瀝青廠拌熱再生質量控制及應用探討

摘要：工業革命以來，人們對于石油下游產品的瀝青材料的需求越來越多，但由于石油資源的緊縮、瀝青的緊缺性越來越受重視，所以瀝青再生技術的應用與控制就變得尤為重要。文章對瀝青廠拌熱再生質量控制及應用進行了探討。

關鍵詞：瀝青材料；廠拌熱再生；質量控制；瀝青路面；石油資源；瀝青再生技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）23-0059-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.028

在參考未來十年高速公路里程規劃后，我們不難發現，高速公路已經成為一個重要的公共基礎設施，作為修建公路的最重要原材料，瀝青的需求將大量上升，并且瀝青路面技術的不斷成熟也推動著公路事業的蓬勃發展。但在瀝青路面因其優點被廣泛應用的同時，瀝青路面容易損壞，五年左右就需要重新鋪設也為社會帶來了很多問題。新瀝青的緊缺性和舊瀝青的處置對環境的危害，這些都使得人們必須解決瀝青的重復利用問題。瀝青的再生技術有很多種，有廠拌熱再生、就地熱再生、廠拌冷再生、就地冷再生，本文就根據相關研究，對瀝青廠拌熱再生技術進行分析。

1 廠拌熱再生技術

1.1 定義

廠拌熱再生技術是指將破舊損壞的路面混合料洗刨，進行集中回收，通過篩分分揀，再根據舊的瀝青混合物中的瀝青含量、老化程度、沙石料等級等加入新的瀝青和再生劑通過攪拌達到充分的融合，使得混合后的成品料符合指標規定，再按照新建瀝青路面的方法將再生后的成品料重新澆筑，在國外，大部分瀝青再生技術都使用廠拌熱再生技術，因為廠拌熱技術生產的瀝青混合料能夠最大限度地達到瀝青的路用指標，而且具有更強的抗車轍性，這種模式的再生工藝對于各種條件下的舊瀝青都有較好的再生性。

1.2 工藝原理

在使用瀝青作為路面材料的時候會有很多問題，其中最常見的有兩種：一是材料的老化問題，這就會導致在使用過程中出現性能下降。瀝青的老化主要是瀝青質，膠質的增加和芳香分含量的減少、黏度提高；二是瀝青中的礦物成分在汽車的長期重壓下發生摩擦和位移，這導致瀝青內部分子骨架發生質變，從而使得材料間的摩擦減小，這屬于集料的疲勞，而瀝青再生技術的實質就是對材料的逆老化。

廠拌熱再生過程中就是將已經回收入廠的回收料進行加熱，升溫后，舊的瀝青軟化、熔化后再和新的材料以及再生劑攪拌在一起，將舊的瀝青其中的一部分轉移到新材料的表面后，使得新舊集料的溫度一致，舊瀝青在集料表面的膜變得均勻。這里再生劑的作用就是調和舊瀝青，使舊瀝青的各項指標恢復路用指標。然后根據分析舊瀝青的性能和成分加入新瀝青，最終進一步調和均勻，最終得到了品質合格的再生料。

1.3 廠拌熱再生設備

舊瀝青在混合料中起著黏結材料的作用，除了要根據實際情況調整回收料、新石料、新瀝青和再生劑的混合比例之外，還需要嚴格控制新骨料及回收料的加熱溫度，保證舊瀝青加熱到合適的溫度能和新瀝青充分的融合卻又不使舊的瀝青老化，在加熱的過程中還要注意環保問題和安全性問題。加熱和攪拌時間一定要足夠長，才能讓“再生”和“混合”充分完成。為了滿足以上條件，廠拌熱再生設備必須具有十分優良的性能才能保證再生混合料的質量。回收料加熱是在一個專門的再生設備內完成，它包括供給系統、提升系統、干燥系統、熱回收料儲存倉、熱回收料稱量斗、有害氣體吸收管道及控制系統等。瀝青混合料開始準備工作時，供給系統開始負責供料，提升系統開始提料，干燥系統開始回收加熱，加熱后的回收料進入儲存倉儲存。當需要回收料時回收料的儲存倉放料門將會開啟，按照配比稱重完成后儲存倉關閉后，計量門打開放料，完成一個攪拌周期之后回收料儲存倉放料門再次開啟，進行下一輪的稱重。

1.4 關鍵技術

在瀝青的再生技術方面，中國還處于摸索發展階段，所以對于該技術應該結合國內的氣候情況和路面條件對國外的技術進行合理的引進、消化，其中的關鍵技術有以下四點：一是再生方法，瀝青的再生要在其化學理論和生理理論的基礎上進行，需要對現場進行勘探檢測，根據實際情況進行實驗，最后才能用于實際生產；二是瀝青混合料中各部分的比例。瀝青混合料中的回收料、新骨料、新瀝青、礦料、再生劑等配比在混合中十分重要，只有使這些配料的配比處于最合適的比例，才能讓新的混合料耐久、抗壓；三是回收料的離散性。在回收料中的瀝青含量和老化程度的離散性都很大關系，所以在新混合料的配比中就要重視粘合劑的比例，防止回收料不能粘合，在制作的過程中還要注意控制加熱溫度，使得瀝青混合料一直處于軟化融合的狀態，再就是要充分攪拌，讓各配料能充分混合在一起，從而達到路用標準；四是再生瀝青混合和攪拌中，一定要在不燒傷舊瀝青的前提下進行，控制好新舊料的溫度對于瀝青的混合有著舉足輕重的作用。

2 再生瀝青混合料配合比設計

2.1 確定回收料的集料級配組成

要獲得回收料的集料級配的組成，必須要進行現場的取樣，取樣必須足夠具有代表性，這樣才可以使得獲得的集料級配組成更加準確，所取得試樣的數量和質量必須足夠進行實驗室的配合比設計試驗。

2.2 確定回收料的摻配比例

在進行混合料設計時，最關鍵的就是要確定回收料大致的摻配比例。從質量角度講，回收料當然是越少越好，但經濟效益太低。考慮到以上幾點，那就在保證質量的同時，盡可能地增加回收料的比例，確定這個比例就需要考慮材料本身，比如舊瀝青的性質和回收料的含水量等。再生瀝青混合料礦料級配范圍確定以后，可以將回收料作為級配設計時的一種骨料，和新集料一起，通過圖解或者計算法確定舊料和新集料的比例，使其進行充分的混合。這就需要通過大量的試驗最終確定舊料和新集料的比例，以確保在取得最大經濟利益的同時，瀝青混合料能夠安全合格的使用。

2.3 確定瀝青的最佳用量

新瀝青用量等于再生瀝青混合料的總瀝青用量減去所加的回收料中的瀝青含量。施工的過程中應該對比再生瀝青混合料配合比與室內配合比的差異以及對施工過程中配合比波動進行檢驗。主要方法是通過對再生料進行抽提與篩分試驗，檢查再生料的集料級配及瀝青用量，并進行反饋，調整個別配料的比例，以實現室外和室內的吻合。

3 瀝青廠拌熱再生瀝青路面施工

廠拌熱再生就是將瀝青路面經過銑刨后運回拌和廠，再集中篩分，根據路面不同層次的要求，進行配比設計，確定回收料的添加比例，再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機中按一定比例重新混合成成品料，從而獲得優質的瀝青混凝土，鋪筑成瀝青路面。瀝青廠拌熱再生的施工主要包括現場的廢料回收、集中加熱拌合、運輸、碾壓等步驟。這比常規的瀝青混合增加了廢料回收、回收料加熱等步驟，這樣既節省了資源保護了環境，又使得瀝青混凝土比常規的瀝青更加復雜和優質。不過同樣，加工工藝也更加復雜，溫度和密度控制更加嚴格。

3.1 舊瀝青廢料的回收工作

瀝青路面再生系統最關鍵的一步就是回收料的有效回收，包括篩選、重新煉制等步驟。經過一系列的回收工作后重新鋪筑瀝青路面，回收時應該通過充分的精煉防止材料不合格，所以應該實施一系列的檢驗工作，無法回收利用的回收料也應該安置好。建設回收料堆積廠，并且要有良好的通風排水措施，防止回收料含水量太大而增加施工難度且降低回收料的回收效率。

3.2 再生瀝青混合料的加熱拌和再生

瀝青混合料的加熱拌和是廠拌熱再生技術的核心步驟，技術人員需要考慮如何對回收料進行加熱拌和以達到較高的成品料溫度和如何防止瀝青的再次老化，在什么時間加入再生劑以獲得最佳的再生效果，最大程度地提升回收料的利用率。實際操作中本著節約成本，充分利用回收料資源為中心的原則，所以要力所能及地提升回收料的利用率，加料之前要對配料斗下端進行擴大處理，并且嚴格控制材料溫度及其加熱拌和的時間，等到新舊瀝青混合得完全均勻、顏色一致的時候出料。回收時應該避免間斷工作、頻繁開關機器等問題，這樣可以使再生料的質量和回收效率大大增加。如果有不合質量的再生料出廠應該立即處理，及時找出原因，調整配料、油石比例和溫度的高低，直至產品合格為止。

3.3 再生瀝青混合料的運輸、攤鋪和碾壓

再生料的運輸、攤鋪和碾壓和普通瀝青混合料并沒有太大的區別，但是有些問題必須要嚴格注意：回收料的加熱溫度不能太低，這就導致出廠的成品料溫度較低，再就是料溫不能有太大的偏差，這樣可能導致材料的凝和度太低，直接影響瀝青的攤鋪工作，制作路面時導致不合格。由于在瀝青烘干的過程中瀝青很容易老化，使得瀝青的和易性過低，表面黏度過大同樣不利于攤鋪工作的開展，所以瀝青的碾壓工作應該在瀝青溫度比較高的時候進行，盡量避免廢料等不必要的損失。

4 結語

如今國內各大高速公路陸續進行大修工程，產生了大量的回收料，合理地利用這些回收料，既能節約成本，又能保護環境，是各業主及施工單位應該考慮的問題，國家也在積極倡導利用回收料。但是由于國內廠拌熱再生設備還不夠先進，所以再生瀝青料的質量還需要改進和提高，如何既能保證材料的溫度，又能保證回收料的瀝青老化，仍是我國施工企業及瀝青攪拌站生產廠家現在需要攻克的難關。現在，國內已經可以自主研發創造拌熱再生設備，并有新舊材料混合加熱技術，可以說我國廠拌熱再生技術有著良好的前景和未來。黏結和老化問題主要是對新舊料混合時溫度的控制，只要解決好這個問題就可以使舊瀝青混凝土達到很高的再生率。再生瀝青混合料的質量可以不低于全新普通瀝青混合料的質量指標，在高等公路上得到更加廣泛的應用。

參考文獻

[1] 趙榮齋.淺談建筑工程土建施工技術要點[J].城市建設理論研究，2013，11（36）.

作者簡介：范鵬（1981-），男，山東濟南人，山東省路橋集團有限公司工人，研究方向：瀝青路面施工技術。

（責任編輯：蔣建華）