沥青厂拌热再生质量控制及应用探讨

摘要：工业革命以来，人们对于石油下游产品的沥青材料的需求越来越多，但由于石油资源的紧缩、沥青的紧缺性越来越受重视，所以沥青再生技术的应用与控制就变得尤为重要。文章对沥青厂拌热再生质量控制及应用进行了探讨。

关键词：沥青材料；厂拌热再生；质量控制；沥青路面；石油资源；沥青再生技术 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）23-0059-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.028

在参考未来十年高速公路里程规划后，我们不难发现，高速公路已经成为一个重要的公共基础设施，作为修建公路的最重要原材料，沥青的需求将大量上升，并且沥青路面技术的不断成熟也推动着公路事业的蓬勃发展。但在沥青路面因其优点被广泛应用的同时，沥青路面容易损坏，五年左右就需要重新铺设也为社会带来了很多问题。新沥青的紧缺性和旧沥青的处置对环境的危害，这些都使得人们必须解决沥青的重复利用问题。沥青的再生技术有很多种，有厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生，本文就根据相关研究，对沥青厂拌热再生技术进行分析。

1 厂拌热再生技术

1.1 定义

厂拌热再生技术是指将破旧损坏的路面混合料洗刨，进行集中回收，通过筛分分拣，再根据旧的沥青混合物中的沥青含量、老化程度、沙石料等级等加入新的沥青和再生剂通过搅拌达到充分的融合，使得混合后的成品料符合指标规定，再按照新建沥青路面的方法将再生后的成品料重新浇筑，在国外，大部分沥青再生技术都使用厂拌热再生技术，因为厂拌热技术生产的沥青混合料能够最大限度地达到沥青的路用指标，而且具有更强的抗车辙性，这种模式的再生工艺对于各种条件下的旧沥青都有较好的再生性。

1.2 工艺原理

在使用沥青作为路面材料的时候会有很多问题，其中最常见的有两种：一是材料的老化问题，这就会导致在使用过程中出现性能下降。沥青的老化主要是沥青质，胶质的增加和芳香分含量的减少、黏度提高；二是沥青中的矿物成分在汽车的长期重压下发生摩擦和位移，这导致沥青内部分子骨架发生质变，从而使得材料间的摩擦减小，这属于集料的疲劳，而沥青再生技术的实质就是对材料的逆老化。

厂拌热再生过程中就是将已经回收入厂的回收料进行加热，升温后，旧的沥青软化、熔化后再和新的材料以及再生剂搅拌在一起，将旧的沥青其中的一部分转移到新材料的表面后，使得新旧集料的温度一致，旧沥青在集料表面的膜变得均匀。这里再生剂的作用就是调和旧沥青，使旧沥青的各项指标恢复路用指标。然后根据分析旧沥青的性能和成分加入新沥青，最终进一步调和均匀，最终得到了品质合格的再生料。

1.3 厂拌热再生设备

旧沥青在混合料中起着黏结材料的作用，除了要根据实际情况调整回收料、新石料、新沥青和再生剂的混合比例之外，还需要严格控制新骨料及回收料的加热温度，保证旧沥青加热到合适的温度能和新沥青充分的融合却又不使旧的沥青老化，在加热的过程中还要注意环保问题和安全性问题。加热和搅拌时间一定要足够长，才能让“再生”和“混合”充分完成。为了满足以上条件，厂拌热再生设备必须具有十分优良的性能才能保证再生混合料的质量。回收料加热是在一个专门的再生设备内完成，它包括供给系统、提升系统、干燥系统、热回收料储存仓、热回收料称量斗、有害气体吸收管道及控制系统等。沥青混合料开始准备工作时，供给系统开始负责供料，提升系统开始提料，干燥系统开始回收加热，加热后的回收料进入储存仓储存。当需要回收料时回收料的储存仓放料门将会开启，按照配比称重完成后储存仓关闭后，计量门打开放料，完成一个搅拌周期之后回收料储存仓放料门再次开启，进行下一轮的称重。

1.4 关键技术

在沥青的再生技术方面，中国还处于摸索发展阶段，所以对于该技术应该结合国内的气候情况和路面条件对国外的技术进行合理的引进、消化，其中的关键技术有以下四点：一是再生方法，沥青的再生要在其化学理论和生理理论的基础上进行，需要对现场进行勘探检测，根据实际情况进行实验，最后才能用于实际生产；二是沥青混合料中各部分的比例。沥青混合料中的回收料、新骨料、新沥青、矿料、再生剂等配比在混合中十分重要，只有使这些配料的配比处于最合适的比例，才能让新的混合料耐久、抗压；三是回收料的离散性。在回收料中的沥青含量和老化程度的离散性都很大关系，所以在新混合料的配比中就要重视粘合剂的比例，防止回收料不能粘合，在制作的过程中还要注意控制加热温度，使得沥青混合料一直处于软化融合的状态，再就是要充分搅拌，让各配料能充分混合在一起，从而达到路用标准；四是再生沥青混合和搅拌中，一定要在不烧伤旧沥青的前提下进行，控制好新旧料的温度对于沥青的混合有着举足轻重的作用。

2 再生沥青混合料配合比设计

2.1 确定回收料的集料级配组成

要获得回收料的集料级配的组成，必须要进行现场的取样，取样必须足够具有代表性，这样才可以使得获得的集料级配组成更加准确，所取得试样的数量和质量必须足够进行实验室的配合比设计试验。

2.2 确定回收料的掺配比例

在进行混合料设计时，最关键的就是要确定回收料大致的掺配比例。从质量角度讲，回收料当然是越少越好，但经济效益太低。考虑到以上几点，那就在保证质量的同时，尽可能地增加回收料的比例，确定这个比例就需要考虑材料本身，比如旧沥青的性质和回收料的含水量等。再生沥青混合料矿料级配范围确定以后，可以将回收料作为级配设计时的一种骨料，和新集料一起，通过图解或者计算法确定旧料和新集料的比例，使其进行充分的混合。这就需要通过大量的试验最终确定旧料和新集料的比例，以确保在取得最大经济利益的同时，沥青混合料能够安全合格的使用。

2.3 确定沥青的最佳用量

新沥青用量等于再生沥青混合料的总沥青用量减去所加的回收料中的沥青含量。施工的过程中应该对比再生沥青混合料配合比与室内配合比的差异以及对施工过程中配合比波动进行检验。主要方法是通过对再生料进行抽提与筛分试验，检查再生料的集料级配及沥青用量，并进行反馈，调整个别配料的比例，以实现室外和室内的吻合。

3 沥青厂拌热再生沥青路面施工

厂拌热再生就是将沥青路面经过铣刨后运回拌和厂，再集中筛分，根据路面不同层次的要求，进行配比设计，确定回收料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新混合成成品料，从而获得优质的沥青混凝土，铺筑成沥青路面。沥青厂拌热再生的施工主要包括现场的废料回收、集中加热拌合、运输、碾压等步骤。这比常规的沥青混合增加了废料回收、回收料加热等步骤，这样既节省了资源保护了环境，又使得沥青混凝土比常规的沥青更加复杂和优质。不过同样，加工工艺也更加复杂，温度和密度控制更加严格。

3.1 旧沥青废料的回收工作

沥青路面再生系统最关键的一步就是回收料的有效回收，包括筛选、重新炼制等步骤。经过一系列的回收工作后重新铺筑沥青路面，回收时应该通过充分的精炼防止材料不合格，所以应该实施一系列的检验工作，无法回收利用的回收料也应该安置好。建设回收料堆积厂，并且要有良好的通风排水措施，防止回收料含水量太大而增加施工难度且降低回收料的回收效率。

3.2 再生沥青混合料的加热拌和再生

沥青混合料的加热拌和是厂拌热再生技术的核心步骤，技术人员需要考虑如何对回收料进行加热拌和以达到较高的成品料温度和如何防止沥青的再次老化，在什么时间加入再生剂以获得最佳的再生效果，最大程度地提升回收料的利用率。实际操作中本着节约成本，充分利用回收料资源为中心的原则，所以要力所能及地提升回收料的利用率，加料之前要对配料斗下端进行扩大处理，并且严格控制材料温度及其加热拌和的时间，等到新旧沥青混合得完全均匀、颜色一致的时候出料。回收时应该避免间断工作、频繁开关机器等问题，这样可以使再生料的质量和回收效率大大增加。如果有不合质量的再生料出厂应该立即处理，及时找出原因，调整配料、油石比例和温度的高低，直至产品合格为止。

3.3 再生沥青混合料的运输、摊铺和碾压

再生料的运输、摊铺和碾压和普通沥青混合料并没有太大的区别，但是有些问题必须要严格注意：回收料的加热温度不能太低，这就导致出厂的成品料温度较低，再就是料温不能有太大的偏差，这样可能导致材料的凝和度太低，直接影响沥青的摊铺工作，制作路面时导致不合格。由于在沥青烘干的过程中沥青很容易老化，使得沥青的和易性过低，表面黏度过大同样不利于摊铺工作的开展，所以沥青的碾压工作应该在沥青温度比较高的时候进行，尽量避免废料等不必要的损失。

4 结语

如今国内各大高速公路陆续进行大修工程，产生了大量的回收料，合理地利用这些回收料，既能节约成本，又能保护环境，是各业主及施工单位应该考虑的问题，国家也在积极倡导利用回收料。但是由于国内厂拌热再生设备还不够先进，所以再生沥青料的质量还需要改进和提高，如何既能保证材料的温度，又能保证回收料的沥青老化，仍是我国施工企业及沥青搅拌站生产厂家现在需要攻克的难关。现在，国内已经可以自主研发创造拌热再生设备，并有新旧材料混合加热技术，可以说我国厂拌热再生技术有着良好的前景和未来。黏结和老化问题主要是对新旧料混合时温度的控制，只要解决好这个问题就可以使旧沥青混凝土达到很高的再生率。再生沥青混合料的质量可以不低于全新普通沥青混合料的质量指标，在高等公路上得到更加广泛的应用。

参考文献

[1] 赵荣斋.浅谈建筑工程土建施工技术要点[J].城市建设理论研究，2013，11（36）.

作者简介：范鹏（1981-），男，山东济南人，山东省路桥集团有限公司工人，研究方向：沥青路面施工技术。

（责任编辑：蒋建华）