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        淺談廢舊油皮廠拌熱再生技術(shù)在養(yǎng)護(hù)中的實(shí)踐

        2013-11-12 06:04:16焦世琰
        科技視界 2013年34期
        關(guān)鍵詞:油皮改性劑節(jié)約

        焦世琰

        (甘肅省武威公路總段,甘肅 武威 733000)

        0 前言

        廢舊油皮廠拌熱再生技術(shù),就是指對廢舊油皮予以回收后,經(jīng)過破碎——加熱——加入改性劑——拌和等工序使舊油皮再生,改變了舊油皮瀝青老化,粘附性低,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易發(fā)生病害的特性,使舊油皮的瀝青三大指標(biāo)由低標(biāo)號改善到高標(biāo)號,提高粘附性,重新組合材料結(jié)構(gòu),不僅達(dá)到節(jié)約砂、石、瀝青等路面材料,降低工程成本的目的,同時起到變廢為寶,保護(hù)環(huán)境的目的。

        2012年5月,我段應(yīng)用廢舊油皮廠拌熱再生技術(shù),新生成AM-20瀝青再生料,在S211線K99+600~K99+800路段攤鋪完成3cm厚的下面層2100m2。從實(shí)際鋪筑情況和鋪筑后經(jīng)過半年多的行車碾壓情況來看,再生瀝青混合料試驗(yàn)段表面密實(shí),無松散、開裂,性能穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期效果。

        1 施工工藝

        改性瀝青混合料的施工方法與瀝青混合料基本相同,只是在材料上,由舊油皮替代了部分砂石材料,多出了舊油皮的采集、貯備、粉碎以及瀝青改性劑的添加過程。

        1.1 舊油皮的采集、貯備及破碎

        回收瀝青路面材料時,應(yīng)采用機(jī)械開挖的方式,盡量減少材料的變異,并且在回收和存放過程中,盡量避免混入基層廢料、雜物、土等雜質(zhì)。

        我段選用的廢舊油皮結(jié)構(gòu)為3cm+2cm瀝青碎石,瀝青標(biāo)號90#,油皮下半部分瀝青老化較輕,上半部分瀝青明顯老化。粉碎時,運(yùn)用碎石機(jī)的錘片將大部分礫石擊碎,粉碎后舊油皮較均勻。

        1.2 確定配合比

        調(diào)整碎石料級配:

        破碎后的舊油皮料,經(jīng)過篩分試驗(yàn)結(jié)果見(表1、圖1),粉碎后除19mm號篩以上有部分篩余外基本滿足AM-20級配規(guī)范要求。

        表1 AM-20下面層礦料級配

        圖1 篩分試驗(yàn)結(jié)果

        篩孔孔徑為 2.36mm,1.18mm 和 0.6mm 通過率均超出規(guī)范要求,證明舊路面中碎石在這三個孔徑通過率較高集料偏細(xì),經(jīng)過反復(fù)篩分試驗(yàn),確定需要加入10-20mm碎石20%-40%,來調(diào)整集料級配范圍。我們在施工過程中加入40%的新碎石,從而確保骨料符合規(guī)范要求,調(diào)整油石比。

        廢舊油皮粉碎前和粉碎后分別通過抽屜試驗(yàn),從結(jié)果看,廢舊油皮油石比變化比較明顯。

        表2

        從上表中可以看出舊路面瀝青含量基本為3.75%,我段設(shè)計的AM-20下面層油石比為5.5%,因此實(shí)際施工過程中,加入90#A級新瀝青,用量略大于1.75%,已彌補(bǔ)在粉碎及拌合過程中的瀝青損失量。

        1.3 確定瀝青改性劑添加量

        我段在實(shí)踐施工過程中,采用 GXH-2001型廢舊瀝青改性劑,技術(shù)原理是:摻入與瀝青主要化學(xué)組分的物理、化學(xué)性質(zhì)相溶的物質(zhì),以改善廢舊瀝青化學(xué)組分的物理、化學(xué)性質(zhì),從而提高或恢復(fù)廢舊瀝青材料的路用性能。

        通過進(jìn)行改性劑對瀝青改性情況的實(shí)驗(yàn)來確定改性劑的用量,以90號A級瀝青為試驗(yàn)對象,瀝青原樣檢測結(jié)果為針入度 (25℃,5S,100g):93;延度(15℃):106;軟化點(diǎn)(5℃):44.5;改性劑摻量按照 2‰;4‰;6‰的比例分別試驗(yàn)三大指標(biāo)結(jié)果見下表:

        表3

        加入1.75%新瀝青及40%10mm-20mm碎石,然后按照改性劑摻量為2‰、4‰、6‰進(jìn)行試驗(yàn)下表:

        表4

        圖2 穩(wěn)定度趨勢圖

        圖3 流值趨勢圖

        實(shí)驗(yàn)證明瀝青改性劑在加入2‰時,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,所以我們是施工中確定瀝青改性劑加入量為2‰。

        需要注意的是GXH2001型瀝青改性劑屬于易燃、腐蝕性材料,拉運(yùn)、存放、使用過程要按照防爆、易燃、防腐蝕材料采取安全措施。添加時注意噴灑均勻,一般在拌合初期添加。

        1.4 混合料拌制

        廠拌熱再生混合料的生產(chǎn)文帝和拌和時間應(yīng)根據(jù)拌和設(shè)備的加熱干燥能力、回收瀝青路面材料含水率、再生混合料的級配、新瀝青的黏溫曲線等綜合確定,以不加劇回收瀝青路面材料的再老化,提高生產(chǎn)能力,降低能耗,并生產(chǎn)出均勻穩(wěn)定的瀝青混合料為原則。

        建議采用加熱和拌和有隔離措施的拌合設(shè)備。我段在實(shí)際施工過程中采用福建泉州QLB-40型間歇式拌和站拌和。拌和改性瀝青混合料時,由于間歇式拌和站加熱筒與拌和室相連,加熱筒采用油煤混合材料加熱,拌和室內(nèi)有明火,宜導(dǎo)致加入改性劑后燃燒,導(dǎo)致改性瀝青混合料老化嚴(yán)重,拌和方法存在安全隱患。

        1.5 拉運(yùn)、攤鋪與碾壓

        再生瀝青混合料的拉運(yùn)、攤鋪與碾壓過程與熱拌瀝青混合料路面的規(guī)定基本一直,只是在攤鋪溫度上,宜比熱拌瀝青混合料高5-15℃。

        2 養(yǎng)護(hù)實(shí)例成本分析

        我們以此次施工中每拌合一盤混合料所需用成本來做以經(jīng)濟(jì)分析,據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,AM-20再生料油石比為5.5%,每拌合一盤再生料,加入破碎廢舊油皮720kg,10-20mm碎石480kg,GXH-2001型廢舊瀝青改性劑6kg,90#瀝青25kg,分析結(jié)果如表5。

        此次試驗(yàn)共鋪筑3cm厚的下面層2100m2,即舊油皮再生混合料63m3,節(jié)約碎石37.8m3,相比節(jié)約60%,瀝青節(jié)約5155.9kg,相比節(jié)約62%,加入改性劑再生混合料成本是未加入改性劑新拌混合料成本的71%,節(jié)約成本消耗29%,經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。

        3 結(jié)束語

        應(yīng)用廢舊油皮廠拌熱再生利用技術(shù),具有如下優(yōu)點(diǎn):一是保留了廢舊瀝青混合料的瀝青性能,使廢舊的瀝青材料得到再生利用,有效地節(jié)省了廢舊油皮的堆放場地,減少了廢棄油皮對環(huán)境的污染,符合國家環(huán)保法規(guī)政策。二是廢舊瀝青油皮的回收利用,適合集體作業(yè),適用性強(qiáng),有效地降低了養(yǎng)護(hù)成本。三是廢舊油皮的回收利用,技術(shù)簡單、方便快捷、節(jié)約資源,大大提高了養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)效益和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量??紤]到此技術(shù)具有如此多的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)在日常養(yǎng)護(hù)中多運(yùn)用、多實(shí)踐。

        表5

        [1]JTG D50-2006公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].

        [2]JTG F41-2008公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].

        [3]JTG 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

        [4]淺談如何利用廢舊瀝青油皮養(yǎng)護(hù)公路的實(shí)踐[Z].

        注釋:

        ①本文所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于甘肅省武威公路總段中心實(shí)驗(yàn)室.

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