直投式廠拌溫再生技術(shù)研究范文

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《廣東公路交通雜志》2016年第5期

摘要：

采用溫拌再生技術(shù)和RAP路面回收料常溫直投的方式，生產(chǎn)的溫再生瀝青混合料具有良好的路用性能，并且該技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。通過廣東西部沿海高速公路溫拌再生試驗(yàn)段的實(shí)際情況，對(duì)直投式廠拌溫再生施工工藝進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：

直投；溫再生；質(zhì)量控制

0引言

結(jié)合瀝青混合料熱再生技術(shù)及溫拌技術(shù)，將外加劑、新礦料、新瀝青、廢舊瀝青混合料在低于熱再生20℃~30℃左右的溫度下進(jìn)行拌和再生，達(dá)到節(jié)能減排、減少瀝青及再生劑的老化、擴(kuò)大舊料的利用比例，能集中體現(xiàn)節(jié)能減排與廢物利用的優(yōu)勢。這種工藝直接將舊料投入拌缸，無需加熱，既節(jié)省了設(shè)備改造成本，又可以避免舊料加熱過程中溫控困難，容易過度老化等問題。因此，在節(jié)能減排上比普通的再生技術(shù)又有了更大的改善。本文根據(jù)廣東省公路的實(shí)際特點(diǎn)和需求，對(duì)直投式廠拌溫再生瀝青混合料施工工藝進(jìn)行探討分析，為該技術(shù)在省內(nèi)的運(yùn)用提供依據(jù)。

1回收瀝青混合料（RAP）

1.1RAP料的回收、破碎、篩分

優(yōu)先采用銑刨機(jī)銑刨回收RAP，使用前經(jīng)破碎、篩分處理，使RAP的均勻性得到進(jìn)一步提高，破碎時(shí)最好配合再生瀝青混合料生產(chǎn)的需要量，現(xiàn)破碎現(xiàn)用，RAP的堆放時(shí)間應(yīng)盡量短，避免存放期間造成RAP結(jié)塊。不同來源、不同類型將RAP分堆存儲(chǔ)，應(yīng)存放在雨棚內(nèi)，防止雨水侵入。RAP回收瀝青混合料應(yīng)該對(duì)含水率、砂當(dāng)量、礦料級(jí)配、瀝青含量和集料性質(zhì)等評(píng)價(jià)，可采用瀝青抽提儀或者燃燒法進(jìn)行。

1.2RAP中的舊瀝青性能

RAP舊瀝青抽提采用阿布森法或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法，主要對(duì)舊瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度（15℃）、60℃動(dòng)力粘度四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，判斷瀝青老化程度。

1.3溫拌再生劑

本文采用的溫拌再生劑是一種路用表面活性劑，在混合料拌合之前，將溫拌再生劑加入至瀝青罐中，充分?jǐn)嚢璞ＷC溫拌再生劑均勻分散于瀝青中。這種溫拌再生劑的原理是通過溫拌再生劑分子的表面活性劑降低了瀝青與石料表面之間的表面張力，改善了瀝青與石料“天然不浸潤“的狀態(tài)，使原本難以在石料的極性表面上充分展開的瀝青非極性液體，變得對(duì)石料表面可以有“潤濕”的特性。通過化學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)了在較低溫度下的瀝青拌和生產(chǎn)工藝。

2溫拌再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1原材料要求

2.1.1瀝青路面回收料（RAP）

RAP料應(yīng)當(dāng)按照RAP回收料管理方法嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)含水率、砂當(dāng)量、礦料級(jí)配等保持監(jiān)測，同時(shí)，回收舊瀝青，并測定舊瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、延度（15℃）、60℃動(dòng)力粘度，作為配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。

2.1.2新瀝青及新集料

新瀝青及新集料應(yīng)滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，若設(shè)計(jì)的再生瀝青標(biāo)號(hào)為70，則所使用的新瀝青針入度為70（0.01mm）或者90（0.01mm），若設(shè)計(jì)的再生瀝青標(biāo)號(hào)為50，則所使用的新瀝青針入度為50（0.01mm）或者70（0.01mm）。

2.1.3RAP摻配比例直投式

廠拌溫再生的設(shè)計(jì)，由于舊料不加熱，混合料的最終溫度取決于新料加熱的溫度，為保證溫拌所需的溫度，舊料的摻加量不宜超過30%，根據(jù)舊料顆粒、新集料、礦粉篩分結(jié)果以及規(guī)范級(jí)配范圍，確定各集料比例；若舊料級(jí)配較好，則可以酌情增加舊料摻配比例，否則應(yīng)降低摻配比例。

2.1.4溫再生瀝青的配制檢驗(yàn)

根據(jù)擬定的RAP料摻配比例和舊瀝青性能，初定幾個(gè)不同摻量的溫拌再生劑比例，進(jìn)行再生瀝青指標(biāo)試驗(yàn)，對(duì)照相關(guān)指標(biāo)要求，選定溫拌再生劑摻配比例。實(shí)際上，在混合料中新舊瀝青的融合，舊瀝青是未完全融合的，會(huì)造成指標(biāo)超出預(yù)計(jì)的情況，即再生劑的摻量過高，使瀝青過軟，影響高溫性能，特別是結(jié)合廣東地區(qū)的氣候條件，這是對(duì)路面的路用性能不利的。為了對(duì)這種情況進(jìn)行修正，在實(shí)際配制溫拌再生瀝青時(shí)，可以對(duì)舊瀝青的實(shí)際摻配比例適當(dāng)降低或者在控制混合瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求時(shí)，使針入度、延度等指標(biāo)盡量靠近下限。

2.2溫再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

溫拌再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法，按照“熱拌設(shè)計(jì)，溫拌驗(yàn)證”的方法進(jìn)行。首先按照熱拌再生的試驗(yàn)方法確定最佳瀝青用量等參數(shù)，然后用溫拌的試驗(yàn)條件重新進(jìn)行混合料試件的制作，并驗(yàn)證性能，具體試驗(yàn)溫度如表1。實(shí)際上，“熱拌設(shè)計(jì)”的目的在于準(zhǔn)確找出再生瀝青混合料體系的最佳瀝青含量，最佳級(jí)配等，而“溫拌驗(yàn)證”的目的在于驗(yàn)證該再生瀝青混合料體系在溫拌條件下生產(chǎn)時(shí)，能否達(dá)到預(yù)期要求。若混合料性能驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果不能滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，則需調(diào)整級(jí)配，重新確定最佳油石比，直至設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到性能要求。

3溫再生瀝青混合料的施工質(zhì)量控制

3.1溫再生瀝青混合料的拌合

廠拌溫再生瀝青混合料可以選用間歇式拌和設(shè)備或連續(xù)式拌和設(shè)備進(jìn)行拌制生產(chǎn)，拌和設(shè)備必須具備RAP料的配料計(jì)量裝置。由于采用冷料直投和溫拌技術(shù)，結(jié)合拌合樓的加熱干燥能力、集料含水率、再生瀝青混合料的級(jí)配、新瀝青的粘溫曲線等綜合確定拌合樓控制溫度，控溫如表2所示，并且干拌時(shí)間和總拌和時(shí)間比普通熱拌瀝青混合料延長5~10s和15s。

3.2溫再生瀝青混合料運(yùn)輸、攤鋪、碾壓和養(yǎng)護(hù)

廠拌溫再生瀝青混合料的運(yùn)輸與全新混合料的要求完全相同。攤鋪、碾壓溫度由粘溫曲線確定。攤鋪和碾壓的其他要求，應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)熱拌瀝青混合料的規(guī)定。

3.3施工質(zhì)量控制驗(yàn)收

再生瀝青混合料必須滿足規(guī)范的要求，當(dāng)RAP來源發(fā)生變化時(shí)，重新進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)。再生瀝青路面施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJF80/1-2004）執(zhí)行。

4試驗(yàn)段鋪筑情況

西部沿海高速公路廠拌溫再生中面層試驗(yàn)路段總長度346m，寬度3.55m，厚度為5cm。混合料采用GAC-20+30%RAP廠拌溫再生瀝青混合料。經(jīng)過溫再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，最終確定生產(chǎn)配合比為：RAP：11~22mm：6~11mm：3~6mm：0~3mm：礦粉：水泥：油石比=30%：30%：10%：5%：23%：1%：1%：4.3%，溫拌再生劑摻量為舊瀝青的3%，RAP料篩分規(guī)格為4.75~19mm和0~4.75mm，由于0~4.75mm這檔料偏細(xì)，粉塵含量高，為了保證再生料質(zhì)量，只使用4.75~19mm規(guī)格進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。廠拌溫再生瀝青混合料采用安邁4000型間歇式拌和設(shè)備拌制，生產(chǎn)前進(jìn)行試拌試鋪，確定拌合時(shí)間、加熱溫度等參數(shù)，并對(duì)拌合好的混合料進(jìn)行攤鋪，了解混合料的質(zhì)量情況。經(jīng)過試拌，確定了拌和樓實(shí)測干拌時(shí)間為7s，濕拌時(shí)間為35s，生產(chǎn)溫度按表2進(jìn)行控制。

4.1廠拌溫再生瀝青混合料路用性能

再生瀝青混合料的路用性能是評(píng)價(jià)其再生技術(shù)和再生工藝的重要指標(biāo)，因此對(duì)溫再生混合料的高溫穩(wěn)定性能和抗水損害能力進(jìn)行了檢測，并與熱拌再生混合料做了對(duì)比分析，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。熱拌設(shè)計(jì)時(shí)混合料的各項(xiàng)指標(biāo)與溫拌驗(yàn)證時(shí)混合料的指標(biāo)存在一些差異，但均能滿足設(shè)計(jì)要求，溫拌再生水穩(wěn)定性略有提高。

4.2試驗(yàn)段現(xiàn)場檢測

為檢驗(yàn)廠拌溫再生瀝青混合料的壓實(shí)效果，對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行了鉆取芯樣檢測，檢測結(jié)果見表4，滲水系數(shù)檢測結(jié)果見表5。表5從芯樣厚度檢測結(jié)果來看，3個(gè)芯樣的厚度均滿足設(shè)計(jì)要求，平均值為5.03cm，壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。從表5可以看出，滲水系數(shù)也能滿足設(shè)計(jì)要求。檢測結(jié)果說明溫再生混合料可以滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

5結(jié)語

溫拌再生技術(shù)作為一種新型的路面舊料的利用方式具有廣闊的前景，而舊料直投的生產(chǎn)工藝與溫拌再生技術(shù)結(jié)合，在環(huán)境的日益惡化與資源、能源的巨大壓力下，具有明顯的優(yōu)勢，而且其施工工藝也較熱再生簡單，尤其是節(jié)省了設(shè)備改造成本。這種直投式溫再生施工技術(shù)是一種值得行業(yè)推廣的新型再生技術(shù)，本文對(duì)溫再生施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，為行業(yè)內(nèi)再生技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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［5］姚岢，黎侃.廠拌熱再生瀝青路面施工質(zhì)量控制技術(shù)［J］.廣東公路交通，2011（增刊）：21-25.

作者:范磊 熊健 張永紅 單位:廣州新粵交通技術(shù)有限公司