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1、第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集欧洲道路维护再生设备的现状冯忠绪长安大学工程机械学院2 0 0 3 年1 0 月，应玛连尼( M A R I N I ) 公司的邀请，我们考察了意大利玛连尼公司及欧洲的道路维护再生设备，并考察了施工现场和再生维修的部分道路。欧洲高速公路起步早，再生维修后的沥青路面使用1 0 年左右又再生维修，有的路面已再生维护了两次，再生设备及施工工艺均较成熟。目前我国高速公路也逐渐进入大修期，旧沥青混合料的再利用引起了广泛的关注。为了和大家探讨这一热点问题，下面向大家简单地汇报一下这次考察的某些收获及体会。1 再生工艺及设备【4 】沥青路面的再生能够按照冷再生工
2、艺或热再生工艺完成。这两种工艺既可以在现场进行就地再生，也可以在场地进行厂拌再生。图1 为再生原理示意图。1 1 冷再生工艺及设备1 1 1 铣刨再生机工艺流程为：将新骨料运送到道路表面上一铣刨现有旧路达到要求的深度，在搅拌旧料和新料的同时，+添加新粘结剂( 水泥稀浆或乳化沥青或泡沫沥青) 和需要的再生添加剂一摊铺和碾压。图2 为工艺流程图。再生机可变速控制，最大切削深度为3 2 0 t u r n 。1 1 2 沥青混合料冷再生列车它是按照沥青混合料生产工艺，利用新加骨料和就地铣刨出来的旧沥青摊铺材料，采用低温再生处理工艺，可生产贫水泥混凝土、乳化沥青混合料和泡沫沥青混合料的自行式设备。工艺
3、流程为：新骨料运送到道路表面一将现有旧路铣刨至要求的深度一装料，搅拌，同时添加新粘结剂( 水泥和( 或) 乳化沥青或泡沫沥青) 和需要的再生添加剂一再生混合料的转送，摊铺和碾压。图3 为工艺流程图。需指出，该设备中装有粒径为2 5 3 5 m m 的圆盘式筛分装置，对收集和输送来的骨料进行筛分，超规格材料由破碎装置破碎成3 0 3 5 r r 岫骨料及粘结剂均采用称重计量，连续检测骨料的湿度，配比准确，采用连续式双卧轴搅拌机，搅拌缸带液压找平机构，可以补偿路面变化所引起的倾斜，同时可利用它来控制搅拌时间。图1 再生原理示意图图2 铣刨冷再生工艺流程图7 7第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨
4、会论文集7 图5沥青混合料冷再生列车的工艺流程图1 1 3 厂拌冷再生工艺及设备工艺流程为：铣刨翻松现有的旧路一回收材料的运输一贮料堆一将回收材料和新骨料通过输送，称量进入厂拌再生设备一添加粘结剂( 水泥或乳液或泡沫沥青) 和需要的再生添加剂一拌和好的材料装入自卸车，运输到施工现场一摊铺和碾压。图4 为工艺流程图。显然，这种设备在道路施工时也可用于稳定材料的生产。以上各种冷再生工艺生产的混合料，主要用于低载荷交通道路，或用于道路基层，一般4 8 h 就可开放交通，但当粘结剂用水时，需要更长的搅拌时间，并且需要数天后才能铺设粗粒磨耗层或开放交通。1 2 热再生工艺及设备1 2 1 厂拌热再生方案
5、1 ，回收料输送到热料提升机的底部，如图5所示。通常，回收料使用体积计量的冷供料器，为了准确控制回收材料与新材料之间的比例，在这两种材料输送皮带上都要安装连续称量系统。为了保证预设的定比例，这两条供料输送皮带是联锁的。由于回收料的含水量往往较高，要将其烘干，限制了回收料的最大百分比，可达1 5 2 0 ；回收料含水量主要在搅拌过程中蒸发，非常难于排出，新骨料过热，有可能对骨料的化学性质造成损坏，并与回收料接触中产生兰烟，造成了污染，除非新骨料在冷状态筛分，热骨料不可能筛分，级配不好控制；由于通过在搅拌过程中新旧料间的接触进行较充分的热交换，必须增加搅拌时间1 5 2 0 s ，降低了设备生产率
6、。初始投资成本低是其主要优点。图4 厂拌冷再生工艺流程图7 8方案2 ，回收材料直接进入搅拌器，如图6 所示。这时，新骨料可以筛分，其余优缺点与方案1 相同。须注意，为了水蒸气在搅拌过程中排出，在沥青喷洒前一定要把回收材料与新骨料先加入到搅拌缸中并进行预拌。方案3 ，回收料通过再生环输入干燥滚筒，如图7所示。它的干燥滚筒就是一个加长的连续式搅拌滚筒t 2 1 ，除非新骨料在冷状态筛分，新骨料不可能筛分，若不加除尘装置，排出的废气有污染。特点是：投资成本低；回收料在滚筒内通过热气对流加热，远离火焰幅射# 水份通过主排风机排出l 回收料达到3 5 ，设备生产率不变；对现有的连续式搅拌设备改型即可，
7、排出的废气烟尘可在限制范围内。方案4 ，回收材料在专用的顺流式干燥滚筒内烘干和加热该方案就是在普通间歇式强制搅拌设备的基础上1 2 ，增加了第二烘干筒及其旁路系统，如图8 所示。该方案允许筛分新骨料；可通过称重计量回收材料，回收材料的加热控制更加平稳，可加入改性沥青等再生料，当回收材料达到5 0 时设备生产率不变，回收料的废气经过再燃烧等处理后进入除尘系统，废气排放可得到严格控制。缺点是投资费用高。1 2 2 就地热再生工艺及设备自行式就地热再生设备是1 9 8 3 年问世的，它是将传统连续式滚筒搅拌设备安装在自行式的底盘上。工图5回收料输送到热料提升机的底部图6 回收料进入搅拌器的供料方式第
8、一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集艺流程为：将新骨料均匀撒捕在路面上一铣刨损坏道路至要求的深度一装料，加热，搅拌，添加新沥青及必要的再生添加剂一将再生好的混合料输送，摊铺与碾压。图9 为工艺流程图。就地热再生列车由两个独立的部分组成：自行式牵引部分，拖挂式半挂车部分。牵引部分的主要功能模块有：位于机车前部的集料、拾料和回收旧料至半挂车部分的输送皮带机，两侧都可以添加沥青且配有料位指示器的沥青储存罐，利用导热油对沥青加热的沥青加热系统，与半挂车部分相连接的牵引装置等。半挂车部分的主要功能模块有：回收旧料的称重计量系统，沥青称重计量系统，沥青再生剂称重计量系统，回收旧料的加热和拌和系统等
9、。与上述的厂拌热再生设备相比较，它省去了下述环节：回收料的运输；铣包q 下材料的堆贮，并不受气候影响；设备的组装与拆卸；除少量沥青外，成品料不再运输；对交通的干扰少。该工艺的优点是：允许较低的混合料温度( 只需满足摊铺温度) ，节省燃料，回收料含水量较低，允许使用的回收料百分比含量高，理论值可达1 0 0 。，2 几点看法最早的再生工艺是冷式，再生混合料主要用于基层，浪费了沥青。利用热式再生工艺，可以最佳的方式使再生料质量达到最佳，受到了人们的普遍关注。厂拌热再生和就地热再生都要利用热气加热回收料，因此它们都能保证再生混合料质量，图1 0 为上述只用一个干燥滚筒时的加热原理。但就地热再生在旧路
10、面铣刨前的预热过程中及再生混合料生产过程中产生的兰烟和烟尘造成了二次污染。如果说保证再生混合料质量是对再生技术的早期要求的话，那么不产生兰烟及过量烟尘就是当今人们对再生技术的更高要求。当采用厂拌热再生方案4 时，不管将再生料烘干筒的废气利用特殊引风机送回燃烧室，还是引入新骨料烘干筒；或部分送回再生料烘干筒的燃烧室，部分引入新骨料烘干简，由于废气再燃及原系统良好的除尘，都可基本消除二次污染。一般来说，老化的沥青只占回收材料中沥青的5 左右，它不会影响再生沥青混合料的质量，追求用化学方法恢复其性能，代价大，还要影响沥青的第二次热再生利用，其实际意义不大。冷再生工艺是将回收料当作骨料使用，实际上热再
11、生工艺也是将回收料作为骨料看待的。热再生时，要分析这种特殊骨料中的沥青含量以及粒径范围，因图7 回收料通过再生环输入干壤滚筒7 9第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集l 、上料装置2 、引风一除尘装置5 、沥青加热储存暮置4 ，冷骨料配料装置5 ，滚筒搅拌装置8 、喷洒管图9 就地热现生工艺流程图图8 回收材料在采用的顺流式干燎滚筒内共干和加热为回收料的粒径范围大且与原来级配相比发生了不小的变化。目前厂拌热再生的回收料理论上也可达1 0 0 ，实际上只能加到5 0 ，主要是受限于再生混合料级配的要求，必须加新骨料。另外，回收料含水量一般3 ，对它充分加热和烘干，除了使其中沥青融化，恢
12、复性能，以便与新沥青充分混合外，去除水份是其热再生利用的前提，这也是将回收料当作骨料看待的又一原因。最好对不同的回收料进行分堆贮存，再生前进行破碎及筛分，减少大块的沥青硬皮，把筛分的料分成2 3 种规格，配合着加。回收料加热后，其中的细粉料粘附及其沉积影响了加热和输送装置的正常工作，国内外都遇到了这一难题。为消除或减轻这种现象，人们采用了各种措施。例如，根据仿生学1 1 1 ，某些土壤动物长期在潮湿土壤中生存，但其柔性的壳体不发生粘附这一事实，某些公司将再生滚筒内壁纵、横方向的叶片改为柔性链环式。关于回牧料加热后的粘附及其防治问题，笔者将再作专题论述。由于题目限制，本文未讨论美I 雪A S T
13、 E C 的双滚筒再生设备及工艺”】。不管是美国A S T E 双滚筒再生技术，还是欧洲普遍认可的第二烘干筒旁路技术，它们都是成熟的，应在使用中让用户比较，让市场选择。3 结束语旧沥青混合料的再生技术不仅与设备有关，而且与路面状况、材料性能及其施工工艺有关，学习国外的先进技术要勇于探索与实践结合实际尽快形成我国相应的设备及施工标准。图1 0 在加长的干燥滚筒中加热回收料的原理参考文献1 陈秉聪车辆行走机构形态学及仿生减粘脱土理论一匕泉机械工业出版社2 0 0 1 82 冯忠绪混凝土搅拌理论与设备北京：人民交通出版社2 0 0 1 73 冯忠绪工程机械理论一匕京：人民交通出版社2 0 0 4 1，4 百莱玛工程有限公司道路维护再生技术h t t p ：w w w b a l a m a c o l n h k
