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厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程的应用

四川钛丰2018-05-15 16:19:24

摘要:随着我国经济的不断发展,高速公路越来越成为关系到民生、促进经济发展的基础设施资产,对高速公路进行合理有效的维护、管理和保值成为复杂而庞大的系统性工程。在高速公路路面的大修工程中,需要大量的沥青同时也会产生大量的沥青废料,如何处理这些废料,成为我们急需解决的问题。近年来,沥青路面再生技术的发展,可以重复利用沥青的路面材料,可以从根本上解决这个问题。厂拌热再生沥青技术,是再生技术中的关键一种技术。本文就厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程中的应用进行了分析探讨。 

  沥青再生技术主要是指对那些满足高速公路路面安全使用要求的沥青混凝土通过不同方法进行处理后,进而转化成能够再利用的沥青材料技术。具体指对原来的沥青混凝土路面进行破碎、翻挖、筛分,然后与新的沥青及再生剂进行搅拌,从而形成新的能够供高速公路路面进行大修的材料。沥青再生技术,不仅节约了资源,还保护了环境、防止污染。该技术目前已获得较快发展,厂拌热再生沥青技术是最为成熟,已经形成了比较完整的施工技术和处理技术,在高速公路路面的大修工程中得到广泛的应用。 
  一、厂拌热再生沥青技术的适应性 
  厂拌热再生沥青技术具有很好的适应性,可以适用于高速公路的多种路面结构层,通过严格的设计配合比,再生沥青材料的路用性能可以满足多种使用要求,从而最大限度的发挥利用沥青废料的作用。下面就简要介绍一下再生沥青技术的适应性。 
  1.保护环境 
  随着经济社会的发展,国家各部门对环境保护的要求逐步提高,厂拌热再生沥青技术的应用,一方面可以减少对沥青、自然界碎石等资源的开采利用,有效地保护了山林和山体,维护了生态环境;另一个方面不向大自然排放沥青废弃物,沥青废弃物由于特殊的化学性质很难分解、处理,含有的有毒物质对环境和当地的民众造成极大的破坏。 
  2.节约资源 
  建设资源节约型社会是目前我国的一项基本政策,厂拌热再生沥青技术的应用,使得废旧的沥青材料得以使用,节省了沥青和碎石,大大降低了成本,减少了工程造价。针对目前原材料普遍上升的问题,保证了高速公路的可持续发展。 
  厂拌热再生沥青技术目前的应用前景非常广阔,但是仍存在许多技术难点,需要设计部门、施工部门和试验部门的配合,并通过实践来积累经验。具体的做法可以体现在以下几点:第一,建立健全质量及时监测和反应系统,要严格、有效的控制质量,对沥青废料中的老化程度、沥青含量和级配改变等指标进行解决;第二,科研单位可以研发更加合理科学的再生剂,具有更好的适应性和相容性,从而改善旧沥青的指标;第三,要不断加大试验投入,及时做好对再生混合料配合比的监控;第四,加强施工和使用时的监测,及时收集再生沥青混凝土的耐久性能和抗裂性能的观测数据,还要及时检查再生沥青的动稳性、抗滑性、水稳定性和压实度等指标,从而为更优化的配合提供依据。 



  二、厂拌热再生沥青技术的关键环节 
  1.沥青性能的恢复 
  沥青在使用中因为一直暴露在空气中,在温度变化、风雨等自然条件作用下,很容易发生物理化学变化,这时沥青中的化学组成也会发生变化,从而会导致沥青的硬化,进而变干开裂,也就是所谓的沥青老化。对旧沥青再生机理的研究主要有两种理论,一种是相容性理论,该理论认为老化的原因在于沥青的胶质物质相容性降低,当掺入再生剂时就能恢复到原来的性质;还有一种理论是组分调节理论,认为沥青路用性能的降低是由于各组分之间的比例失调引起的,通过掺加再生剂可以各组对各组分间的比例关系进行调节,从而恢复沥青的路用性能。 
  2.混合料的级配调整 
  要选取足够多的旧料试料,至少要十组,进行抽取筛分和统计分析,从而确定出旧料的矿料级配情况,根据相关的规范要求,可以加入新矿料对旧沥青进行调整,使级配情况满足规范要求,还可以提高矿料的性能。 
  3.确定混合料的油石比 
  确定混合料的油石比时,要把空隙率作为最重要的控制指标,通过实验来确定加入新沥青的数量,当沥青的混合料指标满足规范要求时,还要通过实验来验证其高温性能,如果不满足要求就要重新设计配合比。 
  4.再生剂料的添加 
  旧料要加热到100-130摄氏度,在搅拌缸里一边喷再生剂一边搅拌旧料,要充分搅拌90秒,然后把加热的混合料送入拌缸中,再根据情况加入新料进行搅拌,搅拌时的最高温度不能超过160摄氏度。搅拌时要防止明火与旧料接触,可以采用热风加热的方法。 
  三、厂拌热再生沥青技术的施工要点和控制 
  1.预处理沥青回收料 
  首先是对高速公路路面的旧沥青混凝土进行回收,可以利用铣刨机来进行。铣刨的过程可以分段和分车道来进行。沥青路面的最下部分跟水稳层的接触比较紧密,含有的水稳性材料较多,因此要剔除路面下面层最底下的回收料,从而能够确保回收料的较高利用性能。其次要破碎筛分回收的混合料,破碎方法跟石料的破碎方法是不同的,可以使用锤式破碎的设备来进行破碎。 
  2.拌和再生沥青混凝土 
  拌和再生沥青混凝土在厂拌热再生沥青技术中是非常重要的环节,为了保证拌合质量要做到以下四点:第一,不能烧伤回收料中的沥青结合料,降低再次老化的程度;第二,控制好加热时的温度;第三,要均匀拌合新添加的集料和沥青;第四,均匀拌合再生剂和回收料。 
  3.摊铺和碾压再生沥青路面 
  再生沥青混凝土在摊铺和碾压时的工艺跟普通的混凝土施工工艺基本上是相同的,但是再生混凝土施工时要适当提高温度,最佳的摊铺碾压温度一般在145-155摄氏度之间,由于运输和在摊铺中温度会降低,碾压的温度最好在135摄氏度以上。 
  结语: 
  厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程的应用,说明了在严格有效的控制条件下,该技术可以达到沥青混凝土路面施工的规范设计要求,为旧路的大修改造工程提供了借鉴。该技术不仅能节约大量资源的使用,还可以防治废弃料的污染,保护了环境。该技术不仅是节约资源保护环境的途径,也是高速公路可持续发展建设的重要部分,必须得到广泛的推广使用和发展应用,保证该技术经济效益和社会效益的充分发挥。本文对厂拌热再生沥青技术在高速公路路面大修工程的应用进行了分析研究,对高速公路以及道路建设提供了非常有价值的借鉴意义。 

 

现场热再生法实际应用:

  SY4500沥青路面热再生重铺机组

   现场热再生施工的主要设备是热再生机组,其中关键部分主要是加热板,它要提供高效的辐射热能,对旧路面加热既要时间短、并达到一定的深度;又不能过热,使沥青老化,失去再生的意义。能对整条车道进行连续就地再生作业的设备一般具有路面预热功能、热铣刨功能、新料填加功能、拌和功能、摊铺功能等。

  森远股份就地热再生重铺机组是国家“863”计划项目、国家重点新产品、国家火炬计划项目,是目前国际上最先进的沥青路面就地热再生施工设备,由二台路面加热机、一台加热翻松机、一台加热复拌机组成,用于高等级公路的大面积连续翻修作业,具有就地加热、翻松(铣刨)、复拌、摊铺、整平功能,可一次成型新路面,旧路沥青混合料100%就地再生利用,具有节约资源、减少环境污染、作业时不封闭交通、经济和社会效益都非常显著等特点。

  该机组采用集成化设计,应用液压驱动、总线控制、电子传感、热风循环等先进技术,成为目前国内技术最复杂、机群智能化程度最高的成套养护设备,可彻底实现路面施工自动化流水作业。

基本特点如下:
1、与传统工艺相比,原有路面材料可100%再生利用,节省成本,缩短施工周期。  
2、高效环保的热风循环技术,节省燃油消耗。
3、全程加热、烘干、拌和工艺保证了再生混合料的质量。
4、全液压驱动,工作过程平稳可靠、控制精确。

5、基于总线控制的智能化控制技术,提高了机群的自动化水平。

6、液压、电气、加热、铣刨等关键部件均采用国际上的知名品牌,确保机组质量性能的高可靠性。



路面加热机


  用于是对路基完好、路面破损的沥青混凝土路面进行大面积的连续加热,使表层路面温度快速达到再生
重铺施工的要求,以供机组中的后续设备对路面进行热铣削、翻松、复拌及重铺作业。
  该机加热系统采用了国际最先进的热风循环大面积连续加热技术,热风的余热可循环使用,既提高了热
效率,又节省了大量燃料,具有加热均匀、热得快、效率高、无烟无尘利于环保等优点。


加热铣刨机

  用于连续完成对沥青路面的加热、路面两侧铣刨及向路面中心集料、添加再生剂、中间路面的铣刨及拌和等工序。
  该机使沥青路面加热、软化,并按规定的深度进行铣刨,铣刨深度与宽度可自动控制、调整,铣刨中骨料无破碎,再生剂添加量精确控制。


加热复拌机



  加热复拌机主要用于连续完成新沥青混合料的添加、混合料的摊平、搅动烘干加热、集料、上料、搅拌卸料等项工序。
  新混合料出料可自动比例控制,并与搅拌和摊铺功能相匹配。
  特有的后期搅动、烘干、加热工艺设计,可确保旧料与新添加混合料的充分加热,排除旧混合料中的固有水分。混合料由刮板输送器进入双轴搅拌锅,进行最后的搅拌混合,最后落入摊铺机中进行摊铺作业。


施工案例

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