張雄
(延安大學(xué)建筑工程學(xué)院 陜西延安 716000)
瀝青路面再生技術(shù)是采用特殊方法對廢舊料再生利用,用于重新鋪筑瀝青路面,并確保具有良好的路用性能。瀝青路面再生技術(shù)不僅能夠有效解決廢舊料處置頑疾,同時符合當(dāng)前綠色環(huán)保、節(jié)約資源的發(fā)展趨勢。諸多研究表明,再生路面施工工藝是影響瀝青路面再生質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1~2],由于受到舊料變異性的影響(例如級配不合理、瀝青裹覆不均勻、易結(jié)塊等),其中舊料處理工藝水平的高低更是至關(guān)重要。本文依托西禹高速渭南段預(yù)防性養(yǎng)護工程,結(jié)合室內(nèi)試驗從舊料回收、破碎、篩分、儲存等方面針對舊料處理工藝進行深入研究。
舊料回收通常采用冷銑刨或翻挖。冷銑刨適用于高等級瀝青路面的舊料回收,優(yōu)點是銑刨料一般無需破碎即可直接用于再生,缺點是受銑刨、切削作用,細(xì)集料的含量會不同程度的增加,冷銑刨回收的舊料可用于各類路面再生。翻挖主要用于低等級瀝青路面的舊料回收,使用推土機、路面耙松器、羊角碾等機械。翻挖回收的舊料往往尺寸較大,且其中粘土等雜質(zhì)含量較高,經(jīng)破碎處理后一般用于路面冷再生。本次依托工程采用德國維特根W1900型銑刨機,根據(jù)原有路面瀝青含量、老化程度和面層情況等因素綜合確定銑刨長度為400m、寬度為7.5m、厚度為5cm、銑刨速度為4~4.5m/min。銑刨過程中應(yīng)嚴(yán)格控制銑刨厚度,不能將基層水穩(wěn)粒料混入回收料。
對于翻松回收的舊料必須經(jīng)過二次破碎才能用于路面再生。目前我國工程實踐中使用的破碎機均為傳統(tǒng)的石料破碎機,其破碎原理和方式并不是專門為破碎舊瀝青混合料而開發(fā),如果不加選擇的用于舊料破碎,可能破壞骨料原有級配。因此在傳統(tǒng)的石料破碎機中選擇適合破碎舊瀝青混合料的設(shè)備十分必要。
舊瀝青混合料的破碎原則是盡可能分散舊料而不破壞原有級配。在傳統(tǒng)的石料破碎機中,錘式破碎機、顎式破碎機和圓錐式破碎是根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)粒徑進行破碎,因此可能會壓碎粒徑較大的舊料顆粒,導(dǎo)致原有級配變細(xì),均不適合破碎舊料。反擊式破碎機排料粒度大小可以調(diào)節(jié),實現(xiàn)舊料分散而不破壞級配的效果。輥式破碎機遇有過硬或不能破碎的物料時,輥子自動退讓,從而實現(xiàn)分散舊料且粗集料不碎的目標(biāo)。綜上分析本文認(rèn)為在現(xiàn)有傳統(tǒng)破碎設(shè)備中,反擊式破碎機和輥式破碎機相對適用于舊料破碎。本次依托工程采用中德重工PF-1007反擊式破碎機對部分粒徑過大的舊料進行破碎,目標(biāo)粒徑為25mm以下,生產(chǎn)能力10~25t/h。
篩分是將不同粒徑的舊料分成不同的范圍,能夠顯著減小舊料變異性影響,篩分往往與破碎同步進行。美國通常將舊料分為0~5mm、5~13mm、13~25mm 三檔,日本分為0~13mm、13~20mm兩檔,國內(nèi)實體工程一般將舊料分為 0~13mm、13~25mm 兩檔[5~6],圖 1 為舊料破碎篩分工藝流程。本次依托工程由于采用中上面層銑刨料,粒徑較細(xì),基本在0~13mm范圍內(nèi)。
舊料的儲存與檢測工藝應(yīng)注意以下問題:
圖1 舊料破碎篩分工藝流程圖
(1)舊料儲存。由于舊料易在重力作用下結(jié)塊,一般而言舊料料堆高度不宜過高,同時要做好加蓋苫布等防水措施,避免舊料吸水,導(dǎo)致含水量過高,從而影響舊料摻配比例,降低烘干效率,造成再生混合料質(zhì)量隱患。同時應(yīng)分層堆放,避免各檔舊料混淆,影響施工配合比的準(zhǔn)確性。在裝卸舊料的過程中應(yīng)避免施工機械碾壓造成舊料結(jié)塊。
(2)常規(guī)檢測。參考國內(nèi)外工程經(jīng)驗,再生混合料拌和施工前,應(yīng)對舊料隨機抽樣檢測,500t以下全深度至少取10個樣品,每增加200t時增加4個樣品,當(dāng)檢測結(jié)果離散性大或?qū)Y(jié)果有懷疑時,重新抽樣檢測。本次依托工程采用雙料堆輪換取料以減少其變異性影響,確保施工配合比的準(zhǔn)確性,表1是雙料堆取樣與單料堆取樣檢測結(jié)果對比。
表1 雙料堆與單料堆取樣變異性檢測結(jié)果
結(jié)果表明,雙料堆取樣各項指標(biāo)的偏差系數(shù)均明顯低于單料堆取樣。0.075mm通過率的偏差系數(shù)從16.1降低到9.3,4.75mm通過率的偏差系數(shù)從15.9降低到7.9,針入度(25℃)的偏差系數(shù)從22.2降低到13.2,油石比的偏差系數(shù)從13.4降低到5.2。說明雙料堆輪換使用優(yōu)于單料堆取料,可顯著降低舊料變異性影響。
(1)針對目前國內(nèi)工程缺乏舊料專用破碎機的現(xiàn)狀,本文通過分析現(xiàn)有各種破碎機的破碎原理與方式,認(rèn)為反擊式破碎機和輥式破碎機相對適用于破碎舊料。
(2)本文結(jié)合依托工程與室內(nèi)試驗,優(yōu)化了舊料儲存與檢測工藝,結(jié)果表明分層堆放與雙料堆輪換使用能有效減小舊料變異性影響,進而保證再生混合料路用性能。