北京市政路桥管理养护集团.

北京市政路桥管理养护集团废弃沥青材料回收利用

项目名称：废弃沥青材料回收利用

申报单位：北京市政路桥养护集团

废弃沥青材料回收利用

一、项目主要内容

北京由于其特殊的城市特点，对城市环境和道路通行使用提出了更高的要求。由于每年的道路修建和维护，产生了大量的沥青铣刨混合料，材料的废弃不仅是资源的浪费，而且对环境产生污染。

本项目的研究中，主要参考国外先进经验，并结合国内其它省份的应用经验，考虑应用泡沫沥青移动厂拌冷再生技术。该项技术采用将沥青铣刨材料遵循就近集中回收的原则，集中处理，通过移动式厂拌冷再生设备进行再生利用，再生后材料作为柔性基层或沥青下面层。在室内通过试验，进行混合料的配合比设计，在此基础上，对混合料的性能进行评价，从而得出适用于北京市实际情况的沥青冷再生技术结论。并通过100%回收北京市道路建设和养护过程中产生的沥青废料，经过冷再生处理后进行二次利用，用于修筑新改建道路和大中修道路路段。移动式厂拌冷再生技术不仅能够减少热力能源的浪费，同时还能够将沥青废料进行循环利用，节省不可再生资源，充分体现了循环经济的优势。

本项目拟从以下几方面进行研究：

(一)、配合比设计研究

1.材料评价

材料评价是冷再生混合料设计的基础和组成部分，主要包括材料的取样和试验，另外为了满足再生混合料级配的要求或是完善机构上

的不足时需要添加一部分新料，同样需要对新料进行各方面的评价。

2.冷再生用沥青废料的确定

冷再生用沥青废料需要满足相关性能技术要求：（1）对老化沥青的软化能力；（2）对RAP较好的裹覆能力；（3）有较快的早期强度和抗水损能力形成；（4）对沥青废料含量微小的变化具有不敏感性；（5）与石料较好的配伍性。本项目研究主要采用的是北京市2008年度和2009年度道路建设和养护过程中产生的沥青废料进行相关指标和适应性的研究。

3.材料组成设计研究

(1)、合理级配的研究

废旧沥青路面的沥青废料冷再生主要是针对原路面的旧面层翻松、破碎过筛后所得材料的重新利用，通过对旧料的分析和评价得到其含油量及级配情况，根据所得结果决定是否需要添加新料以满足再生混合料级配的要求或是完善机构上的不足，根据设计要求配成符合要求规格的沥青混合料，从而使所得混合料达到路用性能的指标。因此，需要对其适合该混合料的合理级配进行研究。

(2)、配合比设计方法的研究：

一般沥青混合料的配合比设计是采用马歇尔试验设计方法，即通过试配法确定混合料的矿料配合比，并通过马歇尔试验判断矿料级配的合理性并确定混合料的最佳油石比。值得说明的是本次设计的是一种半刚性沥青混合料，因此，混合料配合比设计与常规的设计方法略有所差别，为此与热拌沥青混合料试验的马歇尔设计方法相比，我们

在“试件的击实和养生”、试件的实验条件及试件拌和用水量的确定等过程进行修正。从设计流程上看，在确定混合料的油石比时，针对半刚性沥青混合料除了以马歇尔试验结果为依据外，还应考虑混合料的抗拉强度和弹性模量，本次试验采用的指标是由劈裂强度试验结果得出的劈裂强度作为确定沥青废料用量的主要依据。

另外对比各种设计方法，包括修正后的马歇尔（Marshall）设计方法、美国目前常用的旋转压实（SGC）Superpave设计方法，找出适合北京地区的设计方法。

(二)、沥青废料再生混合料性能研究

1.水稳定性研究：

沥青废料冷再生混合料在使用初期，其中的水分没有充分的挥发，使得强度没有完全形成，在外界不利的条件下，诸如水、载荷的作用下它的稳定性是一个必须考虑的问题，而且该材料的空隙率一般较大，很容易受到降水、温度的直接影响，为确保路面材料在路面设计使用年限保持良好的工作状态，材料设计时水稳定性验证是十分重要的一个环节。为此分别进行浸水马氏和浸水劈裂试验，通过分析指标作为确定最佳的沥青废料用量依据。

2.高温稳定性研究：

车辙试验适用于测定沥青混合料的动稳定度，用于评价高温抗车辙能力，供沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验使用。与热拌沥青混合料相比，冷拌沥青混合料最大区别在于其强度是随着水分蒸发、车辆荷载压实逐渐发展的，因为沥青废料冷再生混合料中的旧沥

青又是部分逐渐成为有效结合料的。冷再生混合料一般用作路面结构的基层，因此通过车辙试验验证再生混合料的高温抗车辙能力具有很强的说服力。

3.松散试验

采用沥青废料冷再生技术摊铺后的路面主要问题之一是松散。松散试验主要用于测试沥青废料冷再生混合料的粘结力和粘附力的发展，进而用于评价混合料的抗松散能力和形成早期强度的能力。这就需要混合料具有较好的抗飞散损失的能力，这一点对冷再生混合料的要求更加重要。

(三)、沥青废料再生混合料路面施工技术研究

为摸索沥青废料冷再生混合料路面的施工工艺，铺筑不短于1km 的试验段，通过试验路铺筑过程中沥青废料冷再生混合料的拌和、摊铺、碾压，施工质量控制、施工现场管理和质量检测验收等多方面的研究，形成适合北京地区沥青废料冷再生混合料路面的施工技术。

(四)、养护管理研究

沥青废料冷再生混合料作为一种特殊的路面材料与热拌沥青混合料有一定的区别，冷拌沥青混合料的强度是随着水分蒸发、车辆荷载压实逐渐发展的，随着时间的延长沥青废料冷再生混合料中的旧沥青又有一部分逐渐成为有效结合料。因此，需对沥青废料冷再生混合料路面的养护管理进行研究，形成适合北京地区的沥青废料冷再生混合料路面养护管理技术。

（五）、100%回收利用原路用废弃沥青材料

1、养护废弃料，就近送往“路用材料环保再生站”集中存放，统一安排再生利用；

2、工程弃料，由施工单位送往就近“路用材料环保再生站”，各再生站根据情况给予“专项环保奖”；

3、采用冷再生工艺的公路翻修工程，就近选择站点再生利用；

4、由北京路桥瑞通养护中心各路面专养段对公路沿线废弃的沥青料进行收集，运至就近站点；

5、废弃的公路等利用施工淡季进行铣刨回收。

二、项目实施的目标

沥青废料冷拌再生技术在环境保护和社会经济效益方面具有热拌沥青混合料无法具备的优点。不仅避免石矿资源的过度开采，破坏环境，而且避免大量废弃的沥青混合料长期堆存带来的各方面污染。不仅可以节约能源和资源, 而且延长可施工季节; 同时能够改善施工条件, 减少环境污染。

通过开展《北京地区沥青废弃材料回收再利用项目》的研究，可以为北京地区各道路废旧沥青路面材料有效的重新利用提供科学的理论依据和技术支持。利用沥青废料冷再生技术对废旧沥青路面的利用不仅可以将原有的路面延长使用寿命。还可以通过旧材料的再生利用，保护环境、节省资源，降低工程造价。采用该再生技术节约材料费用50%左右，相当于节约路面总造价的30%左右。

通过该再生技术的研究和相关工法的制定，将极大的丰富我国道