摘要：現(xiàn)階段缺乏針對綠色環(huán)保型拌和站對再生料的處理方式的系統(tǒng)性研究及梳理，本文通過查閱大量瀝青熱再生現(xiàn)狀，對再生瀝青混合料（Reclaimed Asphalt Pavement，RAP）的儲存與管理要求提出了建議，并調(diào)研了國內(nèi)外再生料破碎和篩分工藝，對比各工藝的特點和優(yōu)勢，進行了適用性分析，最后給出綠色環(huán)保型拌和站再生料預(yù)處理方案。

關(guān)鍵詞：拌和站；RAP回收儲存；再生料預(yù)處理方案

中圖分類號：U416.217""""""""""""""""""""""""""" 文獻標(biāo)識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673?6478（2023）06?0084?04

Research on the Treatment Method of Recycled Materials in Green and Environmentally Friendly Mixing Stations

ZHOU Wei ZHENG Haoyu

（1. Jiangsu Expressway Engineering Maintenance Technology Co.， Ltd.， Nanjing Jiangsu 210000， China;2. Hohai University， Nanjing Jiangsu 210000， China）

Abstract： At present， there is a lack of systematic research and sorting on the treatment methods of recycled materials in green and environmentally friendly mixing plants. This article proposes suggestions for the storage and management requirements of recycled asphalt mixture （RAP） by consulting a large amount of current asphalt thermal regeneration status. It also investigates the crushing and screening processes of recycled materials at home and abroad， compares the characteristics and advantages of each process， and conducts applicability analysis， Finally， a pre?treatment plan for recycled materials in a green and environmentally friendly mixing station is provided.

Key words： mixing plant; RAP recycling and storage; recycling material pre?treatment plan

0 引 言

隨著江蘇省高速公路老齡化現(xiàn)象的加劇，多條高速公路陸續(xù)進入大修期，越來越多的再生瀝青混合料（Reclaimed Asphalt Pavement，RAP）面臨著再次利用的問題，中國的許多學(xué)者都對此進行了相關(guān)研究。

2008年，國家發(fā)布了《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》[1]，對再生混合料材料技術(shù)要求，舊瀝青路面材料的回收處理及試驗要求進行了規(guī)范。朱忠林[2]研究了RAP的分類以及評價方法，通過SPSS評價的結(jié)果作為再生料堆放處理的依據(jù)。王杰[3]等人研究了RAP的變異性并提出了常伴熱再生RAP最大添加比例控制模型。張明杰[4]等人探究了銑刨方式對RAP變異性的影響，認為采用分層銑刨的方式，RAP變異性較好且提出了合適的銑刨速度建議。高立波[5]等人對RAP精分離技術(shù)及大比例再生技術(shù)進行工程應(yīng)用實踐，驗證了RAP精分離技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，可提高RAP的社會經(jīng)濟效益。商曉儒[6]等人分析了RAP摻配率較低的原因，提出了采用雙層滾筒烘料技術(shù)措施可有效提升RAP摻量。劉燕燕[7]等人研究了RAP分級對熱再生瀝青混合料路用性能變異性的影響，證明了RAP分級可以提升再生瀝青混合料的路用性能。

瀝青混合料的再生作為高水平綠色環(huán)保型拌和站建設(shè)的重要組成部分，有必要對綠色環(huán)保型拌和站再生板塊進行系統(tǒng)性研究。本文從再生料儲存與管理、再生料預(yù)處理工藝等方面展開研究，為綠色環(huán)保型拌和站再生料處理方面提供理論依據(jù)。

1 RAP儲存與管理

RAP礦料級配、油石比和瀝青性能的變異性[3]均較大，對RAP料合理的儲存方式是控制RAP質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在進行RAP料的儲存時，應(yīng)該根據(jù)不同等級和用途進行分類、分堆、分區(qū)管理以減少RAP料的變異性，保證再生質(zhì)量。本文擬從RAP的分級管理、含水率控制、堆放管理三個方面提出優(yōu)化建?議。

1.1 RAP分級管理

針對不同車道和深度的瀝青路面，其瀝青性能指標(biāo)也存在差異。為了更好地利用RAP，需要根據(jù)其所處層位對集料物理性能和舊瀝青性能的影響，將RAP進行分類分級管理。其中，建議將上面層與中下面層RAP集料分開堆放，以減小RAP的差異性，并根據(jù)使用年限進行分類。另外，將RAP分檔后可以降低其變異性，建議將RAP分為三檔，在高摻量時應(yīng)降低0～5mm細料檔的比例，以控制其變異性。在破碎篩分RAP前，需將其拌和均勻并重新篩分以進行配合比設(shè)計。對于場內(nèi)RAP，應(yīng)建立詳細檔案，包括料堆銑刨資料、大致噸數(shù)等各項數(shù)據(jù)指標(biāo)，并定期進行檢測，以使對RAP的管理策略更加高效準(zhǔn)確，以便于控制RAP質(zhì)量，保證再生瀝青混合料性能。

1.2 RAP含水率控制

RAP的含水率對篩分及混合料生產(chǎn)過程都會產(chǎn)生影響，且RAP的加熱效率與含水率相關(guān)，含水率越高，RAP的溫度上升越慢，水分殘留也越多，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，含水率指標(biāo)見式（1）。

=_w?_d/_w （1）

式中：_w為RAP烘干前質(zhì)量；_d為RAP烘干后質(zhì)量；為含水率。

為減少RAP料含水率，建議將銑刨后的RAP立即儲存在室內(nèi)專用倉內(nèi)，儲存RAP料的基底應(yīng)具有良好的排水功能和一定的坡度，并在室外倉入口處設(shè)置排水溝。如無法滿足條件，可采用半敞開式儲存，設(shè)置排水溝，以控制含水率?！豆窞r青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG/T""?5521—2019）中規(guī)定RAP的含水率不應(yīng)大于3%[1]，RAP水分過多可能會導(dǎo)致生產(chǎn)過程中與新集料混合不充分，影響再生瀝青混合料的性?能。

1.3 RAP堆放管理

應(yīng)預(yù)留有足夠的場地堆放RAP，具體占地面積需要通過再生料儲量來計算確定，堆料場要經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠不幚?，設(shè)置坡度，在料堆邊設(shè)置盲溝排水。RAP在筒倉或料斗中存放過多，會由于溫度和自重的壓力而產(chǎn)生固結(jié)作用，將會堵塞料斗。因此，RAP不宜堆放過高（不超過2.5m為宜），并應(yīng)盡量避免長時間的存儲。在RAP有固結(jié)傾向的場合，可將RAP暫時堆放在地上以緩解固結(jié)現(xiàn)象，待生產(chǎn)時再投進料斗。

2 RAP預(yù)處理工藝研究

RAP的變異性是影響熱再生回收料摻加比例的重要影響因素，需要對RAP進行預(yù)處理來減小變異性的影響，RAP預(yù)處理主要發(fā)生于RAP的回收、破碎篩分階段[8]，本文擬從上述三個方面對RAP預(yù)處理工藝進行研究以提出適用的RAP預(yù)處理方式，RAP預(yù)處理流程如圖"1所示。

2.1 RAP回收方式

常用于RAP回收的方式有銑刨和翻挖（圖2），我國的瀝青路面面層一般為兩層或三層，翻挖方法很難分層處理RAP且需要二次破碎。銑刨法回收RAP主要優(yōu)點是銑刨后工作量較少，不用二次破碎，其缺點主要是會使集料細化，不利于下一步再生。

在銑刨時，根據(jù)銑刨方式分為冷銑刨與熱銑刨，根據(jù)銑刨實施方法可分為分層銑刨及整體銑刨。四種銑刨方式的優(yōu)缺點見表"1。

分層銑刨相對于整體銑刨RAP變異性較小[4]，冷銑刨雖會出現(xiàn)一定的細化但工作效率更高，成本更低，綜合比較，建議采用分層冷銑刨的回收方式。

2.2 RAP破碎工藝研究

選擇合適的破碎設(shè)備是瀝青混合料再生工程應(yīng)用的關(guān)鍵，本文通過調(diào)研7種破碎工藝，并進行破碎工藝的適用性分析，以此篩選出適用于RAP的破碎工藝，如表"2所示。

經(jīng)對比分析可知，圓錐式破碎機以壓碎為主，且適用于中小物料的破碎，不適用于塑性很強的RAP的破碎；顎式破碎機和單輥式破碎機適用于大塊RAP料的破碎；錘式破碎機、沖擊式破碎機和雙輥式破碎機適用于中小塊RAP的破碎。

2.3 RAP篩分工藝研究

RAP料篩分對于保證混合料的質(zhì)量和穩(wěn)定性具有重要的作用。通過調(diào)研6種不同篩分工藝，分別從振動形式、篩分效率、是否有防堵孔效果、優(yōu)缺點等方面進行對比，如表"3所示，初步篩選出適用于RAP細料的篩分工藝。

經(jīng)對比分析可知，直線振動篩和圓振動篩無防堵孔效果，不適用于RAP細料的篩分。滾筒篩主要適用于篩砂。弛張篩、概率篩和多點驅(qū)動式高頻篩具有良好的防堵孔效果，篩分效率高，適用于RAP細料的篩分。

3 再生料預(yù)處理方案

再生料的破碎篩分技術(shù)較為成熟，現(xiàn)階段市場上仍以該技術(shù)為主。隨著更多RAP回收利用的迫切需求，大摻量再生技術(shù)也在快速發(fā)展，剝離技術(shù)的革新與市場化是將來發(fā)展的趨勢。目前的精細剝離技術(shù)[5]可實現(xiàn)節(jié)約工程造價20%以上，經(jīng)濟效益明顯。根據(jù)市場調(diào)研的結(jié)果，結(jié)合發(fā)展觀念，本文從現(xiàn)階段和未來發(fā)展階段兩方面考慮，分別提出再生料預(yù)處理方案，包括處理設(shè)備和預(yù)處理后成品再生料的儲存兩個方面。

3.1 采用傳統(tǒng)破碎篩分技術(shù)的再生料預(yù)處理方案

采用傳統(tǒng)破碎篩分技術(shù)的再生料預(yù)處理方案需要考慮預(yù)處理設(shè)備的占地面積，傳統(tǒng)破碎篩分設(shè)備占地面積較小，占地約500m2?？紤]需留有空地堆放未處理的銑刨料，進行銑刨料的再加工，再生料加工區(qū)占地宜大于3"000m2。傳統(tǒng)破碎篩分設(shè)備，功率為80kW左右。市場上再生料預(yù)處理設(shè)備的價格為150萬元左右。

對于預(yù)處理再生料的儲存需要做到分類堆放。上面層和中下面層分開堆放，10年以上的銑刨料與10年以內(nèi)的銑刨料分開堆放，傳統(tǒng)破碎篩分設(shè)備通常將銑刨料分為粗、中、細三檔，宜分開堆放。對于篩分得到的再生細料，油石比較高，為防止其二次板結(jié)，應(yīng)控制其堆放高度，避免長時間儲存。再生料倉不少于12個，具體大小考慮每種銑刨料的回收量進行設(shè)計，總占地8"000～10"000m2。

3.2 采用分離技術(shù)的再生料預(yù)處理方案

采用分離技術(shù)的再生料預(yù)處理方案中具備剝離技術(shù)的設(shè)備占地面積較大，約800m2?？紤]需留有空地堆放未處理的銑刨料，進行銑刨料的再加工，再生料加工區(qū)占地宜大于3"500m2。具備剝離技術(shù)的設(shè)備，功率為430kW左右。市場上具備剝離技術(shù)的設(shè)備價格為500萬元左右。

預(yù)處理再生料的儲存需要做到上面層和中下面層分開堆放，10年以上的銑刨料與10年以內(nèi)的銑刨料分開堆放，具備剝離技術(shù)的設(shè)備通常將銑刨料分為四檔，宜分開堆放。對于再生細料，油石比較高，為防止二次板結(jié)，應(yīng)控制其堆放高度，避免長時間儲存。再生料倉不少于16個，具體大小考慮每種銑刨料的回收量進行設(shè)計，總占地8"000～10"000m2。

此外，兩方案都需要控制RAP的離析以及RAP的含水率，預(yù)處理后的再生料需要避免瀝青路面材料的離析、雨淋和陽光直射以保證RAP質(zhì)量滿足規(guī)范。

4 結(jié) 語

本文對RAP的儲存管理，RAP預(yù)處理工藝進行了系統(tǒng)性研究并進行了對比分析。RAP儲存時應(yīng)科學(xué)化分級管理，RAP回收建議采用分層冷銑刨的方式。預(yù)處理設(shè)備顎式破碎機和單輥式破碎機適用于大塊RAP料破碎，錘式破碎機、沖擊式破碎機和對輥式破碎機適用于中小塊RAP料的破碎。對于RAP精細化篩分，使用弛張篩、概率篩和多點驅(qū)動式高頻篩可有效防止瀝青的堵孔，提高篩分效率。綜合考慮再生技術(shù)的發(fā)展，提出使用傳統(tǒng)破碎篩分技術(shù)階段和使用精細分離技術(shù)階段的再生料處理方案，為綠色環(huán)保型拌和站再生料處理現(xiàn)代化發(fā)展提供理論依據(jù)。

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