瀝青路面再生利用技術(shù)是指將需要翻修或廢棄的舊瀝青路面,一是選拔優(yōu)秀選手,二是為參賽人員提供交流服務(wù)技能的平臺(tái)。參賽服務(wù)工程師緊緊圍繞越南市場臨工產(chǎn)品的服務(wù)項(xiàng)目,開展了理論和實(shí)踐比賽。實(shí)踐比賽內(nèi)容針對臨工箱和VRT箱的檢測和故障判斷方法進(jìn)行,經(jīng)過路面再生專用設(shè)備的翻挖、回收、加熱、破碎、篩分后,參賽人員根據(jù)故障描述,運(yùn)用豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)儀器,與再生劑、新瀝青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,進(jìn)行檢測,通過檢測結(jié)果逐步分析原因,滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。
一、技術(shù)簡介
在舊路翻修改造過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊料,確定故障點(diǎn)和解決方案。通過此次比賽,這些舊料作為路用材料,參賽人員在展示技能的同時(shí),互相學(xué)切磋,仍有很高的利用價(jià)值。因此,分享成功經(jīng)驗(yàn),舊料的再生利用也被作為大修方案之一。
瀝青路面再生技術(shù),促進(jìn)更深入全面地掌握臨工產(chǎn)品的維修知識(shí)和技能,是將需要翻修的舊瀝青路面,取得了良好效果。全球維修技能比武大賽總決賽戰(zhàn)役即將打響敬請期待!(本文來自山東臨工),經(jīng)翻挖、回收、破碎、篩分后,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和,獲得滿足一定路用性能的再生瀝青混合料,并用其重新鋪筑路面的一套工藝技術(shù)。通過路面再生,不僅可以使其重新滿足路用性能要求、節(jié)約大量材料資源和資金、降低工程造價(jià),也可避免廢棄材料對環(huán)境的污染、實(shí)現(xiàn)行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù),是實(shí)施“節(jié)約型社會(huì)”舉措的具體實(shí)踐,有著非常顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)再生混合料拌制和施工溫度的不同,瀝青路面再生可分為冷再生和熱再生。冷再生過程中,對舊路銑刨、新舊料的拌和與攤鋪是在常溫下進(jìn)行的,冷再生結(jié)合料通常采用乳化瀝青或泡沫瀝青;熱再生過程中,對舊路面銑刨、新舊料拌和時(shí)需要加熱。
根據(jù)施工場合和施工工藝的不同,瀝青路面再生可以分為廠拌再生和就地再生?,F(xiàn)場再生與廠拌再生的區(qū)別在于的拌和過程發(fā)生的地方,現(xiàn)場再生的拌和過程是在舊路面現(xiàn)場進(jìn)行,而廠拌再生的拌和過程在拌和廠進(jìn)行。
在路面大修工程中,常用的再生方案有:現(xiàn)場冷再生、廠拌冷再生、現(xiàn)場熱再生和廠拌熱再生等。每種再生技術(shù)各有特點(diǎn),各適合于不同狀況的路面。在再生利用前,對路面狀況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析,選擇最佳的再生方案,以實(shí)現(xiàn)效益最優(yōu)。
二、技術(shù)原理
瀝青路面材料分為膠結(jié)材料(瀝青材料)和骨架材料(砂石材料)兩大類,其中砂石材料只需略加處理就可直接利用,所以瀝青路面材料的再生,關(guān)鍵在于瀝青材料的再生。
1、瀝青的老化
瀝青在使用過程中,由于長時(shí)間受陽光、空氣和水的作用,以及瀝青與礦料之間的物理、化學(xué)作用,瀝青分子會(huì)發(fā)生氧化和聚合作用,使低分子化合物轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高分子化合物,導(dǎo)致路用性能劣化,這種現(xiàn)象通常稱之為“老化”。瀝青老化后,化學(xué)組分改變,性質(zhì)也發(fā)生改變,表現(xiàn)為針入度減少,延度降低,軟化點(diǎn)升高,絕對粘度提高,脆點(diǎn)降低等。
2、舊瀝青材料的再生機(jī)理
舊瀝青再生的機(jī)理研究有兩種理論:一種理論是“相容性理論”,認(rèn)為瀝青產(chǎn)生老化的原因是瀝青膠質(zhì)物系中各組分相容性降低,導(dǎo)致組分問溶度參數(shù)差增大,認(rèn)為摻入一定的再生劑使其溶度參數(shù)差減小,瀝青即能恢復(fù)到(甚至超過)原來性質(zhì)。另一理論是“組分調(diào)節(jié)理論”,認(rèn)為由于組分的移行,瀝青老化后,各組分間比例不協(xié)調(diào)導(dǎo)致瀝青路用性能降低,認(rèn)為通過摻加再生劑調(diào)節(jié)其組分,可使瀝青恢復(fù)原來的性質(zhì)。因此,要使老化瀝青恢復(fù)原有性能,就需要將老化瀝青和原瀝青的組分進(jìn)行比較后,向老化瀝青中加入所缺少的組分(即添加瀝青再生劑),使組分重新協(xié)調(diào)。
3、舊瀝青材料的再生
瀝青材料是由油分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等幾種組分組成的混合物,而且瀝青的某一種組分,如油分,也同樣是由分子量大小不等的碳?xì)浠衔锼M成的混合物。根據(jù)瀝青材料是混合物的原理,將幾種不同組分進(jìn)行調(diào)配,可得到性質(zhì)各異的調(diào)合瀝青。用這種方法所生產(chǎn)的瀝青,在石油工業(yè)中稱之為調(diào)合瀝青。
舊瀝青材料再生,就是根據(jù)生產(chǎn)調(diào)合瀝青的原理,在已經(jīng)老化的瀝青中加入某種組分的低粘度油料(再生劑)或適當(dāng)粘度的瀝青材料,進(jìn)行調(diào)配,使調(diào)配后的再生瀝青具有適合的粘度和所需的使用性質(zhì)。所以再生瀝青實(shí)際上是由舊瀝青與新瀝青材料(必要時(shí)添加再生劑)經(jīng)過調(diào)配混合成的一種調(diào)合瀝青。當(dāng)然在實(shí)際施工中,舊瀝青與再生劑、新瀝青材料的混合是在伴隨有砂石材料的情況下進(jìn)行的,并不是專門抽提出舊瀝青再進(jìn)行調(diào)合,遠(yuǎn)不及石油工業(yè)中生產(chǎn)調(diào)合瀝青調(diào)配得那么好,但它們的理論基礎(chǔ)是相同的。
三、再生方式
瀝青路面在長期使用過程中,在車輛荷載和氣候因素的作用下,其構(gòu)成材料的質(zhì)量發(fā)生了變化與衰減,主要表現(xiàn)為礦料級(jí)配的退化和瀝青的老化。
根據(jù)舊瀝青的老化狀況,可采用以下三種方式進(jìn)行再生:
①新舊瀝青調(diào)和再生。將標(biāo)號(hào)較高的新瀝青與舊瀝青混合,較軟的新瀝青與已老化的舊瀝青摻配混合,摻配后的瀝青達(dá)到路用瀝青標(biāo)準(zhǔn)。
②再生劑再生。在舊瀝青中加入適量的再生添加劑,添加劑既可以調(diào)節(jié)舊瀝青的黏度,同時(shí)又能補(bǔ)充舊瀝青所失去的化學(xué)組分、恢復(fù)原瀝青的性能,甚至還能超過原瀝青的性能。
③混合再生。在添加新瀝青的同時(shí),加入再生劑混合后,再生料能獲得較好的性能。
(1)新、舊瀝青調(diào)和再生
瀝青膠體結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為瀝青是一種膠體分散體系,其分散相是以瀝青質(zhì)為核心吸附分膠質(zhì)而形成的膠束,并分散在芳香烴、飽和烴組成的分散介質(zhì)中。研究表明,只有當(dāng)瀝青中各組分的相對比例滿足一定的關(guān)系時(shí),瀝青才具有較好的性質(zhì)。瀝青路面質(zhì)量劣化的實(shí)質(zhì)是瀝青結(jié)合料發(fā)生老化,即瀝青膠結(jié)料的組分發(fā)生變化,芳香分減少,膠質(zhì)和瀝青質(zhì)增加。瀝青化學(xué)組分的這種“移行”引起的瀝青物理、力學(xué)性質(zhì)的變化,會(huì)導(dǎo)致針入度變小、延度降低、軟化點(diǎn)和脆點(diǎn)升高,瀝青變硬、變脆,延伸性降低。根據(jù)組分調(diào)節(jié)理論,老化瀝青中加入其所失去的組分,使組分比例重新協(xié)調(diào),就能恢復(fù)瀝青的性能。由于新鮮的軟瀝青中含有較多的軟瀝青質(zhì)成分,通過調(diào)和,使舊瀝青的性能達(dá)到一定的水平,從而達(dá)到瀝青再生的目的。
(2)再生劑再生
在選擇瀝青的再生方法時(shí),應(yīng)根據(jù)舊料中瀝青的含量和老化程度來綜合確定是否需要使用再生劑。為了盡可能地利用舊料,工程中希望采用較大的舊料摻配率,但如果瀝青老化較為嚴(yán)重,若采用新舊瀝青調(diào)和再生,需要較大的新瀝青摻配比例,經(jīng)濟(jì)性較差,這時(shí)可以考慮采用添加再生劑的瀝青再生方法。一般認(rèn)為,當(dāng)回收的舊瀝青的針入度小于40(0.1mm)時(shí),宜考慮使用再生劑進(jìn)行再生。
再生劑的一般定義為:用以改善結(jié)合料的物理化學(xué)性質(zhì)而添加于瀝青之中的材料或能改善已老化瀝青的物理性能的碳?xì)浠衔?。再生劑有如下的作用?/p>
第一,調(diào)節(jié)舊瀝青的黏度,降低舊瀝青黏度,以達(dá)到瀝青混合料所需的黏度,軟化過于脆硬的舊瀝青混合料,使其在機(jī)械和加熱的作用下充分分散,以便與新瀝青、新集料混合均勻,并保證膠結(jié)料具有足夠的黏附性。
第二,滲入舊混合料中,并與舊瀝青充分交融,重新溶解分散那些在老化后凝聚起來的瀝青質(zhì),調(diào)節(jié)瀝青膠體結(jié)構(gòu),以達(dá)到改善瀝青流變性質(zhì)的目的。
四、施工方法
瀝青路面再生利用技術(shù),按施工溫度分為熱拌再生法和冷拌再生法,按廢舊料拌和場地不同可分為集中廠拌再生法和就地再生法。所以瀝青路面再生利用技術(shù)可分為廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕?、廠拌冷再生、就地冷再生4種施工方法。
(1)廠拌熱再生,就是在前面所述的舊路面冷銑刨和熱攤鋪施工中,將銑刨廢料運(yùn)回瀝青拌和廠,按一定的比例和新瀝青材料、再生劑、新集料在熱態(tài)下混合、攪拌,形成符合要求的瀝青混合料。
(2)就地?zé)嵩偕?/strong>,也稱熱表面再生,主要是指加熱舊路面面層至要求的深度(一般不超過3 cm),翻松舊路面, 添加還原或再生劑,重新鋪筑成型的施工方法。
(3)廠拌冷再生,是用乳化瀝青或熱態(tài)的低粘度瀝青與常溫的廢舊瀝青混合材料、新集料拌和成再生混合料,運(yùn)至工地后,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成路面的施工方法。
(4)就地冷再生,是指對舊路面進(jìn)行冷破碎、翻松,添加乳化瀝青及其他外加劑,拌和、攤鋪、壓實(shí)而成路面的施工方法。
在實(shí)際工程中采用何種工藝,主要應(yīng)考慮舊路面基層損壞情況和瀝青路面面層的厚度。(本文來自南方路機(jī)攪拌學(xué)院)
標(biāo)簽:南方路機(jī)
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