厂拌热再生废旧沥青料添加比例性能分析.docx

厂拌热再生废旧沥青料添加比例性能分析丽1 ，刘永伟2 ，秦泰3 ，罗明1李( 1 成都市城市道路桥梁管理处，四川成都 610021; 2 成都建工路桥建设有限公司，四川成都 610000;3 成都市市政开发总公司，四川成都 610021)【摘 要】 简要分析通过厂拌热再生，添加不同比例废旧沥青料而生产出的再生沥青混合料主要性能变化规律，为科学合理的回收利用沥青路面废旧材料提供依据，逐步推进废旧沥青混合料的行业管理并提供 技术支持。【关键词】 热再生沥青混合料; 添加比例; 性能分析【中图分类号】 u414. 1【文献标志码】 b个回收料仓内等待使用。当然过筛分级越细，越有利于再生沥青混合料配合比设计控制，但对废旧料过筛分级过细，除 增加成本外，操作性不强，根据国内外经验，分成四种规格即 可满足使用要求。在公路、道路建设领域，如何处置我国每年产生的数以亿吨的沥青混凝土路面废料是必须面对和解决的问题。国 外在 20 世纪 80 年代已开始大力发展沥青混凝土再生产业， 我国沿海及发达地区也已加快对废旧沥青混合料回收利用 的研究和实际应用。大力发展废旧沥青混凝土再生不仅可 以从根本上解决废旧沥青混凝土的污染问题，节约资源，促 进循环经济的发展，而且社会效益和经济效益显著。研究通 过回收旧料返厂热再生，实验分析得出满足规范及施工要求 的废料添加比例，并对沥青再生性能进行分析，为逐步推进 废旧沥青回收利用的行业发展提供依据。1. 3废旧回收料离心抽提分别对四种不同规格的筛分回收料取样，每一料仓对 10个不同部位取相同数量的回收料组成一组试验样品，搬运到试验室，每一规格的回收料单独形成料堆，混 合 均 匀 准 备 试验。试验方法依据公路工程沥青及沥青混合料试验规程 jtg e202011 按照四分法对每一料堆取样抽提，五 组 平 行 抽提试验，不同规格沥青含量见表 1。表 1回收旧料不同规格沥青含量1返厂热再生沥青混合料实验1. 1 废旧回收料来源回收的再生废料按照回收破碎情况可分为两大类，一类 为路面铣刨料，另一类为路面非铣刨料。铣刨料是由路面铣刨机对旧的沥青路面按照一定的铣刨要求进行铣刨后，对沥青路面旧料进行收集装车然后运回拌合站堆放。铣刨料一 般不含路面基层材料，破碎有规则，包含沥青面层和中层，部 分铣刨较深的包含沥青底层及稀浆封层和浅表水稳基层材 料。路面非铣刨料的回收工艺较多，大致可以分为挖掘机由 路面从上向下挖掘，装载机直接沿路面破坏处铲起，人工切 割后，电锤破坏搬运，以及其它机械施工破坏旧的沥青路面 回收。还有一种情况就是沥青拌合站生产故障产生的花白 料，高低温废弃料，以及汽车运输施工完毕回站后车箱板粘 结料。对于以上两类回收料，在热再生准备前期应建立两个 料仓分别堆放铣刨料和非铣刨料，有序堆放，并应有较好的 防水措施。研究试验所利用废旧回收料主要来源于成都市 沥青道路改造过程中，路面铣刨后的回收旧料。1. 2 废旧回收料预筛分工艺实验采用移动式破碎站设备对两种不同来源的废旧沥 青回收料分别破碎，再将两种破碎后的粒料按一比一的比例进行筛分。具体操作是装载机铲一斗破碎后铣刨料上过筛设备，然后再铲一斗破碎后的非铣刨料上过筛设备，依次交 替往复。过筛成为四种规格，分别是 0 5 mm，5 10 mm，10 15 mm，15 22 mm，四种规格的筛分回收料分别堆放在四依据标准 jtg e20 2011 对回收沥青进行试验，试验方法 t06121993、t0604 2011、t0605 2011、t0606 2011。五 组平行试验检测回收沥青的针入度、延度、软化点。研究 实 验采用新沥青为中海 ah70# 沥青，与试验结果对比见表 2。表 2新旧沥青指标对比研究试验所用再生旧料，随着粒径增大，含油量 逐 步 减少，由于基于研究试验过程中所利用路面废旧料使用年限不 长，废旧沥青混合料中沥青老化程度不算严重。定稿日期20131111作者简介李丽，工商管理硕士，高级工程师，从事城市 桥梁道路技术管理工作。四川建筑 第 34 卷 3 期2014. 06264沥青种类沥青指标针入度( 25 )/0. 1 mm软化点 / 延度( 15 ) / cm旧沥青66. 348103. 03新沥青( 中海ah70 # )70. 947150过筛规格0 5 mm5 10 mm10 15 mm15 22 mm沥青含量 / %4. 33. 52. 92. 1建筑设备与建筑材料1. 4 再生沥青混合料骨料级配设计本次实验拟进行再 生 混 合 料 ac 20 生 产，通 过 对 该 型 再生混合料的研究，探索添加不同比例的废旧料后，对再生 沥青混合料性能的影响。针对旧沥青的性能以及国内外研 究的经验，选择再生骨料占再生沥青混合料比例的 10 % 、20% 、30 % 、40 % 、50 % 五种情况及新沥青混合料进行实验及 级配分析。具体再生骨料占混合料的级配曲线见图 1。由图 1，在实验前期过筛分级优化，通过在回收旧料中掺 加不同比例的新粒料、调整再生沥青混合料的集料级配，可以 看出再生沥青混合料的骨料在添加 10 % 、20 % 、30 % 、40 % 、( 5) 再生骨料 40 %( 1) 再生骨料 0 %( 6) 再生骨料 50 %图 1 再生沥青混合料骨料级配曲线50 % 等 5 种不同比例的回收旧料，骨料级配得到较好控制， 级配曲线处于级配范围内，符合规范 对 ac 20 沥 青 混 凝 土 的级配要求。( 2) 再生骨料 10 %( 3) 再生骨料 20 %图 2厂拌热再生沥青混合料配合比设计流程( 4) 再生骨料 30 %四川建筑 第 34 卷 3 期2014. 06265建筑设备与建筑材料马歇尔试验、车辙试验、低温沥青混合料弯曲试验和冻融劈裂试验。再生 ac20 沥青混合料级配试验研究试验分别添加 10 % 、20 % 、30 % 、40 % 、50 % 回收 料以及新沥青混合料进行相关试验，并对其试验性能参数进 行对比分析，试验流程如图 2。2试验结果分析对以上六种情况的再生混合料以及新沥青混合料进行1. 52. 1再生沥青基本性能由表 3 试验结果可以看出，在添加量 10 % 50 % 的再生沥青混合料的基本性能均能满足有关技术标准的要求，在添加量逐步变多的情况下，稳定度有较明显提高，其他几个 性能相对较稳定，无明显变动。表 3 再生沥青混合料基本性能能满足有关技术标准的要求，并且随着添加量的增大，比新沥青混凝土动稳定度要高，有着显著的提高，满足路用性能 指标。2. 2车辙试验车辙试验反映的动稳定性指标是我国当前衡量沥青路面高温稳定性最重要的指标之一，由 表 4 试验结果可以看 出，在添加量 10 % 50 % 的再生沥青混合料的动稳定度均表 4 再生沥青混合料车辙性能满足有关技术标准的要求，但随着添加量的增大，水稳定性能变弱，当添加量为 50 % 时，冻融劈裂试验性能不满足规范 要求。2. 3低温弯曲试验及冻融劈裂试验低温弯曲试验及冻融劈裂试验验证沥青混合料在分别是低温抗裂性能和水稳定性的主要的指标，试验结果表 5 所示，在添加量为 10 % 40 % 的再生沥青混合料的性能均能表 5 再生沥青混合料低温稳定性能3结束语( 1) 通过分析试验结果，添加再生料的沥青混合料的主 要性能指标均达到了国家规范要求，与未添加再生料的全原 生沥青混合料比较矿料间隙率、空隙率、沥青饱合度变化较 小，波动平缓。( 2) 试验数据表明，添加再生料的比例在添加量增大对 于沥青混合料的抗车辙能力有明显 的 提 高 作 用，在 ac 20 沥青混合料中添加 30 % 40 % 的再生料，沥青混合料的综 合性能达到了最佳，添加到 50 % 时，冻融劈裂性能不合格。( 3) 对 ac20 添加 30 % 40 % 的再生混合料性能分 析，满足路面性能指标，建议可作为道路中下面层，并有着较 好的经济价值，同时利用废旧料有着较明显的社会效益。参 考 文 献1 张金喜，李 娟 我 国 废 旧 沥 青 混合料再生利用的现状和课题 j 市政技术，2005，( 6) : 340 3482黄晓明，赵永利，江臣 沥青路面再生利用试验分析j 岩土工程学报，2001，23( 4) ; 468 471董艳，徐建华 工厂热拌再生沥青混合料配合比设计j 中国 石油大学学报: 自然科学版，2005，32( 3) : 152 154jtj d50 2006 公路沥青路面设计规范sjtj e42 2005 公路工程集料试验规程sjtj f40 2004 公路沥青路面施工技术规范s3456四川建筑 第 34 卷 3 期2014. 06266再生料掺量 / %规范要求01020304050低温弯曲试验破坏 时最大拉应变 / 20002828. 72771. 226792625. 32581. 72284. 3冻融劈裂试验 抗拉强度 / %7590. 484. 980. 877. 976. 169. 3再生料掺量 / %规范要求01020304050动稳定度 / 次 / mm10001148. 81209. 021526. 42743.