沥青路面材料的回收再利用分析

文/欧阳文、曾广瑞

1 前言

我国的公路项目很多都是沥青路面的形式，这是因为该路面形式施工速度快、性能比较高且维修非常的便利。伴随着时代的发展，车辆数量逐步增多，且路面使用年限逐步延长，为了能够有效地减少沥青路面的养护成本，可选择先进的再生技术与设备，以实现旧沥青路面的回收再利用，做好路面的罩面和加铺施工，成为道路工程管理部门的首选方式。

2 沥青路面材料再生利用意义

沥青路面材料再生利用是非常有必要的，具体是从下面几个方面出发：第一，沥青路面再生材料的应用能够有效地降低对于环境的影响，能够避免破碎石料和通过蒸馏等方式提炼沥青而导致资源浪费的问题；第二，当前的石矿开采费用比较高，但是可以开采的石矿资源却在日益的减少，所以进行沥青路面的再生利用有着积极的作用；第三，因为沥青和骨料等旧沥青材料能够进行沥青的再生，所以能够有效地降低项目实施的成本；第四，要采取科学合理的机械设备进行施工，能够使得路面维护效果得以提升，能够保证交通正常的运行，能够避免出现交通淤堵的难题；第五，以现代科学技术作为出发点，能够实现旧沥青材料的合理利用，形成性能优越的新沥青材料；第六，国家开始重视沥青再生使用，并且发布了相应的优惠政策[1]。

3 沥青路面材料再生设备及工艺

沥青路面的再生主要是冷再生与热再生两种施工工艺。这些再生工艺能够保证现场施工的就地再生，也可以实现厂拌再生处理。就地热再生设备的应用之下，可以使得沥青路面进行就地再生施工，设备比较庞大且运行费用比较高，我国的应用范围比较小。很多市政道路工程无法应用，而厂拌冷再生和就地冷再生仅仅是应用到一些工程量小、小修的项目中，所以实践应用意义比较差，所以厂拌热再生有着积极的作用。

3.1 厂拌热再生工艺

3.2 常用的4 种再生方法

3.2.1 把冷料回收到热料提升机的底部的位置上，然后进行再生处理。在具体的应用中，能够使得旧料进行有效地回收，能够有效地控制新旧材料的添加比例，要保证旧料输送皮带和新料输送到称量系统中，然后就是进行冷料的配给和使用。新材料经过采取合适的方式加入干燥筒内实现干燥、加热的处理，然后就是提升底部和冷料进行充分的混合，然后是实现热量的传递和使用。该热再生方式的设备使用成本比较低，但是存在如下几个缺陷：

3.2.1.1 新骨料要进行过热加温，然后是传递到旧料中，会导致骨料化学性能的下降。

3.2.1.2 新骨料没有进行筛分处理，导致了产品质量无法有效地控制。

3.2.1.3 为了能够使得新旧料的有效地进行热交换，应该适当的延长搅拌时间，还能够避免设备的过度使用。

3.2.1.4 回收的旧沥青材料利用率比较低，一般只能达到15%～20%。

3.2.1.5 旧料含水量在搅拌处理之后会被蒸发，但是并不能有效地排出去[2]。

第四，在成效机制方面，现期成效与预期成效同等重要。因此，必须加强企业、学校与科研机构的合作，真正让产学研协同育人产生合力，让企业、学校与科研机构均能从产学研协同机制中获益。

3.2.2 使用再生环输入干燥滚筒。该方式需要保证新旧材料在滚筒中实现混合，并且达到热传递的效果，因此，干燥筒的设计和传统方式的滚筒结构有着很大的不同。当前世界范围内应用比较普遍的是如下两种干燥滚筒：一种是意大利生产的MAKINI(玛莲尼)的加长型干燥滚筒。这要比传统的干燥筒长度长约1/3，距离出料口的1/3 位置上设置有再生料环的结构，回收之后沥青材料是经过皮带输送系统能够将材料运输到干燥滚筒内，能够实现新旧材料的热量传递和交换。该设备的燃烧喷嘴长度是比较长的，滚筒中的出料口的部分直接延伸到再生环的位置上，能够防止出现旧材料的接触情况。

另一种是阿斯泰克的加粗型干燥滚筒。这种设备主要是在出料口1/3 的位置上进行加粗设置，然后就能够形成两个滚筒的结构。新骨料可以实现内滚筒内经过燃烧器来实现加热处理，然后再传输到外部的滚筒中，而旧材料经过皮带直接传输到外滚筒中，实现新材料的混合加热，能够实现新旧材料的充分混合，该方式有着如下的优势。

3.2.2.1 新料、旧料能实现充分的混合，可以达到热交换的效果，而旧材料的加入量是比较大的，一般能够达到35%甚至更高，而搅拌的时间相对比较短，设备使用率也比较高。

3.2.2.2 干燥筒内可以直接实现加热处理，能够与火焰保持较远的距离。

3.2.2.3 水分通过主排风机排出。

缺点有以下几种：新骨料没有经过筛分处理，只是利用冷料来进行石料的比例分配确定，质量无法有效地管理；无法应用目前的间歇式沥青混凝土搅拌设备，所以要使用干燥滚筒的设备，资金投入量是比较大的。

3.2.3 回收料进入搅拌器。经过回收之后的沥青材料会传输到系统内，然后是通过计量仓来进行控制，并且根据规定比例增加到搅拌缸中。在该设备中进行能够实现热量交换，并且实现沥青油、矿粉的充分搅拌处理，而旧材料因为加热之下导致水蒸发，并且通过风管将其直接吸入到除尘结构中。该方式的应用中旧材料利用率可以达到15%～20%，其优点如下[3]。

3.2.3.1 新骨料能够根据需要进行筛分处理，产量质量可以有效控制。

3.2.3.2 设备资金投入量比较小。

缺点是：旧材料应用比例比较小；搅拌时间相对比较长，导致生产速度缓慢。

3.2.4 施工用专业的设备进行顺流式的干燥滚筒进行烘干和加热处理。该方式最为重要的工作就是烘干与加热旧材料的干燥筒的操作，该设备中，是利用燃烧室的燃烧以提供足够的气流，然后通过气流来完成设备的加热处理，以达到加热的效果。为了能够避免出现明火接触旧料而导致材料的损坏，能够加强防护，以保证沥青性能合格。

该方式优点如下所示。

3.2.4.1 新骨料能进行筛分处理，可以结合实际情况做好材料的计量和分配使用，所以最终材料的性比较高。

3.2.4.2 旧料的加热控制效果比较好。

3.2.4.3 旧料可以有效地使用，一般能够达到50%。

3.2.4.4 再生量达50%时，设备应用效果较好。

3.2.4.5 废气排放并不会受到任何的限制。

缺点是设备的投资费用高。

3.3 种厂拌热再生方式的可行性分析

上文中已经重点了解了4 种厂拌热再生的方式，第1、2 种方式没有进行骨料的筛分处理，而目前我国没有做好石料规格的标准控制，所以生产中并不能达到沥青混合料的质量控制。第3 种方式来说，就是将旧材料直接传输到搅拌缸内进行处理，如果当前的搅拌机改造处理，应该增加的设备有冷供料器、输送皮带、提升机、计量仓等等方面，还要安装相应的电气控制部件。对于投资成本来说，经过和相关的厂家进行协调和沟通，发现要进行目前的搅拌机改造施工，要投入资金约80 万元，而很多所安装的部件都是进口的，购买、维修与管理都有着一定的难度。该种方式的设备技术含量相对比较低，通常来说厂拌的方式都能够达到要求，能够设计出合适的计量软件控制系统。如果仅仅是委托给其他的单位来进行，就会导致费用下降。而第4 种热再生方式，也就是将旧沥青材料来进行干燥筒来实现烘干与加热处理，如果进行当前的沥青搅拌设备改造，要增设冷供料器、输送皮带、提升机、燃烧器、计量仓、除尘器的设备，还应该配置相应的电气控制系统。这些系统中，干燥筒的组成结构部分有着较高的复杂性，技术要求也比较高，应该组织专业厂家供应才能满足要求。而玛莲尼厂家的报价是500 余万元，而绝大部分的部件都是进口的。此外，需要使得旧沥青材料的回收达到完善的要求，还需要与之相应的破碎机等设备[4]。

4 提高沥青道路再生技术施工质量的措施

4.1 提高工作人员质量责任意识

项目施工开始前，要进行技术的准确分析，同时开展必要的技术交底工作，能够防止施工人员没有掌握必要技术导致工作无法进行。要组织人员进行现场的勘察和分析，能够掌握现场的具体情况，避免在施工中出现任何的问题。在项目的实施环节，应该设置必要的管理制度，能够实现项目管理质量工作的有序进行，最终能够提升人员的工作意识，能够在具体的实践中落实到位，最终可以促进工作质量的提升。

4.2 控制材料质量

沥青材料在再生施工的实践中，为了能够促进工程质量的提升，应该做好材料质量的管理。沥青、集料等材料的采购实践中，应该保证所有材料都有供应单位的合格证明。在施工中所需要应用的材料，施工前应该做好取样管理，能够做好检验控制工作，只有符合要求的材料才能应用到工程中，任何不合格的材料都不能运输到施工现场。

4.3 控制施工质量

施工质量控制从下面几点出发：

4.3.1 加强工序的控制。在摊铺施工环节，碾压是极为重要的工序，碾压阶段应该做好质量管理，能够保证碾压方式、速度、温度等方面的严格控制，达到工程的技术标准。

4.3.2 对压实度进行检测。压实度监测环节应该保证其按照标准来进行，主要是利用核子密度仪来保证参数符合要求。

4.3.3 对接缝位置进行监测。项目实施环节，应该保证接缝部分的平整性达标，一般需要应用长度为3m 的直尺做好接缝的质量检测，以保证其符合技术标准。

5 废旧路面沥青材料再利用的展望

废旧沥青材料的回收再生性能研究中，进行材料的回收再利用，能够更好地提高资源利用率，降低对于环境的影响，并且能够具备较高的经济效益与社会效益。因此旧沥青材料的应用中，应该重视如下的几个方面问题：第一，要提高能源利用率。当前我国的公路领域发展中，沥青材料的供应明显不足，严重的阻碍项目的顺利实施，而再生资源的利用也会产生极大的限制影响，所以应该充分的利用废旧沥青材料，要研究出先进的再生施工技术，能够发挥出沥青材料的重要作用；第二，在环保实践中，利用废旧材料的有效应用，能够更好地降低旧沥青材料的随意排放而导致的环境污染问题，从而可以达到环保的标准，还能够避免出现资源浪费的问题存在，有着极为重要的实践应用价值[5]。

6 结语

综上所述，通过研发和应用沥青材料的循环利用技术，能够更好地促进资源的合理使用，避免旧沥青材料的浪费问题，也能够消除对于环境的不利影响，可以实现可持续发展的要求。因此，在新建路面施工中，应该适当的选择热再生技术来进行旧沥青材料的应用，能够满足工程的施工要求，且能够节约施工材料。总之，在现有工艺之下，研发出先进的再生技术，保证旧沥青材料可以合理的应用，能够保证公路路面的顺利施工，也能够产生较高的经济效益，推动社会的发展，为可持续目标的实现奠定坚实的基础。