绿色环保型拌和站再生料处理方式研究.docx
摘要现阶段缺乏针对绿色环保型拌和站对再生料的处理方式的系统性研究及梳理，本文通过查阅大量沥青热再生现状，对再生沥青混合料(RedaimedASPhaItPavement,RAP)的储存与管理要求提出了建议，并调研了国内外再生料破碎和筛分工艺，对比各工艺的特点和优势，进行了适用性分析，最后给出绿色环保型拌和站再生料预处理方案。OlRAP储存与管理RAP矿料级配、油石比和沥青性能的变异性均较大，对RAP料合理的储存方式是控制RAP质量的关键因素。在进行RAP料的储存时，应该根据不同等级和用途进行分类、分堆、分区管理以减少RAP料的变异性，保证再生质量。本文拟从RAP的分级管理、含水率控制、堆放管理三个方面提出优化建议。1.1RAP分级管理针对不同车道和深度的沥青路面，其沥青性能指标也存在差异。为了更好地利用RAP,需要根据其所处层位对集料物理性能和旧沥青性能的影响，将RAP进行分类分级管理。其中，建议将上面层与中下面层RAP集料分开堆放，以减小RAP的差异性，并根据使用年限进行分类。另外，将RAP分档后可以降低其变异性，建议将RAP分为三档，在高掺量时应降低05mm细料档的比例，以控制其变异性。在破碎筛分RAP前.，需将其拌和均匀并重新筛分以进行配合比设计。对于场内RAP,应建立详细档案，包括料堆铳刨资料、大致吨数等各项数据指标，并定期进行检测，以使对RAP的管理策略更加高效准确，以便于控制RAP质量，保证再生沥青混合料性能。1.2RAP含水率控制RAP的含水率对筛分及混合料生产过程都会产生影响，且RAP的加热效率与含水率相关，含水率越高，RAP的温度上升越慢，水分残留也越多，从而导致生产效率降低，含水率指标见式(1)。式中：m,为RAP烘干前质量；11为RAP烘干后质量；为含水率。为减少RAP料含水率，建议将铳刨后的RAP立即储存在室内专用仓内，储存RAP料的基底应具有良好的排水功能和一定的坡度，并在室外仓入口处设置排水沟。如无法满足条件，可采用半敞开式储存，设置排水沟，以控制含水率。公路沥青路面再生技术规范(JTG/T5521-2019)中规定RAP的含水率不应大于3%,RAP水分过多可能会导致生产过程中与新集料混合不充分，影响再生沥青混合料的性能。1.3RAP堆放管理应预留有足够的场地堆放RAP,具体占地面积需要通过再生料储量来计算确定，堆料场要经过适当的硬化处理，设置坡度，在料堆边设置盲沟排水。RAP在筒仓或料斗中存放过多，会由于温度和自重的压力而产生固结作用，将会堵塞料斗。因此，RAP不宜堆放过高（不超过2.5m为宜），并应尽量避免长时间的存储。在RAP有固结倾向的场合，可将RAP暂时堆放在地上以缓解固结现象，待生产时再投进料斗。02RAP预处理工艺研究RAP的变异性是影响热再生回收料掺加比例的重要影响因素，需要对RAP进行预处理来减小变异性的影响，RAP预处理主要发生于RAP的回收、破碎筛分阶段，本文拟从上述三个方面对RAP预处理工艺进行研究以提出适用的RAP预处理方式，RAP预处理流程如图1所示。图1RAP料预处理流程2.1石家庄城市文化概况常用于RAP回收的方式有铳刨和翻挖（图2）,我国的沥青路面面层一般为两层或三层，翻挖方法很难分层处理RAP且需要二次破碎。铳刨法回收RAP主要优点是铳刨后工作量较少，不用二次破碎，其缺点主要是会使集料细化，不利于下一步再生。图2钱刨料（上）和翻挖料（下）在铳刨时，根据铳刨方式分为冷铳刨与热铳刨，根据铳刨实施方法可分为分层铳刨及整体铳刨。四种铳刨方式的优缺点见表Io表1蜕刨方式的优缺点对比铳刨方式优缺点冷铳刨旧料不易结团成块，止的粒径相均匀,但会出现一定的细化热铳刨旧料细化程度小.但冷却过程中易成团结块，增加铳刨成本分层铳刨混合料性质相时均一，但施工时间相对延长整体铳刨施工简单便捷，但不同类型的混合料难以分开分层铳刨相对于整体铳刨RAP变异性较小，冷铳刨虽会出现一定的细化但工作效率更高，成本更低，综合比较，建议采用分层冷铳刨的回收方式。2.2RAP破碎工艺研究选择合适的破碎设备是沥青混合料再生工程应用的关键，本文通过调研7种破碎工艺，并进行破碎工艺的适用性分析，以此筛选出适用于RAP的破碎工艺，如表2所示。表2破碎工艺对比分析破衅方式VUH述Mft分析Kl*大城物料便度较高雄修室低、送行成本*iMF4MM耗件.需能.运行生定.停机时阿短经拿SMWr*RAP的破碎S击反击式破碎机sa.冲击,研膈大块物K机FE整度不超过350MPa«w比大,黜相Ilmill在MWM生产效柚打曲块MCMMUAM中粉尘Jt*«高.晚曲大不ISfH干RAP的破碑破坪机做破碎机冲击.研扃中小埃物科执压蜃度低J2(X>MPa站构XX1.任隹抵能大M磨描.吸声大适用于中小埃RAP的破好挤酿、第切,号曲和技仲中小块,科it«WA破骅比大、效率有.能ft.产品硒均X设备成本较高不玷HiTRAP的虢价冲曲冲击式破Ht机NMi.JJWd傲物料*«»«。跋好健力,结构柩剧设备成本较8式运用F小筑破WW您f*心式破辞帆Mill.9m4映物料侵度较高改售破碎物内的立方体影状.透界性破碎设备也拿较育RAPHWftW.式族&式破附机««.脐乐大块物NH.KK“速I1.尚小破鲫效率四/JlHKMa/Hr*RAPtfjRWW第切.WW.每曲ld4*WH8中硬度有效保护级UWff*AR.环保*,÷道用于中小块RAP的破牌经对比分析可知，圆锥式破碎机以压碎为主，且适用于中小物料的破碎，不适用于塑性很强的RAP的破碎；颗式破碎机和单辐式破碎机适用于大块RAP料的破碎；锤式破碎机、冲击式破碎机和双辐式破碎机适用于中小块RAP的破碎。2.3RAP筛分工艺研究RAP料筛分对于保证混合料的质量和稳定性具有重要的作用。通过调研6种不同筛分工艺，分别从振动形式、筛分效率、是否有防堵孔效果、优缺点等方面进行对比，如表3所示，初步筛选出适用于RAP细料的筛分工艺。表3筛分工艺研究WHZ柒动形式B分依小ifi11mf劭域化效果3统点道用性分析在线振动节。微振省然动节分效率咯抵用料X三e.能礼夕,声小产旋略低送用于RAP料的一缓财分.不适用TRAPK的篇填化等分的火胸偏心相激报壮裨分效率高机粒X市小寿命K3分精度不A.徒企姓心访用于RAP%的一竣簿分.不送用于RAPlu91M化需分双重振动：偏心激振壮4浮动务IKIIi功筋分效率高中.ttWH«功负替小功枪夕.声小第面寿命雌送刖FlIAPN的KHi化环分微率簿*W!性激振:s芾依1率高中.能物HIt世小.«M好.MTJfW符分M度低适用TRAP及化菊分多点枢动式Aft«多京离修率旗将芾分效率高mwwH聚N闭式窗体,环境友好.结构IMJIk价高透用于RAPN的箭化专分»n«动电机拍n«l帝分收本高中.sa*MB可送行物料股水,冲洗6，i分琢单不14即于RAP料的精化分经对比分析可知，直线振动筛和圆振动筛无防堵孔效果，不适用于RAP细料的筛分。滚筒筛主要适用于筛砂。弛张筛、概率筛和多点驱动式高频筛具有良好的防堵孔效果，筛分效率高，适用于RAP细料的筛分。03再生料预处理方案再生料的破碎筛分技术较为成熟，现阶段市场上仍以该技术为主。随着更多RAP回收利用的迫切需求，大掺量再生技术也在快速发展，剥离技术的革新与市场化是将来发展的趋势。目前的精细剥离技术可实现节约工程造价20%以上，经济效益明显。根据市场调研的结果，结合发展观念，本文从现阶段和未来发展阶段两方面考虑，分别提出再生料预处理方案，包括处理设备和预处理后成品再生料的储存两个方面。3.1采用传统破碎筛分技术的再生料预处理方案采用传统破碎筛分技术的再生料预处理方案需要考虑预处理设备的占地面积，传统破碎筛分设备占地面积较小，占地约50Om2。考虑需留有空地堆放未处理的铳刨料，进行铳刨料的再加工，再生料加工区占地宜大于300Om2。传统破碎筛分设备，功率为80kW左右。市场上再生料预处理设备的价格为150万元左右。对于预处理再生料的储存需要做到分类堆放。上面层和中下面层分开堆放,10年以上的铳刨料与10年以内的铳刨料分开堆放，传统破碎筛分设备通常将铳刨料分为粗、中、细三档，宜分开堆放。对于筛分得到的再生细料，油石比较高，为防止其二次板结，应控制其堆放高度，避免长时间储存。再生料仓不少于12个，具体大小考虑每种铳刨料的回收量进行设计，总占地8000100OOm2。3.2采用分离技术的再生料预处理方案采用分离技术的再生料预处理方案中具备剥离技术的设备占地面积较大，约800m2o考虑需留有空地堆放未处理的铳刨料，进行铳刨料的再加工，再生料加工区占地宜大于350Om2。具备剥离技术的设备，功率为43OkW左右。市场上具备剥离技术的设备价格为500万元左右。预处理再生料的储存需要做到上面层和中下面层分开堆放，10年以上的铳刨料与10年以内的铳刨料分开堆放，具备剥离技术的设备通常将铳刨料分为四档，宜分开堆放。对于再生细料，油石比较高，为防止二次板结，应控制其堆放高度，避免长时间储存。再生料仓不少于16个，具体大小考虑每种铳刨料的回收量进行设计，总占地8000100OOm2。此外，两方案都需要控制RAP的离析以及RAP的含水率，预处理后的再生料需要避免沥青路面材料的离析、雨淋和阳光直射以保证RAP质量满足规范。
