沥青再生技术现状研究
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沥青路面再生利用技术的研究摘要:采用沥青再生技术,充分利用旧料,选择适当的配比及新旧料掺和比例,再生获得质量良好的再生混和料,对加强我国可再生能源的开发利用、实现可持续发展、保护生态环境以及促进公路建设都有着极其重大的意义。
本文介绍了旧沥青路面国内外应用现状,阐述了废旧沥青路面完全再生利用技术的优点,重点研究分析了沥青路面再生利用技术。
关键词:沥青路面;再生利用技术;现状;优点;随着城市道路建设的快速发展, 城市道路的维修量将大量增加,旧沥青路面利用问题也必然越来越突出。
与传统的维修方法相比, 沥青路面的再生利用能够节约大量的沥青和砂石材料, 节约工程投资,同时, 有利于处治废料, 节约能源, 保护环境, 因而具有良好的经济效益和社会效益。
我国的沥青路面再生技术研究起步晚, 技术落后,但我国沥青路面再生需求量大, 所以我们要注重理论联系实际, 结合发展现状, 研究开发新型再生技术及材料, 如再生剂、新型机械设备等。
并逐步规范化施工标准, 缓解我国城市沥青路面再生再造的高造价, 高污染、高难度等技术经济性问题, 以达到资源合理利用。
同时,利用沥青再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。
一、旧沥青路面国内外应用现状1、国外应用现状废旧沥青混凝土冷再生技术最早是1915 年从美国开始的。
石油危机的爆发引起美国对该技术的重视。
欧美等发达国家都特别重视再生沥青实用性的研究, 他们在再生剂的开发以及实际工程应用中的各种机械设备的研制方面都取得了很大的成就, 正逐步形成一套比较完整的再生实用技术, 达到了规范化和标准化的程度。
2、国内应用现状在我国八十年代中期, 苏州、南京、武汉、天津等城市率先对旧沥青路面再生利用技术进行研究试验和推广工作, 并取得了可喜的成果。
当时是把旧渣油路面加入适当的轻油使之软化, 来代替常规沥青混合料, 铺筑层次是解决用量最多的下面层。
湖南省将乳化沥青加入旧渣油表处面层, 并分别用拌和法和层铺修筑了再生试验路。
沥青改性技术的研究现状与发展趋势沥青改性技术旨在利用化学、物理或生物等手段对沥青进行改性,以提高沥青的物理性能和抗老化能力,从而延长路面使用寿命,并解决道路养护和环境污染等问题。
目前,沥青改性技术已成为道路建设和维护领域的重要技术之一,为绿色、环保、可持续发展的交通事业做出了重要贡献。
一、沥青改性技术的研究现状1. 常用的沥青改性技术目前,常用的沥青改性技术主要包括添加剂、改变沥青组成结构、填充物和再生沥青等技术。
其中,添加剂的使用广泛,常用的添加剂主要有聚合物、沥青橡胶和功能性添加剂等。
2. 沥青改性技术的性能评价对沥青改性技术的评价常采用黏度、剪切稳定性、温度敏感性、弹性恢复等指标。
例如,采用动态剪切流变仪可对改性沥青的流变性质进行分析,对改性沥青的抗老化性能采用高温氧化稳定性测试等手段进行评价。
3. 沥青改性技术的应用范围沥青改性技术不仅适用于高速公路、城市道路等各种路面,也适用于飞机跑道、港口码头、停车场等各种道路设施的建设和维护。
二、沥青改性技术的发展趋势1. 环保化、可持续化未来,沥青改性技术将更加重视环保因素,对可回收资源的利用和减少污染物排放进行深入研究。
同时,沥青改性技术也将更加注重可持续发展,推进路面绿色化和智能化。
2. 基于多学科学科的研究模式沥青改性技术的研究要求涉及多学科多领域的知识,如材料科学、交通工程、化学、环境科学等。
未来,沥青改性技术的研究模式将更加基于多学科学科的研究模式,以实现更高效的创新和发展。
3. 交流合作、资源共享不同国家和地区在沥青改性技术研究和应用方面存在差异。
未来,沥青改性技术领域将更加倡导国际交流、合作和资源共享,以促进沥青改性技术的跨国发展和应用。
三、结束语沥青改性技术是道路建设和维护领域的重要技术之一,具有重大的经济、社会和环境效益。
在未来的发展中,我们将更加重视沥青改性技术的环保化和可持续发展,基于多学科学科进行研究模式创新,强化交流合作和资源共享等方面的措施,以推动沥青改性技术更好的发展和应用。
2024年沥青路面再生技术研究进展一、再生技术种类与特点沥青路面再生技术是一种针对旧有沥青路面进行修复、翻新或改建的有效手段。
随着环保意识的增强和资源利用率的提升,沥青路面再生技术逐渐受到广泛关注。
当前,沥青路面再生技术主要分为热再生、冷再生、厂拌再生和就地热再生四种类型。
热再生技术是通过加热软化旧有沥青路面,再加入新骨料、新沥青及再生剂等材料,经过搅拌、铺设、压实等工序,形成新的沥青路面。
热再生技术能够充分利用旧沥青路面的剩余价值,提高路面质量,但能耗较大,对设备要求较高。
冷再生技术则无需加热,直接对旧有沥青路面进行破碎、筛分,加入适量的水泥、石灰、乳化沥青等结合料,进行拌合、摊铺、压实,形成新的路面结构。
冷再生技术成本较低,能耗小,但对旧有沥青路面的利用率相对较低。
厂拌再生技术是将旧有沥青路面破碎、筛分后,在工厂内与新骨料、新沥青及再生剂等材料混合搅拌,形成再生沥青混合料,然后运至现场进行铺设。
该技术能够灵活调整再生沥青混合料的配比,提高路面性能,但需要较多设备投入和运输成本。
就地热再生技术是通过专用设备对旧有沥青路面进行现场加热、铣刨、搅拌、铺设和压实,形成新的沥青路面。
该技术能够快速修复路面,减少材料浪费和运输成本,但受限于设备性能和适用范围。
二、再生材料性能研究再生材料的性能是决定再生路面质量的关键因素。
研究再生材料的性能,有助于了解其在再生过程中的变化规律,为优化再生工艺和配比提供理论依据。
目前,再生材料性能研究主要集中在沥青老化与再生、骨料性能及再生剂选择等方面。
沥青老化与再生研究揭示了沥青在长期使用过程中的性能衰减机制,以及通过添加再生剂恢复其性能的可行性。
再生剂的选择和添加量对再生沥青的性能具有重要影响,需要针对不同类型的旧沥青进行定制化研究。
骨料性能研究关注于旧有沥青路面的骨料在再生过程中的破碎、筛分及与新骨料的混合效果。
骨料的质量、粒径分布和级配对再生沥青混合料的性能具有显著影响,因此需要合理选择和搭配骨料。
旧沥青混凝土路面再生利用技术及研究现状摘要:随着我国公路建设进入高峰期和大面积维修期,旧沥青混合料的废弃既污染环境又造成资源浪费,沥青路面再生利用问题日益突出。
本文从国内外发展现状,沥青再生原理、再生剂的选用,沥青混合料生产工艺和特点等方面,对沥青路面再生应用技术进行了分析,针对不同的路面病害提出了不同的再生方式。
关键词:旧沥青混凝土路面再生技术热再生冷再生近年来,随着我国经济建设的高速发展,公路运输逐渐呈现出大流量、重荷载的局面,公路建设也随之进入了高峰期。
同时在上世纪90 年代后建成的公路已进入大面积维修期,还有些公路需要进行升级改造,致使大量翻挖铣刨的旧沥青混合料被废弃。
废弃的旧沥青混合料,一方面污染空气和水源,另一方面造成资源的浪费。
另外,生产新的沥青混合料,需要大量开采天然砂石,将导致水土流失和植被破坏。
因此,沥青混凝土路面再生技术的研究和推广,对降低建设成本保护生态环境,实现建筑业的可持续发展及对我们国家的公路建设都有极其重要的意义。
1.国内外发展现状国外对旧沥青混凝土路面的再生利用研究可以追溯到上世纪二十年代的美国,但是真正开始重视是在1973年。
1973年10月第四次中东战争爆发,国际石油输出国组织(opec)为了打击对手以色列及支持以色列的国家,宣布石油禁运,暂停出口,造成油价上涨。
自此,由中东地区爆发战争引发的石油危机蔓延全球。
这场石油危机促使美国开始高度重视沥青路面再生利用技术,进行了深入研究和大面积推广。
到上个世纪80 年代末,美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半,80%的旧沥青混合料得到再生利用。
1997 年国际经济合作组织的调查结果显示,欧美主要发达国家路面再生利用率都达到和超过75%,荷兰、比利时等国甚至还实现了100%完全再生利用。
我国在上世纪80年代中期,也开始了一系列的探索。
由天津、苏州、南京、武汉四城率先对旧沥青路面再生利用技术进行研究试验和推广工作,将轻油作为再生剂加入旧沥青混凝土中,使旧沥青混合料软化,来代替常规沥青混合料,取得了一定的成果。
沥青路面再生利用技术的研究沥青路面是现代公路建设的重要材料,但沥青路面施工过程中抛弃的废料破坏了环境,同时也增加了本材料的使用成本。
因此,利用沥青路面废料进行再生利用,以改善环境污染,降低建设成本,减少对石油的需求等目的,已被越来越多负责人所重视。
沥青路面再生利用技术的研究主要有混合料、再生沥青技术和再生骨料技术三大类。
混合料技术是将沥青路面废料与沥青混合料混合,然后按生产要求进行热加工,最后再进行分类。
再生沥青技术是将沥青路面废料受热,其中矿物质加以回收,然后再与新沥青和添加剂混合热加工,以使废料发挥再生效果。
再生骨料技术是将沥青路面废料经各种拌和处理,将其与新的骨料,沥青及各种添加剂混和,Neze添加黏结剂并用机器进行石油Foam形成新的道路基层。
在应用技术方面,沥青路面再生利用应谨慎考虑该技术适用范围。
一般而言,它仅可在运输流量低、车辆速度慢、道路平台不要求高稳定性、不经常维护的内部路段进行施工。
在再生沥青的应用中,道路平台的坡度必须大于2%,再生骨料应用范围则要求其弹性模量低于参照物100MPa,耐磨性分析也应重点总结和分析。
此外,也应重视沥青路面再生利用技术的综合性能研究。
首先,利用沥青路面废料应研究其材料结构,综合分析其含水量、抗张强度、抗拉强度和抗拉/抗压弹性模量等性能指标。
然后,对比不同应用技术后的再生材料综合性能。
最后,可进行全桩、抗拉面和抗压面的实际水平均匀度等测试,以评估新材料表面平整性和实际满足规范要求的程度。
在总结上可以说,加大对沥青路面再生利用技术的研究有利于节约能源、保护环境,改善路面寿命以及诸多方面,它也是未来道路建设中必不可少的一个新技术。
沥青路面就地热再生技术现状与发展趋势分为表面再生、重铺再生和复拌再生3种。
紧跟预热机施工的其他设备,如热铣刨机、复拌机等,根据施工工艺不同结构上有很大差异。
随着热风循环、红外加热技术快速发展以及滚筒搅拌机的推广应用,就地热再生设备整体性能得到了明显提升。
就地热再生(HIR)路面维修工艺是通过热再生机组对路面加热软化,然后进行扒松或铣刨,再添加再生剂和新混合料,最后进行重新摊铺碾压成型的道路维修工艺。
就地热再生路面维修技术作为一种修复性养护技术,适用于浅层存在病害的高速公路以及一、二级公路沥青路面表面层的再生,再生层可作上面层或者中面层,再生深度一般为2~4cm。
预热机分类及原理沥青路面就地热再生技术所用的设备组合,根据施工工艺以及设备制造商不同,形成了许多不同风格。
这些设备机组既有相似之处,也有一些明显差别。
就地热再生机组中的预热机是用来给路面进行初始加热的设备,在预热机结构上,近20年来没有重大变化。
虽然不同生产商的预热机样式有所不用,但加热原理基本相同。
一般来讲,沥青路面就地热再生配备2台预热机进行路面预热施工。
根据加热方式的不同,预热机可分为热风循环式和红外加热式。
红外加热式预热机采用液化天然气作为燃料,通过气化混合与输送装置,将混合气置于分布式燃烧器进行燃烧,通过燃烧器红外线辐射对路面进行加热。
热风循环式预热机采用柴油为燃料,通过燃烧器燃烧柴油产生热风,热风经循环系统将热风不断的吹在路面上,对路面进行加热。
具体原理如下:利用燃烧器加热室内空气,通过调整给油量调节机构控制燃烧温度,从而把热气温度控制在700℃左右;热气以7个大气压吹送到贴近地面,使沥青地面软化,喷射出的热气则可以回收后再热重新使用。
与此同时,加热板所产生的热辐射作为辅助加热措施,大大提高了综合热效率,从而使加热深度可达5cm。
就地热再生技术分类及特点就地热再生施工工艺分为表面再生、重铺再生和复拌再生3种。
紧跟预热机施工的其他设备,如热铣刨机、复拌机等,根据施工工艺不同结构上有很大差异。
沥青再生技术现状研究
【摘要】沥青路面再生技术是通过不同的方式,对原有路面材料进行再生或重复利用的一种路面养护维修的方法。
随着国家对构建环保节约型社会的提倡,沥青路面再生作为一项节能的技术,开始受到人们广泛的关注。
本文通过分析比较,对我国沥青再生技术的现状进行了全面的概括,并对各方法的优缺点,及使用条件进行了适当的剖析,旨在为沥青再生的研究方向理清思路。
【关键词】沥青老化;再生机理;再生工艺
Asphalt Regeneration Technology Research
PANJie
(Chongqing Jiaotong University,Chongqing,400074,China)
【Abstract】Asphalt regeneration technology is a road maintenance and repair method which uses original road materials regeneration or recycling by different way. As our country on constructing the environmental protection of economical society advocated, asphalt regeneration technology which is the energy-efficient technology has been widely concerned by people. This paper comprehensively summarizes the present situation of asphalt regeneration technology in our country by analysis and comparison. And the paper analyzes the advantages and disadvantage of different asphalt regeneration methods and its use conditions. The conclusion clears the directions of asphalt regeneration technology research ideas.
【Key words】Asphalt aging;Regeneration mechanism;Regeneration technology
0引言
沥青路面再生技术是通过不同的方式,对原有路面材料进行再生或重复利用的一种路面养护维修的方法。
将其应用于公路的养护和维修,不仅可以矫正原有路面结构的缺陷,延长路面使用寿命,还能将废弃路面材料加以重复利用。
近年来,随着国家对构建环保节约型社会的提倡,沥青路面再生作为一项节能的技术,开始受到人们广泛的关注。
1沥青老化机理
1.1理论基础
沥青主要是由沥青质、饱和分、芳香分以及胶质四个组分组成,现代胶体化学理论(DLvo)认为,固态微粒的沥青质是分散相,液态的油分(饱和分和芳香分)为分散介质,胶质会使沥青质很好地胶溶在分散介质中。
也就是说,饱和分和芳香分(芳香分为良性溶剂)为溶剂,胶质为稳定剂,沥青质为胶核,他们形成了一种胶体分散体系,即稳定剂一胶体一溶剂[1]。
1.2老化机理
沥青的“老化”是指沥青从炼油厂被炼制出来后,在储存、运输、施工及使用过程中,由于长时间暴露在空气中,在受热、阳光、水等因素作用下,内部结构发生变化的过程。
在老化过程中,轻质组分逐渐挥发和发生氧化反应,使得油分、树脂含量逐渐减少,而相对而言,饱和分性质更稳定,变化不大,其它组分大致按芳香分一胶质一沥青质的路线向重质化的方向转化。
色谱分析发现[2],沥青各组分的相对分子质量构成在老化过程中发生了较大变化,老化程度越深,其相对分子质量
小的组分的降低率越大,相对分子质量大的组分的增加率越高。
沥青的老化过程,在宏观上表现为软化点升高、针入度降低及延度下降等,因而造成使用性能的衰竭。
2废旧沥青再生原理
废旧沥青再生剂的作用机理可归纳为增溶分散机理、稀释调和机理及蜡晶分散机理。
这3种再生机理为废旧沥青的再生提供了3条路径,3种机理的协同作用不仅可以提高再生剂的再生性能,而且可以降低再生剂的成本。
2.1增溶分散机理
在废旧沥青中加入聚合物类表面活性剂,通过氢键作用、酸碱作用、丌一丌共轭、电荷转移等吸附在沥青质颗粒表面,其亲油链不仅可以增强胶体的空间稳定作用,而且能吸附溶剂组分形成良好的溶剂化层,这两方面的作用能大大增强沥青胶态体系的稳定性。
2.2稀释调和机理
沥青发生老化,很重要的一点就是组分发生转化,造成胶体稳定性下降。
将重质矿物油,如石油加工过程中的许多重质油废料加入到废旧沥青中,能够增加溶剂组分含量,尤其是增加芳香分的含量,有利于在沥青质颗粒周围形成良好的溶剂化层,具有稀释调和作用。
2.3蜡晶分散机理
对于老化的石蜡基沥青,蜡晶分散剂能够通过成核及共晶作用,将蜡晶分散成更细小的颗粒,有利于提高沥青可塑性及抗变形能力[3]。
根据上述3个机理得出,可以通过以下途径使得老化沥青再生。
(1)调节沥青的流变性,增加老化沥青中的油分。
(2)调节沥青的黏度,树脂质补给沥青中胶质含量。
(3)添加功能助剂,加强沥青对集料的黏结。
(4)添加聚合物添加剂加强沥青体系的稳定性。
(5)加入复合改性剂使沥青具有稳定性、抗老化性、弹性和强度等。
3沥青再生施工工艺
根据我国的研究情况,对于旧沥青材料的再生,主要采用两种施工工艺:热再生和冷再生。
其中,热再生又分为厂拌热再生和现场热再生;冷再生分为厂拌冷再生和现场冷再生。