厂拌沥青热再生技术加热难题破解

厂拌沥青热再生技术加热难题破解

黄炜

黄炜

山东省交通运输厅公路局山东省济南市250000

摘要：近年我国公路里程的不断增加，大量的路面进入养护和大修期，每年数百万吨的旧沥青回收路面材料需要循环再利用，在国家不断倡导绿色循环经济的背景下，环保、绿色、再生逐渐成为社会发展的主流。厂拌热再生技术作为沥青路面再生技术之一，在国内很多重大工程中得到了越来越多的应用。研究废旧沥青再生料的加热方式不仅是厂拌沥青再生技术的核心问题，同时也是我国公路养护技术及可再生资源的回收利用率的重要课题。

关键词：厂拌；沥青；热再生技术；加热；措施

1导言

路面再生技术是指在回收的路面旧料中加入再生剂，然后进行拌和站拌和或现场就地拌和，并将新拌和的沥青混合料进行摊铺与碾压，最终形成新面层并恢复道路使用性能的工艺。厂拌热再生技术既能保护生态环境又能合理节约能源，将成为我国沥青路面技术领域新的发展方向，成为我国交通基础设施可持续发展的重要组成部分。积极进行沥青路面再生技术研究，推广厂拌热再生路面技术的全面应用，由此带来的经济、社会和环境效益非常可观。

2旧路调查

某高速公路路面结构层为4cmAC-13I型上面层+6cmAC-20I型中面层+8cmAC-25I型下面层，通车运营多年后，路面结构整体性较好，但一部分路段路面出现了纵横向裂缝、车辙以及水损坏等病害，根据现场芯样分析可知：该路段表面层与中面层出现分离，且层间孔隙较大，有水分滞留；表面层底部集料松散脱落，而中面层较为密实，未产生明显病害。按照《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）对旧路面使用性能进行检测与评定，结果如下。

2.1平整度检测

采用3m直尺对本高速公路的平整度进行检测，检测方案选用5个检测路段，每个路段长1km，以轮迹带为测量标准位置，测量结果如表1所示。

表1原路面平整度检测结果

由表1可知，该高速公路总体路面较为平整，但部分路段平整度评价等级为中，说明该路段行车舒适性较差，有轻微颠簸感，根据《公路养护技术规范》（JTGH10-2009）要求，需采取罩面等措施改善路面平整度。

2.2路面病害检测

选取5个代表性检测路段，每个路段长1km，根据现场调查得到的路面病害类型与程度等级，计算结果如表2所示。

表2原路面损坏状况指数PCI统计表

由表2可知，该高速公路大部分路段破损率较高，路面损坏情况较为严重，路面损坏状况指数评价较差，按照《公路养护技术规范》（JTGH10-2009）需采取中修罩面等措施。

3厂拌热再生技术常见难题

3.1加热问题

再生料加热问题是沥青热再生技术中需要面对的首要问题,无论是厂拌再生，还是就地再生，都需要对再生料进行加热。再生料加热温度的高低、加热方式的选择，受热结构是否合理，将对后期成品料稳定性、设备运转可靠性及连续性产生很大影响。再生料加热在厂拌沥青再生技术中起着承前启后的作用，正所谓“失之毫厘，谬以千里”，因此从一定程度上来讲，厂拌沥青热再生技术的成败取决于加热是否得当。

3.2粘接问题

再生料粘接问题是厂拌沥青热再生技术的衍生问题，从再生料温度提高的那一刻起，粘接问题就对整个生产工艺进行制约。无论是在干燥滚筒，还是在暂存单元、再生料计量单元、溜管等处，粘接问题无处不在。粘接一方面与沥青再生料的固有物理特性相关，另一方面与其加热温度息息相关。沥青经过反复加热，其机理及化学成分已经发生改变，再加上拌合厂粉尘污染，其粘接特性则表现得更为突出。解决废旧沥青料粘接问题，对于提升厂拌沥青热再生工艺的整体水平有一定帮助。

3.3沥青烟处理问题

沥青烟是废旧再生料加热后化学特性的体现，加热温度的高低是影响沥青烟化学成分的主要因素，由于其化学成份的复杂性及独特的理化特性，沥青烟的收集和处理是一项相当头疼的技术。目前，常用的收集与处理有焚烧法、机械分离法、喷雾塔水膜洗涤法、活性炭吸附法、电除尘法等。仅仅用单一的除烟方法，很难对沥青烟进行妥善处理，为此实际应用中多采取几种方法并用。从另一角度讲，处理好废旧沥青再生料加热问题，也能在一定程度上降低沥青烟的排放。

4厂拌沥青热再生技术加热措施

4.1温度控制因素

再生料的加热不同于新集料的加热，它的理论加热温度（出料温度）应在120～140℃之间，加热时禁止明火与再生料直接接触。对沥青旧料进行间接加热和持续保温，需要用较长的时间。加热后，要采取必要的的措施防止沥青高温老化。

一旦废旧沥青料的理论加热温度过高，将使再生料沥青成份加速老化，大量沥青质不断挥发，沥青浆变硬变脆，粘接性能锐减。这种情况在以块状料为主的全沥青再生设备中表现尤为突出。废旧沥青料加热温度过低，大量的块状料无法熔透加热，对于全再生沥青设备而言则失去意义。对于按比例添加再生技术，尽管通过提高原生料温度有利于解决再生料温度过低的问题，但如果再生料温度过低，往往会对再生设备的粘接及沥青烟的排放产生致命影响，轻则下料不畅，重则会使设备停机。

4.2厂拌沥青热再生设备改造

通过对厂拌热再生设备研究，计算得出燃烧器合理的供油量、鼓风量、第二烘干筒的传热效率、引风机的引风量及风压，提出了燃烧器、引风系统与第二烘干筒性能等各系统之间性能合理匹配方案。文献[7]就国内的厂拌热再生旧料双滚筒再生方式在实际应用过程中出现的问题进行分析，提出直投式厂拌热再生法；直投式厂拌热再生法，对再生料经过计量装置，常温不经过加热，直接添加到拌缸，具有沥青老化少、设备无粘料堵塞问题等优点。提出了直投式再生混合料的室内实验方法、施工关键技术和沥青混合料路用性能要求。并证明直投式厂拌热再生施工较双滚筒厂拌热再生施工的经济、操作简单优势。文献[8]指出沥青烟是生产沥青混合料过程中引发的污染物，通过剖析沥青烟的成因及成分、对作业人员危害和环境污染，提出焚化燃烧法作为沥青搅拌设备最佳的除烟方法：沥青烟气通过真空收尘系统收集，引风机引导进入烘干筒焚烧，再经除尘系统除去，可以彻底消除其带来的污染问题；

4.3就地热再生机组施工工艺

热再生机组包括路面加热机、加热铣刨机以及加热复拌机。加热车辆应维持稳定的加热温度与行驶速度，路表面温度一般不得高于180℃，加热的温度和深度应满足施工控制要求，且车辆间距不宜过大。铣刨过程中原路面粗集料破坏程度不得大于5%，铣刨完成后底层表面温度应高于80℃。路面加热深度通常为2～5cm，加热宽度应比铣刨宽度每边宽5～10cm。

4.4再生剂应用探讨

掺加再生剂能够使再生沥青性能得到明显改善，可以提高厂拌热再生沥青混合料路用性能。工程实践表明高掺量RAP（＞30%）添加再生剂能使混合料的性能大大改善，厂拌热再生上面层应用时，掺加添加剂能取得预期性能结果。因此，应该进行进一步深入研究制定再生沥青的相应标准，以及对再生剂的技术要求。

4.5再生沥青混合料性能探讨

热再生沥青混合料随着旧料参配率的增加，低温抗裂性、抗疲劳性以及水稳定性随之降低，通过确定合适旧料掺加量和掺加再生剂，可以使沥青混合料的达到新拌沥青混合料的标准。再生沥青混合料的耐久性，以及能否对于再生沥青混合料能否进行第二次再生等应该进一步探讨和研究。

结束语

综上所述，本文对某高速公路的路用性能与病害情况进行了检测分析，然后总结了沥青路面热再生技术的施工工艺与施工控制措施，并在实际工程中对其旧路养护效果进行了研究，鉴于其优良的路用性能和可观的经济环境效益，沥青混合料厂拌热再生技术将会越来越被广泛使用，其推广应用的前景十分广阔。

参考文献

[1]本刊编辑部.沥青混合料厂拌热再生技术论道[J].工程机械与维修,2018(05):26.

[2]贾磊.厂拌沥青热再生技术加热难题破解[J].工程机械与维修,2018(05):28-30.