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        淺析“熱再生、生資源”

        2015-09-19 10:01:36蔣學(xué)真
        中國科技縱橫 2015年17期
        關(guān)鍵詞:工藝流程

        蔣學(xué)真

        【摘 要】廠拌熱再生技術(shù)作為一種快捷、環(huán)保、節(jié)能的瀝青路面翻修技術(shù),越來越受到公路行業(yè)的重視。與傳統(tǒng)的路面修補(bǔ)技術(shù)相比,熱再生技術(shù)在保證瀝青路面維修質(zhì)量的同時,能最大程度地節(jié)約時間、減小投入??偨Y(jié)公路瀝青混凝土路面熱再生技術(shù)的施工工藝流程,并結(jié)合現(xiàn)有公路瀝青路面處理病害實(shí)例,對廠拌熱再生技術(shù)進(jìn)行評價。

        【關(guān)鍵詞】廠拌熱再生 工藝流程 社會經(jīng)濟(jì)效益 工程評價

        1 前言

        隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展,交通量快速增加,超載現(xiàn)象日益突出,特別是交通荷載在20世紀(jì)90年代以后許多已建成道路車轍、開裂等路面病害越發(fā)嚴(yán)重,無法滿足使用要求。道路都相繼進(jìn)入大、中修期。大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄,一方面造成環(huán)境污染,另一方面對于我國這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為缺乏的國家來說是一種資源的浪費(fèi),并且大量的使用新石料、開采石礦會導(dǎo)致森林植被減少、水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。

        根據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),在我國每年有超過200萬噸的舊瀝青混合料被廢棄掉,其中所含瀝青超過10萬噸。且廢棄的混合料數(shù)量會隨道路里程的逐年增加而增加。石油瀝青是路用瀝青的主要來源,屬于不可再生資源,現(xiàn)已存量匱乏。調(diào)查顯示,對廢棄瀝青混合料的再生利用可節(jié)約材料費(fèi)用53.4%,路面造價降低約25%,瀝青節(jié)約50%。根據(jù)我國80年代的鋪筑經(jīng)驗(yàn),材料費(fèi)節(jié)省43%~51%,工程造價降低20%~50%,與國外的經(jīng)驗(yàn)基本一致。

        瀝青混凝土路面經(jīng)過一段時間使用后,整體性能也許已不能達(dá)標(biāo),但其中舊料作為路面材料仍具很高的價值。所以若瀝青路面能夠再生利用,達(dá)到良好的路用性能則能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料,節(jié)省工程投資,有利于處理廢料、保護(hù)環(huán)境,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會、環(huán)境效益。

        2 廠拌熱再生技術(shù)施工工藝流程以及設(shè)備

        廠拌熱再生技術(shù)目前已較為成熟,國內(nèi)外大量的長期實(shí)踐證明,廠拌熱再生混合料路面不僅能夠達(dá)到并保持所要求的各項(xiàng)路用性能指標(biāo),而且還具有更好的抗車轍性能。

        廠拌熱再生瀝青混凝土就是將舊瀝青路面經(jīng)過銑刨后運(yùn)回拌合廠,再集中破碎、篩分,根據(jù)路面不同層次的質(zhì)量要求,進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確定舊瀝青混合料的添加比例、再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機(jī)中按一定比例重新拌合成新的混合料,從而獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面,如下圖1所示。

        圖1 廠拌熱再生施工流程示意圖

        3 廠拌熱再生技術(shù)的社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境分析以及工程評價

        (1)經(jīng)濟(jì)分析:瀝青再生技術(shù)的直接經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在兩個方面:節(jié)約了集料、瀝青材料費(fèi)以及廢料的運(yùn)輸費(fèi)、堆棄費(fèi)。

        以剛完工的G107馬村立交至黃河大堤段改建工程項(xiàng)目為例,回收舊瀝青混合料的油石比為 4%,熱再生瀝青混合料的油石比為4.7%。與生產(chǎn)普通瀝青混合料相比,挖除1km 4cm 舊路面,重新鋪筑4cm的新路面,同時,舊料的摻配比率為a%,再生采用第二烘干筒再生,它們之間的直接經(jīng)濟(jì)效益比較見表1。用下表中普通瀝青混合料的金額減去瀝青再生的金額,即為鋪筑1km瀝青路面瀝青熱再生所節(jié)約的總費(fèi)用:

        52750+2957.4a-57500-159.46a=2797.94a-4750

        在不同的舊料摻配比例下,生產(chǎn)每公里熱再生瀝青混合料可節(jié)約的費(fèi)用如表2所示。從表中可以看出,舊料利用率越高,經(jīng)濟(jì)效益越顯著,在路面養(yǎng)護(hù)中,理論上可以使舊料 100%再生利用,它的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是不可估量的。

        表1舊料的摻配比率為a%瀝青熱再生與生產(chǎn)普通瀝青混合料的直接經(jīng)濟(jì)效益比較

        序號 普通瀝青混凝土

        項(xiàng)目及材料名稱 單位 計(jì)算式 數(shù)量 單價 金額(元)

        1 挖除舊路面 ㎡ - 12500 3.2 40000

        2 銑刨舊路面 ㎡ - - - -

        3 運(yùn)輸舊料 m? 12500*0.04 500 18 9000

        4 棄料場地(堆2m高) ㎡ 500*2 250 15 3750

        5 破碎篩分 m? - - - -

        6 再生劑 kg - - - -

        7 舊料代替的瀝青(含運(yùn)費(fèi)) kg 500*1.59*4%*a%*1000 318a 4.5 1431a

        8 舊料代替的集料(含運(yùn)費(fèi)) kg 500*1.59*a%*96%*1000 7632a 0.2 1526.4a

        9 小計(jì) 52750+2957.4a

        熱再生瀝青混凝土

        10 挖除舊路面 ㎡ - - - -

        11 銑刨舊路面 ㎡ - 12500 4.2 52500

        12 運(yùn)輸舊料 m? 500 10 5000

        13 棄料場地(堆2m高) ㎡ 0

        14 破碎篩分 m? 500*a% 5a 2 10a

        15 再生劑 kg 500*1.59*4%*a%*4.7%*1000 14.946a 10 149.46a

        16 舊料代替的瀝青(含運(yùn)費(fèi)) kg - - - -

        17 舊料代替的集料(含運(yùn)費(fèi)) kg - - - -

        18 小計(jì) 57500+159.46a

        表2 不同舊料摻配比例下,生產(chǎn)每公里熱再生瀝青混合料可節(jié)約的費(fèi)用

        摻配比例 10% 20% 30% 40% 50%

        節(jié)約費(fèi)用總額(元) 23229.4 51208.8 79188.2 107167.6 135147

        G107新鄉(xiāng)段大修改造項(xiàng)目中舊料摻配比率為25%,顧可節(jié)約的費(fèi)用為:65198.5元/km。由此數(shù)據(jù)顯示,整個項(xiàng)目所節(jié)省的費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。

        (2)環(huán)境效益:廠拌熱再生技術(shù)除了具有一定的經(jīng)濟(jì)效益外,還間接具有良好的社會和環(huán)境效益,而這方面的效益是無法用貨幣來衡量的,原因如下:①鋪筑再生路面而充分利用了舊瀝青混合料,解決了瀝青路面翻修所產(chǎn)生大量廢料對環(huán)境污染問題,保護(hù)了人類生存的環(huán)境,符合了我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中廢物資源化的要求;②節(jié)約瀝青和砂石材料,減少了對材料的需求量,又有助于自然環(huán)境資源的保護(hù),緩和瀝青材料供求的緊張狀態(tài);因?yàn)楣?jié)省了投資,降低了工程造價,使某些原來不能及時翻修的舊瀝青路面得以修復(fù),從而改善了道路狀況,提高了公路的運(yùn)輸能力,減少了輪胎的磨損,降低運(yùn)輸成本,減少可能發(fā)生的交通事故,保證行車舒適安全。

        鋪筑熱再生瀝青路面間接的社會經(jīng)濟(jì)效益,有些環(huán)境專家認(rèn)為甚至比直接經(jīng)濟(jì)效益更有意義。

        4 個人薄見

        通過G107新鄉(xiāng)段大修改造項(xiàng)目中各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)再生后的瀝青混合料各項(xiàng)指標(biāo)均能符合熱拌瀝青混合料規(guī)范要求,施工完成路面至今未見明顯不良效果,路面平整無車轍、沉陷、松散等病害問題。而舊瀝青混合料的再生利用可以節(jié)約大量礦料,減少路用礦料開采,同時保護(hù)環(huán)境,既保護(hù)了寶貴的土地資源,更利于環(huán)保。同時使用再生路面技術(shù)減少了大部分瀝青熔化、加熱工作量,減少了養(yǎng)路工人與熬制瀝青過程中有害氣體的接觸,改善了勞動條件,是對勞動者人身健康的直接保護(hù)。這也是我發(fā)表此文章的初衷,希望廠拌熱再生技術(shù)得到更進(jìn)一步的研究和廣泛運(yùn)用到實(shí)踐中,以及環(huán)保節(jié)約的理念得到更有效的證實(shí)!

        參考文獻(xiàn):

        [1]張文會.瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)研究[D].西安:長安大學(xué),2004.

        [2]邱健.再生瀝青混合料組成設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2007.

        [3]黃建躍.談發(fā)展瀝青熱再生技術(shù)的幾個關(guān)鍵問題.公路,2003.8.

        [4]楊彥海.再生瀝青性分析與評價能.東北公路,2003.4.

        [5]JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

        [6]JTG D50-2006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

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