和与渗透沥青能力,同时还应具有耐热、防老化的性能。因此,应根据旧沥青的硬化状况选择适当粘度的再生剂。
3.再生剂还必须与沥青协同作用,具有良好的流变性质,实现需要的工作性能。
1、为了避免预热时,旧料中沥青 表老化变质,用于对旧料加热的预热筒、加热器与生产新集料的沥青混合料的设备有所不同,在加长其燃烧室内的同时,旧料的预热滚筒也采用特殊调,保证上加入的沥青旧料经过热烟气进行加热,而隔绝明火趋势加热或灼烧旧料。能过温度的严格控制,既保证沥青旧料升高的温度,又能避免加热过程中沥青老化的现象。预热到一定温度的沥青旧料和再生剂经过准确计量后先投放入搅拌器内进行先期拌和,均匀后再放入加热的新集料进行拌和到一定时间,最后加入新沥青。这种方法可使再生剂、旧料中沥青和新沥青在料中均匀颁布融合,使旧料中沥青充分再生,恢复原有性能,确保再生沥青混合料的品质。
旧料再生已经成为世界性的一个热门课题,从其对沥青旧料的回收再利用,从而达到节约资源、减少环境污染公害、增强公共经济效益的目的。利用科学的再生设备采用不同的旧料参配率生产出与新的沥青混合料性能相当的再生沥青混合料,从而更大限度地节约资源,减少环境的污染,最终提高经济效益和社会效益,这是一项可持续发展的公益的阳光项目,旧沥青砼再生利用的社会效益
1、能源的充分利用。尽管现在我国许多油田得到开发,石油工业有了很大的发展,但生产的沥青仍然供不应求,沥青的供应量尚不足需求的一半,我国经济虽然有了很大发展,但实力仍不雄厚,公路建设投资有限,不能满足公路交通运输事业迅速发展的需要。面对这种情况,积极开展沥青路面再生技术的研究,确实有其必要性和重要性。
2、环境保护。对大量废弃的旧沥青砼,需要一个相当大的空间进行填埋处理,对旧沥青砼废料的再生利用可以减少由此对环境造成的压力。从社会效益经济效益及环保角度出发,对沥青砼废料进行回收再利用,既可以节约能源, 又能够减少环境的污染。沥青砼废料的再生利用是势在必行。
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1007-6344(2015)08-0139-01