废弃沥材料的循环利用关键技术研究.docx

废弃沥青材料的循环利用关键技术研究杨林江（浙江兰亭高科控股有限公司工程技术研究院，浙江绍兴312044）[摘要] 通过了解国内外沥青路面再生技术的发展现状，剖析沥青路面老化、再生机理，提出了废旧沥青混合料循环利用的技术，研发出一套行之有效的沥青路面热再生技术，以适应当今形势下的沥青路面再生、资源循环利用和环境保护的需要，为建设资源节约型、环境友好型社会而努力。[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[中图分类号] TU535 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2015）01-0056-06美国。目前，美国已普及沥青路面的再生利用，重复利用率高达80 %；日本从1976年至今在路面废料再生利用率已超过70 %；德国已将全部废旧沥青路面材料回收利用，并且是世界上用于高速公路路面养护的最早国家。总之，国外沥青路面再生技术日趋成熟，回收利用技术的水平发展较快。2.2国内技术现状我国早期，同济大学曾有过废旧料回收利用的技术研究，但由于种种原因没有得到很好的研究和推广，总的说来我国在废旧材料再生利用方面缓慢，缺乏对再生工艺技术和装备技术的深入研究。随着我国公路建设的发展，公路里程的快速增长，路面养护和翻修工程量倍增，路面材料的需求量也随之提高，其材料价格上涨幅度快，尤其是沥青的价格成倍提高；而废弃的沥青路面材料给自然环境造成的影响越来越大。因此，沥青路面的再生利用将被提到议事日程，国家多次将其列为重点科研项目。1前言沥青路面的热再生技术是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后，与新沥青、新集料、沥青再生剂等按一定比例重新拌和混合料，使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面的材料、装备及施工的成套技术。我国在20世纪90年代修建的沥青公路目前已相继进入了大修期，大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃，将使资源的循环利用、废料的存放场地及环境的污染等问题越来越突出，废旧沥青路面材料的再生利用不仅仅是技术问题，更将成为全社会所关注的资源、环境问题。根据国家可持续发展的战略方针，沥青路面再生技术的研究、推广与应用将成为我国建设资源节约型、环境友好型社会的一个重要的技术课题。2国内外技术现状2.1国外技术现状国外对沥青路面再生技术的研究，最早起源于[收稿日期] 2014-10-20[作者简介] 杨林江，1961年出生，男，浙江绍兴市人，博士，教授级高级工程师，研究方向为土木工程材料；E-mail：ltgk@163.com56中国工程科学国内沥青路面的特点是沥青含蜡量较高，路面面层厚度较薄，质量等级较低，这种情况的再生最佳的途径应该是以厂拌热再生为宜。我国经过多年研究，沥青路面再生技术已逐步形成了自己特有的再生工艺，开发出了适合国情的沥青路面再生设备。通常需要对旧沥青路面混合料进行必要的抽提试验。进而测定旧沥青混合料中的沥青含量、沥青性能以及矿料颗粒级配。从而来确定需要添加的新集料和旧料掺加比例，使之级配达到较合理的水平。此外，还需要确定需添加的新沥青和再生剂的用量。新拌制的再生混合料试块成型以后，需要进行马歇尔试验、劈裂试验。车辙试验是评价再生混合料技术性能的主要指标，能否正常使用很大程度上取决于它的指标。3沥青路面再生3.1路面再生的定义[1]沥青路面再生，一般的理解就是重复利用路面在维修时挖出来的旧沥青混合料。但不同的“再生方法”其“利用”的程度有天壤之别。如所谓的“冷再生”技术，只是把价格高昂的沥青混合料当作“黑集料”来普遍利用，不能与沥青的再生相提并论。我们先约定沥青路面再生的定义：“旧沥青路面的沥青混合料经过一定的加工和处理，变化可以达到沥青路面技术要求的混合料，重铺成为新的沥青路面”。在这里需要说明的是“再生”有3层含义：a.沥青的再生；b.沥青混合料的再生（包含旧沥青再生和集料级配再生）；c.沥青路面的再生。沥青路面的再生的首要条件是沥青的再生，然后旧沥青混合料再生，最后重铺成为路面。由于旧沥青不能单独分离出来，因此，沥青的再生只能是在沥青混合料的再生过程中完成的。3.2路面老化的机理沥青路面的老化是专指沥青混合料和沥青的老化。沥青路面在水温作用以及长期行车荷载作用下，沥青混合料会丧失原有的特性，随之出现老化和脆化；旧沥青老化，出现油分减少、沥青质和胶质增加，老化现象越来越明显；沥青路面表现出开裂和松散、麻面和坑洞等现象。沥青的物理特征表现为：a.针入度减少，延度降低，而软化点升高；b. 反映流变性质的粘度增加，非牛顿性质增强。3.3再生的基本原理沥青路面再生就是沥青的再生，沥青再生是沥青老化的逆过程，在理论上可以概括为：a.调低旧沥青材料的粘度，使旧沥青的粘度达到需要的粘度范围；b. 调整旧沥青材料的流变性，使旧沥青的非牛顿特性减弱。再生