高速公路沥青路面材料再生利用

图9
这种工艺的优点是翻修深度较热铣刨的深。 这种工艺可能存在对环境的污染（见图10）。
图10
3.场拌再生技术。

再生的质量容易控制，最适宜翻修 路面表层。它能够部分利用再生资 源（20~50%），但需要增耗一 定的运输费用。
3.1场拌冷再生

铣刨、翻松现有的旧路，将回收材料运回 料场，将回收材料和新骨料称量后进入场 拌再生设备，添加水泥、沥青乳液或者泡 沫沥青和可能加入的再生剂，拌和后的材 料运到施工现场摊铺、碾压。这种再生材 料主要用于路面基层。
图2是再生机的结构示意图
图2
2.1.2 图3是全深度复拌再生工艺流程图
图3
具体工艺与上述工艺基本一致：
① 将需要用于修正路面结构的新骨料用碎石 撒布机均匀地撒到被翻修的旧路面上； ② 用沥青路面冷再生机将旧路面铣刨至要求 的深度，在铣刨的同时加入水、泡沫沥青 或者乳化沥青搅拌并用再生机刮平（图 4）； ③ 紧跟碾压后平地机整平、再次碾压密实； ④ 及时在再生层上铺筑沥青表面层，碾压密 实。公源自沥青路面材料 回收利用的机械和工艺
刘国清
1.概况
• 高等级公路作为现代运输手段的载体，以
其运输效率高和良好的经济性、安全性、 舒适性，逐步在我国各种运输手段中占有 越来越重要的地位。近几年国家在高速公 路建设方面的投入资金均在2000亿元以上， 每年新增高速公路历程1000余公里，2003 年高速公路通车里程达3万公里。
图15是典型实例的照片
图15

用这种设备由于计量精确，生产的再 生沥青混合料质量易于控制，路用性 能稳定；而且基本上是在传统的沥青 搅拌站基础上改进的，只要是间歇式 沥青搅拌站都可以改造成再生料搅拌 站；由于添加的是一套独立的加热计 量系统，只要配合后的沥青混合料路 用性能符合规范要求，再生材料可以 添加到50%。

图13

3.2.4旧材料 由一个独立 的系统再生 成热料后称 量进入搅拌 器与新沥青 混合料共同 搅拌均匀， 工作原理见 图14，图15 是典型实例 的照片。
图14
在原有搅拌站的基础上需要增加如下设备：






旧沥青材料破碎筛分系统，它的功能是将旧沥青混合料在尽量不破 坏骨料级配的前提下充分破碎再筛分成几种料（一般分成两种）， 以便精确计量。 旧沥青材料冷配料系统，一般包括两个装料斗、 比例计量装置、输 送皮带以及皮带电子秤，该装置可以确保旧沥青材料供料均匀，使 加热的温度值变得稳定；确保与新材料的配合比不发生较大的误差。 图15 旧料提升机。如果再生滚筒上置，该提升机提升冷的旧沥青混合料； 如果再生滚筒下置，该提升机提升热的再生混合料。 再生料加热滚筒，旧沥青材料在顺流式干燥滚筒内被烘干和加热。 （有辐射加热和热空气加热两种形式） 热再生料过渡仓。使连续计量与间接供料之间不产生矛盾。 热再生料计量秤。被加热的再生材料通过计量并与新材料计量比例 链接，保证新旧材料加入的准确性。 称量后的再生料输送系统。它的作用是将称量好的热再生料以较快 的速度送到搅拌锅，与新材料搅拌均匀，大致分螺旋输送、皮带输 送、重力输送三种。 必要的再生剂添加系统
3.2间歇式场拌热再生。

间歇式场拌热再生大致有以下几种工艺：

3.2.1再生材料输送到原 有搅拌站热提升机的底 部( 图11)，为了正确地 控制再生材料和新材料 之间的比例，对新旧两 种材料的输送皮带上都 安装了连续称量系统， 以此来控制沥青混合料 的质量。其优点是投资 低，缺点是需要新骨料 过热，添加的比例有限， 大约10-15%。由于剂量 控制粗糙，此法不可选。
以上叙述代表个人看法，
仅供参考。
• 2.1.1 图1是可以单纯对路面再生的再生机 组，再生料拌合机是将传统的连续式滚筒 搅拌设备安装在自行式底盘上，作为就地 再生机的一个主要组成部分。
图1
具体的再生工艺如下：
① 将需要用于修正路面结构的新骨料用碎石 撒布机均匀地撒到被翻修的旧路面上； ② 用沥青路面冷铣刨机将旧路面铣刨至要求 的深度； ③ 装料搅拌—添加新的粘接剂（水泥、如乳 化沥青或者泡沫沥青）和可能加入的再生 添加剂； ④ 再生后的混合料卸入摊铺机进行摊铺、碾 压； ⑤ 及时在再生层上铺筑沥青表面层
• 尽管我国高速公路每年的增长速度相当
快，但我国的高速公路建设仍处在初期 阶段，设计、施工、管理和养护各方面 的经验不足，也就是由于这些原因，加 上超载车辆这一超级杀手，我国的高速 公路过早地进入了维修期。如何搞好现 有沥青路面的维修，保证高速公路的良 好服务，已经成为公路部门的热门话题。
• 对沥青路面进行维修，、翻修或
3.3连续式滚筒搅拌设备热再生。 大致有以下几种形式：

3.3.1顺流料帘式搅拌烘干滚筒，旧沥青混合料 避过火焰区，通过烘干拌和滚筒的中部特制的 加料环加入，再与新料一同加热搅拌(图16)。
图16

3.3.2在烘干滚筒夹套加热旧沥青混合料（双滚 筒），而且同时进行用强制式搅拌方式使新、旧 材料充分混合生成新的沥青混合料。图17、18是 典型的连续式双滚筒式再生拌和机工作原理图。
参照国外的经验，结合我国的实际，
国外的公路翻修主要是由于沥青路面 老化的原因。而我国高速公路沥青路 面的历史并不长，要翻修的主要原因 却不是沥青路面的老化，好多都是因 为设计和施工经验不足所造成的。
我们应选的设备应该只有两种： 双滚筒间歇式沥青拌合设备。用于将路面
铣刨的旧料运回搅拌场进行再生利用，如 果沥青没有过度老化，掺合新沥青后是完 全可以作为沥青路面面层材料应用的。 就地热铣刨再生设备。如果沥青没有过度 老化，添加适当的骨料和沥青后同样可以 将就路面翻新成符合录用指标的新的沥青 路面。
3.2.3旧材料直接进入 搅拌器。在原搅拌站的 基础上增加一个旧沥青 材料料仓，由原计量系 统累计计量和热的新材 料一起进入搅拌缸搅拌 （图13），旧沥青材料 靠新沥青混合料的温度 加热分解、与新料拌和 均匀。 新料需要加热较高的温 度，同样旧料参量受到 限制，计量精度不高， 在高级道路上也不可选 用。
图8
工作实况剪影
2.2.2冷铣刨热拌再生。
适用于沥青路面面层的结构性翻修，把 经过分析需要添加的集料按计量铺到待翻修 的路上，将旧路面和新的材料用冷铣刨机翻 松后随即输送到现场连续式滚筒拌和机，添 加沥青、再生剂加热拌和，然后由摊铺机摊 铺成型路面。 图9是就地热再生工艺及再生机组结构示 意，再生机组由集料斗、连续式皮带秤量装 置、装有自动燃烧器的滚筒式搅拌设备、一 套计算机中央控制系统以及用于新沥青和可 能加入的再生添加剂配料系统等组成。
图17
图18
连续式搅拌设备的优点是生产效率高， 连续式设备的缺点是全部为冷计量系统， 需要较精细的骨料分级（料仓）才能达到 精确的级配，也正因为是冷计量，就沥青 混合料和新骨料中的水分和粉尘会直接影 响计量精度，不太适合中国国情。
4. 结合我国实际的思考
目前，我国对上述技术及设备已经开始
引进，热铣刨型就地热再生已经成功地 应用于京津塘高速公路、沪宁高速公路 和上海市政公路等公路的大修；场拌热 再生设备在国内已有发展，就地冷再生 设备已经大量使用，国外生产厂商正密 切关注着中国市场。
• 2.1就地冷再生技术，不需对原材料进行加热，节 省大量能源，在再生过程中可以添加矿料，也可 以添加结合料，如乳化沥青、泡沫沥青等，在国 外，这种再生的结构层几乎都被作为路面基层使 用；适用于沥青路面的各种结构性损坏。后来发 展起来的全深度复拌再生工艺，可以校正路面的 纵向和横向轮廓、粉尘和烟气污染很小。适用于 需要对对整个路面进行翻修的场合，特别是适用 于需要对基层进行补强的改建场合，但同样不适 宜表面层翻修。
图11
3.2.2旧材料通过滚筒 上特制的环输入干燥 滚筒，如图12，也是 在新旧两种材料的输 送皮带上都安装了连 续称量系统，按预设 此例控制，由于将旧 料添加到干燥滚筒， 其添加量可以达到 35%。冷料虽然由皮 带电子秤计量，但由 于含水量无法扣除， 同样由于计量控制粗 糙，此法亦不可选。
图12
从图4可以看出，冷 再生的铣刨拌和转子不 仅可以将旧路面铣除， 而且可以铣刨一部分路 面基层, 适用于对基层 进行补强或者对路面进 行全深度翻修，属于全 深度（最深可达280mm） 复拌再生。
图4
2.2就地热再生表面翻修技术。
• 该技术需要对沥青路面或者对沥青路面材 料加热后进行再生，在再生过程中，可以 调整原沥青路面的骨料级配、油石比，掺 入适量的再生剂提高旧沥青的路用性能。 适合用于路面层的翻修。
2.2.1热铣刨型
图5是典型的对旧路面加热式热再生工艺：
图5
用加热机对旧路面进行辐射式加热 再生机组继续对路面加热的前提下完成如下工作： 扒松被加 热后的路面、将扒松的旧路面材料 收集到搅拌器、添加新的沥青、新的沥青混合料 （调整及配）、加入再生剂，充分搅拌后摊铺。 压路机碾压
图6是对旧路面加热式热再生工作照片
者道路改建时将会成生大量的废 旧沥青混合料，这些废旧沥青混 合料中，不仅含有碎石等性能优 良的骨料，而且含有4~5%的沥 青，是一种可以再生的资源，充 分利用这些资材，对于保护环境 节省自然资源具有重要的意义。
• 从20世纪70年代开始国外就
已经开始了沥青路面再生技 术的研究。
2.就地再生技术，它可以完 全节省挖出就路面的运输费 用，并100%的利用再生资源。
图6
• 把旧路面加热后扒松后进行再生。 它可以完整地保持原有沥青路面集 料的级配，添加适量的集料、结合 料和再生剂后能够改善再生结构的 性能。根据再生的不同要求，再生 机组分单熨平板式和双熨平板式。
单熨平板式。如图7，它仅适用于就地 热再生旧路面材料，能有效地改善和提高路 面的使用性能。
图7
双熨平板式。如图8，是一种复拌加铺工艺， 现有旧铺层再生的同时，在其上采用新材料同 时热对热地加铺出一个全新的上面层，一次性 地完成旧路面的再生和表面层的加铺。而且使 高质量的专用磨耗层以很薄的铺层形式应用。