废弃沥青材料的循环利用关键技术研究 陈佳铮
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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。
废旧沥青路面材料的再生利用试验方法与施工工艺研究的开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的加快,道路的建设和维护工作越来越重要。
然而,传统的路面材料如沥青路面在长期的使用中会出现老化、裂缝等问题,进而导致其性能下降,需要进行维修或替换。
而废旧沥青路面材料的再生利用,不仅可以减少资源浪费,降低环境污染,还有助于提高道路建设的经济效益,推动绿色可持续发展。
因此,本研究旨在探究废旧沥青路面材料的再生利用试验方法和施工工艺,为推进路面材料的可持续利用提供一定的科学依据和技术支撑。
二、研究内容和主要任务1. 废旧沥青路面材料的性能测试方法研究:通过对废旧沥青路面材料的密度、抗压强度、弯曲强度、引强度等指标的测试,初步了解其机械性能。
2. 废旧沥青路面材料的再生试验研究:采用试验方法,将废旧沥青路面材料进行处理、筛分、清洗等,再生制备成再生沥青混合料、再生沥青基层等,并对其性能进行测试。
3. 再生沥青混合料的施工工艺研究:对比分析不同再生沥青混合料配合比及不同施工工艺的可行性和差异,探究得到适合再生沥青混合料的科学施工工艺。
4. 再生沥青基层的试验研究:研究不同再生沥青基层的厚度、配合比等参数对性能的影响,为后续的工程实践提供参考。
三、研究方法和技术路线本论文主要采用实验研究和理论分析相结合的方法,具体技术路线如下:(1) 废旧沥青路面材料的性能测试方法研究采用资料调查和实验相结合的方法,对废旧沥青路面材料的关键性能指标进行研究和测试。
(2) 废旧沥青路面材料的再生试验研究将采集到的废旧沥青路面材料进行筛分、清洗、再生处理等流程,制备成再生沥青混合料、再生沥青基层等,进行试验研究。
(3) 再生沥青混合料的施工工艺研究研究不同再生沥青混合料配合比及不同施工工艺的可行性和差异,并进行施工试验,探究得到适合再生沥青混合料的科学施工工艺。
(4) 再生沥青基层的试验研究测试和分析不同再生沥青基层的厚度、配合比等参数对性能的影响,为后续的工程实践提供参考。
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。
沥青路面循环再生绿色高效关键技术研究及应用
本文旨在探讨沥青路面循环再生绿色高效关键技术的研究和应用。
随着城市化进程的加速和交通运输业的不断发展,路面对于公众出行的安全和舒适性越来越重要。
然而,传统的路面建设方式存在着诸多不足,比如资源浪费、环境破坏等问题。
因此,开展沥青路面循环再生技术的研究和应用,以达到绿色高效的目的,已经成为了当前研究的重点。
首先,本文对沥青路面循环再生技术的基本原理进行介绍,包括材料的回收再利用、加热稳定化等方面。
其次,本文探讨了沥青路面循环再生技术的关键技术,包括原材料的选取和处理、工艺流程的优化等方面。
最后,本文介绍了沥青路面循环再生技术的应用,包括案例分析和效果评估。
综上所述,沥青路面循环再生技术的研究和应用,对于解决传统路面建设方式存在的问题,实现绿色、高效、可持续的路面建设具有重要意义。
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废弃沥青材料的循环利用关键技术研究摘要:本文就国内外沥青路面再生技术目前的发展状况展开研究,针对沥青路面老化和再生机理进行了剖析,研究并提出一套行之有效的废旧沥青混合料循环利用和沥青路面热再生技术,满足目前形势下资源循环利用、沥青路面再生和环境保护的需要,推进资源节约型社会和环境友好型社会建设。
关键词:沥青;路面;废旧料;循环利用;热再生技术;再生沥青混合料通过翻挖、破碎、回收、筛分后,再与沥青再生剂、新材料、新沥青进行一定比例的混合搅拌形成混合料,用它来重新铺筑路面的成套技术,就是沥青路面热再生技术。
沥青路面热再生技术是目前正在被广泛研究和推广的新技术。
一、沥青路面再生1、路面再生的定义人们通常认为路面维修时挖出的旧沥青混合料进行重复利用就是沥青路面再生,殊不知使用不同再生方法,沥青旧料利用率有很大的差别。
冷再生技术只是将价格高昂的沥青混合料进行普通利用,当成了“黑集料”,并非真正的沥青再生。
沥青路面再生的定义应为将旧沥青路面的沥青混合料进行处理和加工,使其能够达到沥青标准混合料技术要求,并且重新摊铺成新沥青路面。
此处的再生包含了三重要素,即沥青、沥青混合料和沥青路面的再生。
沥青的再生是沥青路面再生的首要条件,然后才是旧沥青混合料的再生,最后将之铺设成为路面。
旧沥青无法单独分离,只能在旧沥青混合料的再生过程当中完成沥青再生。
2、路面老化的机理沥青的老化和沥青混合料老化就是沥青路面的老化,沥青路面老化通常是因为长时间的水、温度以及行车荷载作用,使得沥青混合料原有特性慢慢丧失,胶质和沥青质增加,油分减少;开裂、松散、坑洞、麻面等现象开始在沥青路面出现。
沥青物理特征的表现包括:一是软化点升高、延度降低、针入度减少;二是非牛顿性质、反应流变质、粘度增加。
3、再生的基本原理作为沥青老化的逆过程,沥青的再生也就是沥青路面的再生,理论上总结为以下两点,第一,以需要的粘度范围为指标,将旧沥青材料的粘度适当调低。
废旧沥青再生装备的资源循环利用效果评估随着城市化进程的加快,道路建设不断推进,沥青作为道路建设的主要材料之一得到了广泛应用。
然而,随之带来的一个问题是沥青的废弃物产生量也相应增加。
这些废旧沥青的处理一直是一个严峻的挑战,不仅浪费了宝贵的资源,还对环境造成了严重污染。
为了解决这一问题,废旧沥青再生装备的资源循环利用成为了一种解决方案。
通过采用再生装备对废旧沥青进行回收再利用,不仅可以缓解资源短缺的问题,还能减少对环境的不良影响。
因此,对废旧沥青再生装备的资源循环利用效果进行评估显得尤为重要。
首先,废旧沥青再生装备的资源循环利用能够有效节约原材料。
沥青作为一种石油产品,其开采和加工需要耗费大量的能源和资源。
而通过再生装备对废旧沥青进行再利用,可以将其中的可用成分提取出来,用于再次生产新的沥青材料,从而减少了对原材料的需求。
据统计,每吨废旧沥青能够再生利用500千克以上,相当于节约了75%的原材料消耗。
其次,废旧沥青再生装备的资源循环利用可以减少垃圾填埋和焚烧的需求。
在传统的废旧沥青处理方式中,大量的沥青废弃物通常会被填埋或者焚烧处理,这不仅占用了大量的土地资源,还会释放出有害气体和物质,对环境和人体健康造成了危害。
而再生装备则可以将废旧沥青进行再生,将其转化为可再利用的材料,从而减少了垃圾填埋和焚烧的需求,有助于降低环境污染和健康风险。
此外,废旧沥青再生装备的资源循环利用可以降低生产成本。
再生装备将废旧沥青经过严格的处理和加工,去除其中的杂质,提纯可再利用的成分,形成新的沥青材料。
与传统的沥青生产方式相比,再生装备不仅减少了对原材料的需求,还提高了资源利用效率,从而降低了生产成本。
据统计,使用再生装备循环利用废旧沥青可以节约生产成本20%以上。
此外,废旧沥青再生装备的资源循环利用还可以带来良好的经济效益。
废旧沥青再生装备的投入和运营成本相对较低,同时可以与传统沥青生产企业进行合作,形成合理的产业链模式,实现资源的互补利用。
废旧沥青路面材料零废弃利用关键技术在高速公路改扩建中的研究与应用高速公路改扩建中,废旧沥青路面材料的零废弃利用是一项重要的研究与应用课题。
废旧沥青路面材料的零废弃利用可以降低对自然资源的开采和消耗,减少环境污染,同时也可以节约建设成本。
对于废旧沥青路面材料的零废弃利用,主要的关键技术包括回收再利用技术、改性技术和再生技术。
回收再利用技术是指将废旧沥青路面材料进行回收处理,并将回收的材料重新加入到新的路面建设中。
回收再利用技术包括旧沥青料的热再生回收、冷再生回收和生物回收等方法。
热再生回收是通过热解破碎和筛分等工艺,将废沥青料加热到一定温度,使其分解成可利用的沥青颗粒。
冷再生回收是在常温下进行的,通过机械破碎和筛分等工艺,将废沥青料进行再生利用。
生物回收则是利用微生物分解废旧沥青料。
改性技术是指对废旧沥青料进行改性处理,以提高其性能和稳定性。
改性技术常见的方法包括添加添加剂、热再生造粒改性、胶体改性和改变其粒度结构等。
添加剂可以改善沥青料的柔性、降低粘度和改善其耐久性。
热再生造粒改性是先将废旧沥青料进行热再生,再将其与新的沥青料进行混合,通过熔融混合的方式进行改性。
胶体改性是通过添加胶体物质改变沥青料的黏性和粘附性。
改变粒度结构是通过加工处理改变沥青料的粒度分布和粉体特性。
再生技术是指将废旧沥青料进行再生回收,并制成新型沥青路面材料。
再生技术主要包括废旧沥青混合料再生技术和再生沥青混合料技术。
废旧沥青混合料再生技术是将废旧沥青料与新的沥青料进行混合,并进行再生工艺处理,制成新的沥青混合料。
再生沥青混合料技术是将废旧沥青料通过再生工艺处理,将其中的沥青分离出来,作为新的沥青料使用。
在实际应用中,高速公路改扩建中的废旧沥青路面材料零废弃利用技术需要综合考虑材料性能、经济效益和环境效益等因素。
通过合理的技术选用和工艺流程优化,可以实现废旧沥青路面材料的最大化利用,实现高速公路改扩建的可持续发展。
第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷废旧沥青路面沥青完全再生利用技术的研究与展望张海龙1,何兆益1,莫志凡2(1、重庆交通学院 400074 2、广西省路桥总公司机械施工处 530001)摘要本文就目前高等级公路旧路改建及路面废料回收利用情况,简要地介绍了一种新的废旧沥青路面完全再生利用技术(FDR),这种技术可以经济有效地对旧路进行废料完全再生利用,且由FDR形成的新的道路与其它技术进行地大规模翻修或改建的道路相比具有很多优点。
关键词再生利用;再生机;路面回收技术;稳定添加剂中图分类号 U415.51+8 文献标识:BResearch and Prospect on Full-Depth ReclamationZHANG Hailong1, HE Zhaoyi1, MO Zhifan2(1、Chongqing Jiaotong University 400074 2、Mechanical Construction Division of GuangxiRoad&Bridge Company 530001)Abstract: Based on the repairs for high grade highway and the reclamation for the distressed pavement, this paper introduces a new pavement recycling technology named FDR.which can fully and economically reclaim the cracked pavement. Compared with other technologies by repairs or reconstruction, the new road reclaimed by FDR have many advantages .Key words: Reclaim; Reclaimer;Pavement recycling technology;Stabilizing additives随着公路里程特别是高等级公路里程的增加,我国80年代末以来建成的高等级公路逐步进入中修和大修期,大量的路面需要进行修补和翻修。
废弃沥青材料的循环利用关键技术研究陈佳铮
摘要:本文就国内外沥青路面再生技术目前的发展状况展开研究,针对沥青路
面老化和再生机理进行了剖析,研究并提出一套行之有效的废旧沥青混合料循环
利用和沥青路面热再生技术,满足目前形势下资源循环利用、沥青路面再生和环
境保护的需要,推进资源节约型社会和环境友好型社会建设。
关键词:沥青;路面;废旧料;循环利用;热再生技术;再生沥青混合料
通过翻挖、破碎、回收、筛分后,再与沥青再生剂、新材料、新沥青进行一
定比例的混合搅拌形成混合料,用它来重新铺筑路面的成套技术,就是沥青路面
热再生技术。
沥青路面热再生技术是目前正在被广泛研究和推广的新技术。
一、沥青路面再生
1、路面再生的定义
人们通常认为路面维修时挖出的旧沥青混合料进行重复利用就是沥青路面再生,殊不知使用不同再生方法,沥青旧料利用率有很大的差别。
冷再生技术只是
将价格高昂的沥青混合料进行普通利用,当成了“黑集料”,并非真正的沥青再生。
沥青路面再生的定义应为将旧沥青路面的沥青混合料进行处理和加工,使其能够
达到沥青标准混合料技术要求,并且重新摊铺成新沥青路面。
此处的再生包含了
三重要素,即沥青、沥青混合料和沥青路面的再生。
沥青的再生是沥青路面再生
的首要条件,然后才是旧沥青混合料的再生,最后将之铺设成为路面。
旧沥青无
法单独分离,只能在旧沥青混合料的再生过程当中完成沥青再生。
2、路面老化的机理
沥青的老化和沥青混合料老化就是沥青路面的老化,沥青路面老化通常是因
为长时间的水、温度以及行车荷载作用,使得沥青混合料原有特性慢慢丧失,胶
质和沥青质增加,油分减少;开裂、松散、坑洞、麻面等现象开始在沥青路面出现。
沥青物理特征的表现包括:一是软化点升高、延度降低、针入度减少;二是
非牛顿性质、反应流变质、粘度增加。
3、再生的基本原理
作为沥青老化的逆过程,沥青的再生也就是沥青路面的再生,理论上总结为
以下两点,第一,以需要的粘度范围为指标,将旧沥青材料的粘度适当调低。
第二,减弱旧沥青的非牛顿特性,通过调整旧沥青材料的流变性来实现。
作为一种
低饱和酚、低粘度的矿物油料,再生剂粘度范围为0.1~20Pa•s,它的作用就是分散沥青质、溶解旧沥青质,改变沥青的流变性,降低沥青的非牛顿特性。
通过必
要的抽提试验测定旧沥青混合材料当中沥青性能、沥青含量以及矿颗粒级配,进
一步确定需要重新添加的旧料和新集料的掺和比例,达成合理的级配水平。
同时,再生剂和新沥青的添加用料需要进行确定,再生混合料全新拌制试块成型后,要
进行劈裂试验、马歇尔试验和车辙试验,对再生混合料各项主要的技术性能指标
进行评价,以确定是否达到能够正常使用的标准。
二、沥青热再生技术施工
1.施工材料准备
使用于沥青热再生技术当中的沥青和细集料的粘结力要求较高,粗集料则要
保证无杂质、干净和干燥,同时耐磨性能和强度也要足够,这样才能确保有良好
沥青混合料强度。
再生料当中的沥青,则对抗飞散性、流动性能和耐高温等相关
性能要求较高。
在实践当中,高速公路施工过程中的沥青材料延度性能、软化点
和抗老化性能都有很高的设计要求,所用的集料也都有很高的级配要求,比如干
净度、均质度、坚硬度等,同时还不能够有尘埃石片等杂质,集料的抗冻性、耐磨性和附着性也都有很高的要求。
2.集料的运输
热再生沥青混凝土当中所需补充的新材料在温度方面要求非常高,应该将混合料拌合、再生之间的时间间隔尽可能缩减。
集料运输道路在有条件情况下选择最短的路径,运输车辆资源应该充裕,以满足再生机持续工作要求。
基料车运输过程中需要盖上帆布,确保混合料温度超过160℃以上,不可在混合料卸载之前将帆布取下。
3、摊铺
再生机料斗的作业程序在摊铺施工过程中需得到充分的重视,确保供料连续性,防止材料出现离析。
专人在再生机履带板和平衡梁前铲除散落的沥青料,保证路面平整度。
实际摊铺过程中,再生机须匀速前进,以确保高速公路路面平整度。
1.6~2.0m/min是再生机应该保持的摊铺速度,前期施工速度可以稍慢,逐步过渡到1~2 m/min的匀速前进。
过程中采用铝板高程控制再生厚度,并且再生机在实际的摊铺过程中应该根据要求逐渐调整到最优作业状态,特别注意加热板宽度和工作宽度等要求,同时螺旋布料器位置的自动料位器也应该进行调整,让料门敞开的宽度达到要求,确保螺旋布料设备的实际转速和链板输送料速度,让两者之间得到最好的匹配。
挡料板和熨平板在既定宽度范围内需要做到分布均匀,为防止摊铺层会产生离析,需要注意将螺旋布料器料高于中心位置。
4、压实操作
实际的操作过程中,沥青面层施工质量受制于压实情况,压路机组合和碾压作业流程务必切实可行。
碾压施工作业需要采取胶轮和双钢轮振动两种压路机结合的模式开展,进行初压、复压及终压。
初压采用双钢轮振动压路机,需进行循环碾压,首次不开振,使用高频低幅后退开振,第二边碾压开启振动。
初压之后紧跟着就是复压,使用轮胎式压路机碾压密实。
复压之后紧接着终压,终压必须在碾压终了温度前完成,采用重量较大的双钢轮压路机,以静压方式碾压两遍,消除复压过程中产生的轮胎痕迹,使路面平整度和压实度都能够达到标准。
先轻后重、先边后中是压路机的碾压顺序,从而使道路横坡度和平整度达到施工设计标准。
三、废旧料热再生技术
厂拌热再生应用,其工艺就是先铣刨旧沥青混凝土路面,并运回工厂进行破碎,再参照旧料中的沥青老化程度、沥青含量、碎石级配等指标,掺加相应数量的沥青、新集料和再生机,使其碎石级配和油石化能够满足设计的要求。
根据规范规定的各项指标对沥青混合料进行加热拌和,以新建立路面施工方法为参照依据进行重新铺筑。
该方法能够补强一些已被翻挖的路基和基层。
沥青层重铺需要按照不同的上面层、中面层、下面层技术要求设计配合比,从而进一步确定旧沥青回收料的掺加比例。
厂拌热再生的沥青混凝土性能完全能够超过普通热拌沥青混凝土,适应性较好。
无论原有路面混合料设计中问题改进,还是路面外观的修复和改善,或是作为路面高程受限时修复方案,厂拌热再生都有广泛的用途。
厂拌热再生设备投入少,回收料循环利用比例高,既能解决废弃料处置问题,又能有效节约资源。
结语:综上所述,与传统维修方法和道路施工方法相比较,今后沥青路面养护大中修和公路建设将会出现一种全新的理念,这就是废弃材料的应用。
这种应
用在同等质量前提下,更具备方便、环保、延长道路使用寿命和开放交通早等优势,大大减低了公路养护对环境造成的污染,也降低了工程成本,值得大力推广。
参考文献:
[1]杨林江.废弃沥青材料的循环利用关键技术研究[J].中国工程科学,2015(01)
[2]王松根.沥青路面材料循环利用政策及应用技术[J].国公路养护技术大会论文集,2012(05)
[3]张孟强.废旧沥青路面材料再生利用技术研究[J].河北工业大学,2014(04)。