浅析道路废旧材料再生利用

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：十一五计划之后，我国把建设资源节约型、环境友好型社会为基本宗旨。2014年交通工作会议提出了建设“绿色交通”等“四个交通”的要求。针对道路建养产生的废旧材料、造成环境污染和资源浪费的问题，道路废旧材料再生利用技术符合公路建设的可持续发展，符合建设节约型社会的要求，值得在公路改建中推广应用。
　　关键词：道路工程；废旧材料；再生利用
　　1 引言
　　废旧材料再生一直是道路工程中的热门话题。经济因素正在迫使公司追求更廉价的路面材料。新路施工与旧路维护中，日益紧张的工程预算正在取代施工中的各项严格限制。随着对采石量的进一步限制，新路面材料成本快速增长，因此在道路工程建设中使用再生材料具有重要的社会和经济效益。
　　2 道路废旧材料再生利用的意义
　　近年来，我国公路每年新增里程超过10万千米，沥青路面建设消耗优质砂石料近4.5亿吨，整个道路结构消耗天然砂石料高达30亿吨～40亿吨，对自然和生态环境造成严重破坏。我国每年道路的建设和维修养护消耗石油沥青2200万吨～2400万吨。每年拌制热拌沥青混合料需要消耗燃料油300万吨～350万吨。每年因道路维修养护产生废旧沥青混合料达1亿吨，经济价值达十亿元以上。目前仅约40%得到循环利用（发达国家超过90%）。养护产生的废旧水泥混凝土超过7000万吨，产生的路面基层等其它废旧材料更是难以计量。每年仅拌制沥青混合料就要排放CO2约648万吨，还会产生大量的苯可溶物、苯并芘等致癌物和巨量的PM10及PM2.5。
　　过去20多年，我国道路领域研究的重点是解决道路建设和维修养过程中的工程技术问题，对资源循环利用、节能降耗、环境保护关注度有所欠缺。随着大规模的公路建设和维修养护的持续开展，优质集料短缺、石油沥青消耗及施工过程中的污染问题逐渐凸显，特别是在道路材料循环利用和节能减排、环境保护等领域还存在一些技术薄弱环节。面对日益严峻的资源形势和环境压力，将道路废旧材料再生利用于新建道路的建设和养护，变废为宝，形成一个符合循环经济模式的产业链，将引领道路工程行业的科学发展，符合“建设资源节约型、环境友好型交通行业”的需要。
　　3 道路材料再生利用的目标和任务
　　当前，我国道路材料再生利用以建设资源节约型、环境友好型交通行业为总目标，重点选择旧沥青混凝土路面、水泥混凝土路面等量大面广和回收利用价值较高的废弃物，在集成以往研究成果的基础上，研究提出废旧材料用于筑路时的分级方法和标准及处理技术，解决不同废旧材料、不同再生循环利用技术的适用性，研究提升循环利用后产品品质和工程质量，解决废旧材料筑路可能出现的二次污染问题，形成可指导工程应用的施工工艺、工法、指南、规范，开发具有自主知识产权的相关装备与材料，经工程示范和验证，最终形成具有差异化、高性能化、规范化等特点的废旧材料循环利用技术。
　　4 道路工程典型再生技术
　　4.1 泡沫沥青面层就地冷再生技术
　　泡沫沥青是在高压下通过向热沥青中喷入少量的水和空气而制成。高性能泡沫沥青就地冷再生施工时，首先根据室内配合比设计确定的水泥用量和添加的新集料用量，利用水泥撒布车进行水泥撒布。按照设定再生深度对路面进行翻松、拌合。再生混合料通过再生机的输送带运送到摊铺机料斗内进行再生作业。压路机按照压实度要求对路面进行初压、复压、终压。最后在加铺封层或罩面前，冷再生沥青面层在较好的气候条件下对路面进行封闭养生。
　　泡沫沥青冷再生混合料可作為沥青下面层和基层使用，并表现出良好的性能。其优点主要表现在可以对沥青面层和基层材料进行全厚式再生，与普通的冷再生技术相比，优势在于它能一次性再生3.8m～4.8m宽的整个车道或半幅路面，可以一次性完成一个车道以上宽度的再生工作，减少了纵向施工缝的产生，提高了再生结构层的整体性。同时将半刚性基层转换为半柔性基层，符合国际柔性路面基层的潮流。泡沫沥青再生技术仅需加热沥青，不需要加热和烘干集料，百分之一百的再生利用原有路面材料，节能环保，施工成本显著降低。另外，与半刚性基层相比，其养护时间短，施工期短，对交通影响小。
　　4.2 废旧混凝土板100%就地冷再生技术
　　针对废旧混凝土板的再生利用，通常采用打裂压稳铺筑沥青混合料加铺层的路面结构组合，即“白 黑”加铺层的结构及修筑工艺，采用先进的移动式破碎筛分技术和就地冷再生机，实现对水泥混凝土路面碎石化和100%就地回收再利用。
　　移动反击式破碎设备将预处理成 0mm～600mm 的路面旧混凝土板块作为原材料，就地破碎成粒径30mm 及以下的混合骨料，并根据设计要求经过移动式筛分设备将混合料筛分符合混合料的级配范围。混合骨料被回填平铺到已经进行过病害处置的基层上，再根据一定比例添加水泥和水，通过就地冷再生机添加一定比例的水泥作为粘结剂，经过常温路拌、整平，经由振荡压路机高效碾压后，形成致密结实的水泥就地冷再生层作为道路的新基层。养生后再加铺沥青罩面层，实现道路“白改黑”的高效修复。
　　该技术与传统道路修复，采用局部挖补的方式相比，具有良好的经济效益。移动式生产线每小时可处理再生旧混凝土板 150t～180 t，生产效率极高。原有旧铺层材料全部实现了再利用，减少了道路维修时旧铺层材料的运输、废置和新材料的购置，降低了施工成本。通过就地冷再生施工工艺将原路面面层破碎材料和基层一次性再生，提高施工效率，减少交通封闭时间。此外，这一新型施工工艺还有着良好的社会和生态效益。施工所产生的固体废弃物完全被资源化再利用，节省了天然石料的使用量，从而减少了因开采料场所造成的生态破坏。还避免了废弃材料需要异地填埋处理的运输过程，降低了碳排放。而且还节省了垃圾填埋用地，减少了填埋过程中对空气及水资源造成的污染。
　　5 结语
　　道路废旧材料再生利用是绿色公路技术的重要内容，是两型社会建设的必然。废旧材料循环利用需要技术创新和制度创新等强有力的支撑，绿色公路建设和废旧材料的循环利用任务艰巨，任重道远。
　　参考文献：
　　[1] 肖盈.沥青路面冷再生技术的应用及发展[J].公路交通技术，2008（3）.
　　[2] 李明喜.再生技术用于沥青路面大修的适用性探讨[J].公路与汽运，2011（4）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15326974.htm