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国外沥青路面再生设备概况【转】

上一篇 / 下一篇  2011-12-13 09:46:01 / 个人分类:经典转载     分享到:

  

  一.沥青路面再生的概况

  

  旧沥青路面材料的再生利用技术是从20世纪七十年代开始发展起来的,由于当时国际上能源危机的出现,从资源和经济性方面的考虑,旧沥青路面材料的再生利用引起了人们的关注,多年来国际上很多国家的实践证明,旧沥青路面材料的再生利用具有很大的优越性:旧料的再生利用避免了废料堆弃的污染;旧料的利用减少了新材料的使用量,降低了能源的消耗;旧料再生利用后,使工程的成本约可降低30%左右。

  

  欧美经济发达国家公路建设较完善,公路已处于饱和稳定阶段,即公路进入以养护为主的状态,在这种状态下对沥青混合料的需求也是很稳定的,而且各国家再生混合料量约占沥青混合料总量的1/3~1/5。可见旧沥青路面的再生在欧美经济发达国家公路的建设和养护工程中已占到很大的比重。

  

  二.沥青路面的再生技术

  

  旧沥青路面再生的方法很多,旧沥青路面再生的方法可归纳为热再生和冷再生两大类。

  

  热再生又可分为热拌再生和就地热再生;冷再生又可分为冷拌再生和就地冷再生。

  

  从欧洲沥青路面协会公布的数据看,欧美国家的沥青路面再生方法以热及温拌再生为主,国际经济合作与发展组织对14国路面再生利用调查表明(沥青部分),热拌再生(厂拌热再生)是普遍采用的再生方法,冷再生一般只占很少的比例,其它再生方法也仅在少数国家采用。

  

  1.热再生

  

  热再生是指在沥青路面旧料再生的过程中需对旧料进行加热,并按要求添加其它的再生添加剂等,然后进行其它的再生工序。热再生可分为热拌再生和就地热再生。

  

  ① 热拌再生

  

  将回收的沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。

  

  ② 就地热再生

  

  就地热再生技术曾被认为是道路工业的一次革命;但是,以后的实践已证明,现场热再生也存在诸多局限性:处理厚度小;无法有效调整再生混合料的配合比,主要用于表层再生;对路面层厚不均匀或质量状况变化大的路面难以保证质量要求。我国的沥青路面病害中,主要是水损害、裂缝等结构性破坏,表层处理很难解决这些问题,因此就地热再生设备不宜在我国推广。

  

  就地热再生时要对沥青路面进行加热、铣刨,就地掺入一定数量的新沥青及其它再生剂等,再经热态拌和、摊铺、碾压等工序,因而机组多而复杂,需有多钟机组组合才能进行作业,首期设备的投资也较大。就地热再生设备可以分为复拌再生、重铺再生两种。

  

  2.冷再生

  

  冷再生是指在沥青路面旧料再生的过程中不需对旧料进行加热,按要求添加恢复旧料性能的乳化沥青及其它的添加剂,然后进行其它的冷再生工序。

  

  冷再生可分为冷拌再生和就地冷再生。

  

  ① 冷拌再生

  

  将回收沥青路面材料(RAP)运至拌和厂(场、站)。经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、沥青类再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水等进行常温拌和,常温铺筑的沥青路面再生技术。

  

  ② 就地冷再生

  

  采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎和筛分(必要时),掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水等,经过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面再生的技术。它包括沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。

  

  三.常用的沥青路面再生设备

  

  (1)热拌再生设备

  

  热拌再生设备是国外较普遍使用的再生方法,主要原因是由于热拌再生较易于控制再生后混合料的质量。

  

  1.用强制间歇式沥青混合料搅拌设备进行再生

  

  强拌设备进行再生的方式主要有以下几种:

  

  ① 将沥青路面旧料从热骨料提升机的进料口处加入

  

  旧料在热骨料提升机进料口处加入后,旧料在与热骨料提升、筛分、贮存过程中逐渐被加热升温,因而必须要提高新骨料的加热温度,这种方式进行再生时一般旧料的比例不能超过20%,通常的比例是15%,旧料的比例过高易引起振动筛网的堵塞等。

  

  ② 将沥青路面旧料直接加入到搅拌锅

  

  沥青路面旧料经过破碎、计量后直接加入到搅拌锅,这种方式进行再生时存在的问题和上述方式相同,旧料的比例同样不能超过20%,通常的比例也是15%。

  

  ③ 对旧料进行加热并经计量后再加入搅拌锅

  

  为了提高强拌设备再生旧料的比例,在强制间歇式沥青混合料搅拌设备的基础上,增加一套旧料专用加热滚筒,对旧料进行加热再经计量后直接加入到搅拌锅。该方式再生时旧料的比例理论上可达到50%,但通常的再生比例控制在30%。原因是多方面的,再生时必需要控制新骨料的加热温度,否则易使沥青老化;新骨料加热温度过高也将使其性能下降。

  

  2.用滚筒连续式沥青混合料搅拌设备进行再生

  

  连续滚筒式沥青混合料搅拌设备的发展,大致可分为三个发展阶段:

  

  ① 滚筒中部加入旧料的单滚筒再生搅拌机

  

  连续滚筒式沥青混合料搅拌设备对骨料的加热烘干和沥青的搅拌在同一滚筒内进行,旧料从滚筒中部加入,旧料进入后和已加热的新骨料混合,同时继续和热气流进行热交换。

  

  ② 内伸式燃烧器对流加热单滚筒再生搅拌机

  

  内伸式燃烧器对流加热单滚筒再生搅拌机是一种典型的结构,燃烧器从滚筒另一端用套管送入滚筒中部,滚筒前部成为燃烧区和新骨料的加热区,新骨料从滚筒前端加入,火焰向前喷燃,骨料与火焰形成对流加热;滚筒后部为拌和区,路面旧料从滚筒中部(燃烧区后)加入,完全避免旧料加入后与火焰的直接接触,已加热的新骨料在拌和区和旧料相遇并将热量传导给旧料,在滚筒后部的拌和区相混合拌和成再生混合料。

  

  ③ 对流加热外套筒结构再生搅拌机

  

  对流加热外套筒结构再生搅拌机是最新型连续滚筒式沥青路面旧料再生搅拌机,其新骨料加热烘干滚筒的结构和强制间歇式沥青搅拌设备的干燥滚筒相同,采用对流加热原理,燃烧器位于滚筒低端,新骨料从滚筒高端进入,形成火焰和新骨料的对流加热,同时在干燥滚筒的燃烧区外增加一个固定的外套筒,干燥筒和外套筒之间有一定的间距,旧料从干燥滚筒末端加入到干燥滚筒和外套滚筒之间,这样旧料不和燃烧火焰直接接触,干燥滚筒的外壁焊有拌料叶片,叶片排列成螺旋形,当滚筒旋转时新骨料和旧料在螺旋叶片作用下向前推动,并和加入的粉料、沥青及其它添加剂等拌和成均匀的再生混合料。

  

  (2)就地热再生设备

  

  就地热再生设备可分为复拌再生、重铺再生两种。

  

  复拌再生:将旧沥青路面加热、铣刨、就地掺入一定数量的再生剂、新沥青、新沥青混合料,经热态拌和、摊铺、碾压成型。

  

  重铺再生:将旧沥青路面加热、铣刨、就地掺入一定数量的新沥青混合料、再生剂,拌和形成再生混合料,利用再生复拌机的第一熨平板摊铺再生混合料,利用再生复拌机的第二熨平板同时将新沥青混合料摊铺于再生混合料之上,两层一起压实成型。

  

  就地热再生设备主要由两大系统组成:加热系统和复拌系统/加铺系统。

  

  加热系统主要由燃烧装置、加热装置、燃料罐、液压装置、发动机、操纵装置、行走装置等组成。它的用途是将需要再生处理的沥青路面均匀加热至要求的温度,加热中沥青路面表面温度一般不超过180℃。复拌系统/加铺系统都是结构复杂机体庞大的设备。

  

  (3)冷拌再生设备

  

  冷拌再生的工序:先对旧沥青混凝土路面进行铣刨并将材料运回拌和厂,经过破碎作为再生混合料的集料,加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂和新料(必要时)进行搅拌,然后铺筑于基层或底基层。

  

  (4)就地冷再生设备

  

  道路的就地冷再生是在自然环境温度下,连续完成旧沥青路面材料的铣削、添加材料、拌和、摊铺及压实成型铺筑出新路面的作业过程。根据旧路面的特性确定需添加的材料预先撒布在路面上,然后由冷再生主机进行旧路层的铣刨、破碎并拌和材料,在铣刨过程中同时再添加所需要的沥青和其它添加剂,然后再由其它施工机械平整压实,即完成旧沥青路面的再生改造。

  

  全深式就地冷再生用于旧沥青路面等级的提高,将旧沥青面层和基层同时铣刨破碎,再添加其它材料,平整压实后作为新面层的基层,再在基层上铺筑新面层,这是一种道路改造经济而有效的施工方式,因而全深式就地冷再生方法正在被越来越多的工程所接受。这种再生路面主要用于低等级公路路面和高等级公路路面基层(但将提高路面高程),不适用于高级路面的面层。

  

  四、沥青路面再生设备的前景

  

  改革开放政策实施以来,我国的公路建设快速发展,至2010年底我国的公路总里程已达到400.8万公里,高速公路里程7.4万公里。随着国民经济的发展,汽车运输交通流量的大幅度增张,公路的承载越来越繁重,加速了公路的磨损。公路维修的任务越来越繁重。早期修建的高速公路大多已进入翻修改造期,因此,沥青路面再生设备在我国具有很好的发展前景。

  

  我国沥青路面再生设备的开发尚处于起步阶段,路面破碎用的铣刨机已有多家公司在生产,再生搅拌设备也已有产品供应,铣刨机和就地冷再生机目前主要以进口为主,有的地区也购置了就地热再生机组。就地热再生机组是否适合于我国公路,尚需进行研究和试验,因为该型设备成本较高,不宜盲目发展。沥青路面再生设备的开发和购置应和再生工艺相结合考虑,才能得到最佳效果。

                                                                                                                                                 (中国路面机械网)


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