沥青混凝土再生技术与设备

沥青混凝土再生技术与设备徐州劲拓工程机械有限公司孙贵民2004年2月26日2019年10月4日劲拓机械2简介•沥青混凝土再生技术和设备是目前公路行业的一大热门话题。北京路桥路兴物资中心和我公司共同开发研制的“沥青混凝土再生设备”一举试制成功。•北京路桥路兴物资中心昌平沥青厂具有丰富沥青产品生产经验。给沥青混凝土再生设备试制成功鉴定了基础。•徐州劲拓工程机械有限公司主要从事筑路与养护机械的技术引进、开发、设计、生产、销售及售后服务。公司现有高级技术人员20多名，其中获得博士学位一名，硕士学位6名，学士学位13名。具有丰富的筑路机械技术开发、管理、售后服务的经验。2019年10月4日劲拓机械3概述•沥青混凝土再生和重复利用是公路业发展到一定阶段的必然。•经济性能分析•沥青混凝土可重复利用的分析•怎样利用--沥青混凝土再生技术及设备2019年10月4日劲拓机械4背景沥青混凝土路面在主观因素和客观条件影响下,使用状况逐渐恶化。尽管公路养护部门在不断努力，尽量减缓路面恶化的速率，但路面必需翻修的时刻迟早会到来，当前的一些事实也证明了这一点。几种常见的路面破坏形式32322019年10月4日劲拓机械8我国目前状况•2003年统计，我国公路里程已经达170多万公里，高速公路达3万多公里，因养护和翻修产生的旧沥青混凝土达1000多万吨。•每个沥青拌和厂自身待回收的沥青混凝土。•而我国以前将产生的废旧沥青混凝土要么垫铺路基；要么花费人力和财力堆积起来;有的甚至当垃圾处理。造成环境污染和资源浪费2019年10月4日劲拓机械9发展趋势--废旧沥青混凝土再生和利用是我国公路建设和发展的迫切需求•保护生态环境•节约沥青材料和矿山资源•降低公路翻修和重建成本任何一个国家的公路建设发展到一定的阶段，提出废旧沥青混凝土回收和再生是必然的。2019年10月4日劲拓机械10再生技术带来的经济效益每吨混合料节约的材料成本＝YR[(1-XR)RC+XRAC-RPC]+XEAC式中YR－掺入再生废料的百分比（%）；XR－再生料中沥青的含量（%）；RC－每吨集料的单价（元/t）；AC－每吨沥青的单价（元/t）；RPc－为处理每吨再生废料的单价，包括铣刨、运输、破碎、拌和、贮存等（元/t）；XE－在混合料设计中由于加入废料后可以减少的沥青含量（%）。2019年10月4日劲拓机械11热再生技术带来的经济效益一、设YR=30%、XR=5%、AC=2300元/t、RC=60元/t、RPC=10元/t、则每吨混合料成本就会降低＝0.3×[(1-0.05)×60+0.05×2300-10]=49元/t（或如果我们将1吨的废旧沥青按公路施工的标准回收，就会节约170元（北京））二、因采用环保设备，废物利用，可享受国家税收减免政策。2019年10月4日劲拓机械12例如：广州市城市道路平均每年产生的旧沥青混合料将超过30万吨；再加上周边地区平均每年产生的旧沥青混合料将超过40万吨。•如果考虑将这些旧沥青混合料进行再生利用，其所创造的直接经济效益可达数亿元。产生的社会效益则将不可估量。2019年10月4日劲拓机械13再生的沥青混凝土能否满足公路性能的要求，尤其是高等级公路呢什么叫沥青混凝土再生所谓沥青混凝土再生就是将废弃的旧沥青混凝土，经翻挖、回收、破碎、筛分，再与部分新集料和新沥青按一定比例配合，重新拌制获得满足路用性能要求的沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层。通过重复使用沥青和石料，最大限度地利用资源和减少环境污染。国际沥青混凝土再生利用研究现状国外沥青混凝土再生技术发展历史二十世纪30年代沥青混凝土再生技术开始应用。二十世纪80年代，沥青混凝土再生技术已发展比较成熟。二十世纪90年代，再生技术进一步发展，除欧美外，在日本和亚太地区也得到普遍的应用。国外调查研究的结果l旧沥青混凝土再生利用是公路施工中一项最重要的内容。l目前，厂拌热再生技术应用最为普遍，再生材料主要用于路面结构层。l在发达国家，旧沥青混凝土的再生利用程度达75%以上。l各国对再生沥青混凝土性能要求都不低于全新沥青混凝土。国内沥青混凝土再生技术情况简介我国在20世纪70年代，一些养路部门进行了废弃沥青路面材料再生利用尝试。80年代初，我国开始研究沥青混凝土再生技术。1982年，交通部科技局将沥青路面再生利用作为重点科技项目下达，由同济大学负责该课题研究的协调。85年，建设部曾组织上海、南京、天津、武汉等市政部门和苏州市城市道路局、哈尔滨建筑工程学院等单位进行专题研究。于1991年6月发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》（cjj43-91）。近年来，一批早期建成的城市道路路面陆续进入大修或改建阶段，沥青路面再生技术引起广泛重视。新近颁布的《公路沥青路面养护技术规范》已对再生沥青混凝土级配及技术标准等内容作出一些详细规定。试验用沥青性能沥青各种性能指标评价指标旧沥青新沥青掺和沥青（30%）针入度，0.1mm336153软化点，°C5747.85015°C延度，cm13.910010060°C粘度，pa.s6341862582019年10月4日劲拓机械20再生沥青混凝土路用性能评价高温车辙（AAPA)浸水车辙(抗水损害能力）疲劳破坏长期使用性能沥青混合料级配筛分混合料类型通过各方孔筛的质量百分率（%）沥青用量(%)31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075LSM-2510097.882.268.256.548.831.622.218.815.912.48.695.294.25AC-25I10097.379.969.761.152.139.928.223.719.815.010.15.54.25再生沥青混合料配合比其中：旧沥青混合料占30%，新材料占70%。2019年10月4日劲拓机械22AAPA车辙试验（mm）老化前（l1）老化后（l2）前后差（l1-l2）新料AC-25I6.555.70.85再生AC-25I(30%)6.415.670.740.140.03抗车辙性能2019年10月4日劲拓机械23抗车辙性能AAPA车辙试验（mm）老化前（l1）老化后（l2）前后差（l1-l2）新料LSM-257.066.660.40再生LSM-25（30%）6.556.330.220.510.33疲劳性能AAPA疲劳试验（次）老化前长期老化后老化后增长的百分比新料AC-25I26185109957320%再生AC-25I（30%）30234114464279%增加值404945072019年10月4日劲拓机械25疲劳性能AAPA疲劳试验（次）老化前长期老化后老化后增长的百分比再生LSM-25335525799473%新料LSM-251694643965159%2019年10月4日劲拓机械26AAPA浸水车辙试验（mm）混合料种类老化前老化后差值再生LSM-25（30%）7.956.431.52再生AC-25I（30%）7.637.030.60新料LSM-256.966.010.95新料AC-25I6.716.690.02抗水损害能力2019年10月4日劲拓机械27结论1、按30%比例掺配旧沥青混合料，所得到的再生沥青混合料其高温稳定性（车辙）、中温疲劳性能、抗水损害能力等方面，与新鲜沥青混合料的路用性能差别不大。2、再生沥青混合料的高温稳定性会比新鲜沥青混合料略有提高。这是由于掺配了一些旧沥青混合料，使得沥青混合料的劲度提高，高温稳定性能也就会提高。2019年10月4日劲拓机械283、再生沥青混合料的抗水损害的能力不如新鲜沥青混合料。由于旧沥青的加入，再生混合料中的沥青粘附性能会降低，致使再生沥青混合料的抗水损害能力略有降低。4、再生沥青混合料的长期路用性能与新鲜沥青混合料相当。2019年10月4日劲拓机械29那么用什么样的设备即经济又合理地回收沥青混凝土呢？2019年10月4日劲拓机械30•目前，在国内外普遍采用的厂拌沥青混凝土再生设备有两种：1、与连续式拌和设备相配套的再生设备2、与间歇式拌和设备配套的再生设备•我们就此两种再生设备简单介绍如下2019年10月4日劲拓机械31连续式拌和站配置再生设备•再生原理•再生设备•在我国的局限性2019年10月4日劲拓机械32连续式搅拌设备配置再生装置的原理逆流式滚筒、夹层热交换、搅拌2019年10月4日劲拓机械33双滚筒连续式再生拌和设备2019年10月4日劲拓机械34在我国的局限性1、由于我国的原材料规格和来源难于控制，新骨料如果不经过严格的分筛，沥青混凝土的级配就得不到准确控制。2、再生料在加热的过程中还是经过300-500°Ċ的高温区，所以这种加热方法不能避免沥青进一步老化。2019年10月4日劲拓机械353、没有从根本上解决再生沥青混凝土中3MM以下沥青砂的粘结问题。4、随着改性沥青在公路施工中的应用，高温强制拌和显得尤其重要，而连续式再生设备又显得力不从心5、需要重复投资，不能充分利用原有间歇拌和站的资源2019年10月4日劲拓机械36间歇式拌和站配置再生设备•采用再生料单独烘干技术•采用间接加热技术•采用废气焚烧技术2019年10月4日劲拓机械37间歇式拌和站配置再生设备原理再生比例可达40~50%2019年10月4日劲拓机械38适用性1、再生的混合料可以通过加入新的集料、沥青，使之完全达到新拌混合料同样的质量。2、通过铣刨损坏的路面，能完全修复沥青路面的各种病害缺陷，有着很广的适应性。2019年10月4日劲拓机械393、符合我国公路施工的基本国情，对新骨料和再生料的级配能准确控制4、不需要重复投资，在原有的间歇式拌和站上直接加配5、因间歇式拌和站能强制拌和，适合对改性沥青的搅拌和再生2019年10月4日劲拓机械40两种厂拌再生设备比较结果在间歇式拌和站加配再生装置符合中国的国情2019年10月4日劲拓机械41如何控制沥青混凝土再生过程中的级配2019年10月4日劲拓机械42铣刨现场2019年10月4日劲拓机械43分筛现场2019年10月4日劲拓机械44冷料仓2019年10月4日劲拓机械45冷骨料仓振动器2019年10月4日劲拓机械46变频调速电机和皮带2019年10月4日劲拓机械47皮带输送机及皮带秤2019年10月4日劲拓机械48测速传感器2019年10月4日劲拓机械49皮带跑偏传感器2019年10月4日劲拓机械50储料仓2019年10月4日劲拓机械51料位传感器2019年10月4日劲拓机械52称量斗2019年10月4日劲拓机械53再生料的温度控制以及防老化措施几种常见沥青在加工过程中老化原因：•氧化•高温2019年10月4日劲拓机械54旧沥青老化后化学组成的变化饱和分芳香分胶质沥青质•油分减少沥青质增加胶质增加老化越严重，•组成变化越明显。2019年10月4日劲拓机械55燃烧器选择条件•强制式燃烧器•能准确控制空气（氧气）和燃油的比例关系•能根据温度的要求随时改变供风量和燃油2019年10月4日劲拓机械56燃烧器2019年10月4日劲拓机械57燃烧器关键部件2019年10月4日劲拓机械58变频器2019年10月4日劲拓机械59燃烧室2019年10月4日劲拓机械60干燥滚筒2019年10月4日劲拓机械61烟箱2019年10月4日劲拓机械62循环风机2019年10月4日劲拓机械63温度传感器-12019年10月4日劲拓机械64温度传感器-22019年10月4日劲拓机械65温度控制以及显示2019年10月4日劲拓机械66温度显示2019年10月4日劲拓机械67沥青再生设备温度测试结果（1）•测试条件：30%再生料（20吨/小时）时间燃烧室出口温度烟箱温度回收料温16：0028226017016：1028326017016：2028325016816：302832501712019年10月4日劲拓机械68沥青再生设备温度测试结果（2）•测试条件：30%再生料（20吨/小时）时间燃烧室出口温度烟箱温度回收料温17：0324022015517：1324522016017：232402101602