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    開發研究、制造瀝青攪拌設備及鍋爐裝備

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    就地熱再生的優缺點及限制條件

    優點:
      a、實現了就地瀝青路面再生利用,節省了材料運輸費用;
      b、施工對道路正常交通的影響小;
      c、修正了舊路面的級配組成,修正了表面破壞;
      d、改善縱斷面、路拱和橫坡。
      缺點:
      a、再生深度通常限制在2.5-6cm;
      b、無法除去已經不合適進行再生的混合料,級配調整幅度有限。
      限制條件:
      1、設備投資大,一套再生列車要上千萬元
      2、現場施工質量較難控制。因為現場熱再生過程是一個連續的動態過程,要控制好質量就需要對路面進行實時檢驗。
      3、由于現場就地熱再生生產過程要根據需要添加一定量的新料,所以維修后的路面標高會增加。
      4、就地熱再生過程中的熱料所釋放的有毒藍煙,目前無法集中處理。
      5、一個工地的再生料無法攤鋪到其他工地,也就是說,高等級路面的再生料無法使用到低等級的路面上。

    就地熱再生的定義及適用場合

    就地熱再生是一種預防性養護技術。采用專用的就地熱再生設備,對瀝青路面進行加熱、銑刨,就地摻入一定數量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等,經熱拌和、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現對表面一定深度范圍內的舊瀝青混凝土路面再生的技術。它可分為復拌再生、加鋪再生兩種。
      (1)復拌再生:將舊瀝青路面加熱、銑刨,就地摻加一定數量的再生劑、新瀝青、新瀝青混合料,經熱態拌和、攤鋪、壓實成型。摻加的新瀝青混合料比例一般控制在30%以內。
      (2)加鋪再生:將舊瀝青路面加熱、銑刨,就地摻加一定數量的新瀝青混合料、再生劑、拌和形成再生混合料,利用再生復拌機的第一熨平板攤鋪再生混合料,利用再生復拌機的第二熨平板同時將新瀝青混合料攤鋪于再生混合料之上,兩層一起壓實成型。
      瀝青路面熱再生采用道路石油瀝青作為再生結合料,必要時摻加再生劑。同時,宜在10℃以上氣溫條件下進行施工。
      適用場合:
      就地熱再生適用于僅存在淺層輕微病害的高速公路及一、二級公路瀝青路面表面層的就地再生利用,再生層可用作上面層或者中面層。瀝青路面就地熱再生,再生深度一般為20~50mm。

    廠拌熱再生

    廠拌熱再生就是將舊瀝青路面經過翻挖后運回拌和廠,再集中破碎,根據路面不同層次的質量要求,進行配比設計,確定舊瀝青混合料的添加比例,再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機中按一定比例重新拌合成新的混合料,從而獲得優良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。
      廠拌熱再生適應性:
      1、設備投資小。在原有瀝青拌和站的基礎上增加一套廠拌熱再生附樓的投資約300萬元。
      2、混合料質量較好的控制。生產前可以根據原路面再生料的瀝青含量、瀝青老化程度、集配、含水率等參數進行化驗,從而選擇合適的再生劑或者設計合適的再生工藝,保證再生瀝青混合料的質量。
      3、重新鋪筑的路面標高不會變化。
      4、再生后的混合料可以運回原路面攤鋪,也可以運到其他工地攤鋪??奢^充分地利用所有再生料。
      5、再生料在加熱過程中產生的藍煙,可借助與之配套的原生機燃燒器、干燥滾筒、除塵器進行二次燃燒處理。從而減少廢氣污染。
      廠拌熱再生限制條件:
      1、成品料運輸費增加,所有再生料必須運到固定的場地進行。成品料又必須運回路面再次攤鋪,所以較就地熱再生增加了運輸成本。
      2、設備轉場沒有就地再生設備快捷。
      3、銑刨破碎時會破壞原表面瀝青混合料級配。

    瀝青路面再生技術的分類

    瀝青路面再生技術的分類:
      1、再生技術按溫度要求可分為冷再生和熱再生。
      2、熱再生又可分為就地熱再生、廠拌熱再生。
      3、冷再生又可分為廠拌冷再生、就地冷再生、全深式再生。
      廠拌熱再生Hot Recycling:
      廠拌熱再生技術是將舊瀝青混凝土路面銑刨后運到瀝青混合料拌和場(廠),通過破碎、篩分(必要時),并根據舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、集料級配等情況,摻入一定數量的新集料、新瀝青、再生劑(必要時)等進行熱態拌和,使混合料達到規定的各項指標,并按熱拌瀝青混合料的施工工藝重新鋪筑路面。
      就地熱再生 Hot In-Place Recycling:
      就地熱再生技術(? 就地熱再生)是指利用專用的就地熱再生設備,對瀝青路面進行現場加熱、翻松,摻入一定數量的新集料、新瀝青、再生劑等,經混拌、攤鋪、碾壓等工序, 一次性實現對表面一定深度范圍內(一般不超過6cm)的舊瀝青混凝土路面再生的一種技術。
      場(廠)拌冷再生 Cold Recycling :
      場拌冷再生技術是將舊瀝青路面銑刨后運到瀝青混合料拌和場(廠) , 通過破碎、篩分(必要時) , 并根據舊料中瀝青含量、瀝青老化度、集料級配等指標, 摻入一定數量的新集料、再生結合料(乳化瀝青、泡沫瀝青等)、再生劑(必要時)進行常溫拌和,使混合料達到規定的各項指標,按常溫瀝青混凝土的施工工藝重新鋪筑,形成路面基層或者下面層的一種技術。
      就地冷再生 Cold In-PlaceRecycling:
      就地冷再生技術是指利用專用的就地冷再生設備,對瀝青路面進行現場冷銑刨,摻入一定數量的新集料、再生結合料(乳化瀝青、泡沫瀝青、水泥、消石灰等)、再生劑(必要時),經混拌、攤鋪、碾壓等工序, 一次性實現對表面一定深度范圍內的舊瀝青路面再生,形成路面基層或下面層的一種技術。
      全深式再生 Full Depth Reclamation:
      將瀝青層和部分基層材料同時進行就地冷再生,形成路面基層的一種技術。全深式再生實際上是就地冷再生的一種,只不過是再生厚度范圍內包含了部分基層。國內全深式再生工程的再生結合料絕大部分采用水泥,個別采用乳化瀝青和泡沫瀝青。

    一種瀝青熱再生設備

      一種 瀝青熱再生 設備,包括支架,以及設置在所述支架上面的皮帶輸送機,燃燒器和攪拌鍋,其特征在于,所述燃燒器具有加熱爐膛和補風機,所述燃燒器與所述攪拌鍋相連,所述攪拌鍋由設置在鍋內的法蘭分隔為相互連通的燃燒室和攪拌室,所述燃燒室與所述加熱爐膛連通設置,所述攪拌室設置有攪拌器,所述攪拌器包括攪拌槳葉和傳動軸

    瀝青路面廠拌熱再生和現場熱再生的特點

    一、現場熱再生法
      現場熱再生法就是在舊路面現場利用移動式的現場熱再生設備將舊瀝青路面加熱、耙送、經過翻挖后加入再生劑、新瀝青、新骨料送進攪拌缸拌和,從而獲得優良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。此過程是一個動態連續的過程。在此過程中必須根據路面材料配方的不同以及工程質量要求,進行配比設計,確定舊瀝青混合料中再生劑、新瀝青材料、新集料的比例。 現場熱再生方法的優點:
      1.施工周期短。再生列車對舊路面再生過后經壓路機壓實后數小時就可恢復交通。
      2.施工成本低。再生料無需再運輸到固定場地,材料現場再生現場使用。
      3.設備轉場快。
      現場熱再生方法和廠拌熱再生法相比,存在以下幾點缺點:
      1.設備投資較大,一套再生列車動輒幾千萬。
      2.現場施工質量控制較難,因為現場熱再生過程是一個連續的動態過程,所以要控制好質量需要對路面進行實時檢驗。
      3.由于現場現場熱再生生產過程要根據需要添加一定量的新料,所以維修后的路面標高會增加。
      4.生產過程中熱料釋放出來的有毒藍煙目前還無法集中處理。
      5.一個工地的再生料無法攤鋪到其他工地,也就是高等級路面的再生料無法使用到低等級的路面上。
      二、廠拌熱再生法
      廠拌熱再生法就是將舊瀝青路面經過翻挖后運回拌和廠,再集中破碎,根據路面不同層次的質量要求,進行配比設計,確定舊瀝青混合料的添加比例,再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機中按一定比例重新拌和成新的混合料,從而獲得優良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。 廠拌熱再生法優點:
      1.設備投資較小。在原有瀝青拌和站的基礎上增加一套廠拌熱再生附樓的投資約300萬。
      2.混合料質量較好控制。生產前我們可以根據原路面再生料的瀝青含量、瀝青老化程度、集配、含水率等參數進行化驗,選擇合適的再生劑或者設計合適的再生工藝,從而較好地保證了再生瀝青混合料的質量。
      3.重新鋪筑的路面標高不會變化。
      4.再生后的混合料可以運回原路面攤鋪,也可以運到其他工地攤鋪??奢^充分的利用所有再生料。
      5.再生料在加熱過程中產生的藍煙(瀝青釋放出的輕油份)可借助與之配套的原生機燃燒器、干燥滾筒、除塵器進行二次燃燒處理,減少了廢氣污染。 廠拌熱再生與現場熱再生方法相比存在的缺點:
      1.成品料運輸費用增加。所有再生料必須運到固定的場地進行再生,成品料又必須運回路面再次攤鋪。所以較現場熱再生增加了運輸成本。
      2.設備轉場沒有現場再生列車快捷。
      由于現場熱再生設備投資較大,所以國內使用情況并不普遍。目前較為常見的再生方式仍為廠拌熱再生。
      廠拌熱再生方法中目前較為認可的是第二烘干筒加熱再生技術。該種設備需在原有拌合設備的基礎上配備一套專門的系統(第二烘干筒),該系統包括舊瀝青混合料的破碎篩分系統、供給系統、提升系統、干燥系統、燃燒系統、貯存及稱量系統和有害氣體的處理系統。
      此類產品在結構和功能上需要注意以下幾點:
      1.采用科學有效的加熱方式對再生料進行加熱,避免再生料在加熱時與火焰直接接觸而使瀝青再次老化。
      國內大部分熱風爐都會使用大量的耐火材料(例如耐火磚)。此種結構熱風爐最大的優點就是利用高溫煙氣加熱舊瀝青混合料,避免了火焰直接加熱舊瀝青混合料導致舊瀝青老化的問題。但同時此種熱風爐也有其不足之處,剛開始點火生產時熱風爐內大量的耐火材料會吸收大量的熱能,導致開工時間延長,同時對于每天施工時間較短的設備而言,能源有少量浪費。
      2.采用有效的防粘連結構或方式,減少加熱后的再生料在輸送、計量過程中與設備粘連,影響設備正常運轉。
      3.一般舊瀝青混合料溫度達到130℃以上時就會釋放出大量煙氣,此煙氣中含有大量輕油份。如果將從烘干筒排出的廢氣直接排到大氣中,會對環境產生污染。如果直接排到原生瀝青攪拌站的布袋除塵系統中,則輕油份物質會粘在布帶上,時間久后布袋的透氣性就會下降,整套設備的除塵效果就會受到影響。
      針對此問題,多數設備將再生料干燥滾筒排出的尾氣送進原生料干燥滾筒內進行二次燃燒,也有部分設備配有一套尾氣燃燒爐(日工),將有害氣體二次燃燒后再送進布袋除塵。很大程度上解決了加熱過程中再生料釋放大量藍煙,污染環境的問題。
      由于這種廠拌熱再生設備具有采購成本低、混合料質量可控性好、環境污染小等優點,所以廠拌熱再生法目前是較能適合我國國情的一種熱再生方法。

    瀝青熱再生設備所存在的主要問題

      眾所周知,間歇式瀝青混合料攪拌設備的產能主要是由拌鍋容量和生產周期決定,在拌鍋容量一定的前提下,生產周期越短產能越高,反之則產能降低。再生生產時產能降低也主要是由于生產周期加長而導致的,引起周期加長的原因有:

     *攪拌時間延長

        設備在進行再生生產時,尤其是當RAP添加比例較大時,為了保證混合料的攪拌效果(均勻性、一致性),需要適當延長攪拌時間。而在極端情況下需要用到再生劑時,還需要相應增加RAP與再生劑的干拌時間。

    廠拌熱法瀝青熱再生滾筒粘料處理方法

     瀝青熱再生時,由于瀝青難以單獨分離出來,瀝青的再生只能在混合料的再生過程中完成。要得到高質量的再生瀝青混凝土,除了必須對舊瀝青混合料、新骨料、新瀝青等進行準確的計量,保證級配和油石比符合要求之外,還需要在加熱狀態下對各組分進行充分地攪拌。
      目前廠拌熱再生對舊瀝青混合料進行加熱處理時主要使用滾筒。無論使用連續式還是間歇式滾筒進行加熱,都會出現由瀝青混合料的粘性引起滾筒葉片和筒壁交接處材料堆積嚴重的情況,即使在設備每次工作后用骨料清洗也難以清除,這將影響料簾的形成,同時容易使瀝青老化。由于粘結料主要來自舊壢青混合料中粒徑小于5mm的部分,而這又是含瀝青比例最大的部分,因此回收料加熱處理時必須解決這一問題。目前最好的方案是用錨鏈代替傳統的升料葉片,但這將導致提升混合料以形成料簾的能力和熱交換能力的下降。為設計出性能良好的提升葉片,本文對混合料的粘結現象進行了分析,并給出避免瀝青再生滾筒粘結料的設計方法11熱再生加熱滾筒粘料分析對舊瀝青混合料加熱時,首先應確保它在加熱過程中不再老化,為此加熱滾筒中混合料不能與燃燒器火焰直接接觸。相關中給出的方案是通過燃燒室產生溫度小于600且流量可控的熱煙氣作為加熱介質,在加熱滾筒內對舊瀝青混合料加熱。加熱原理如所示,利用滾筒加熱時混合料通過滾筒旋轉和筒內升料葉片作用形成料簾,以便其與加熱煙氣介質充分接觸,提高熱效率;同時,通過傾斜滾筒,混合料在形成料簾的同時,被向前輸送。由專門的燃燒室產生溫度小于600弋的熱煙氣介質送入滾筒,與混合料接觸并對其進行加熱。
      聯合上面各式,即得到關于積料截面邊長和轉角的關系式取瀝青混合料密度p為2 000kg/m3、單位面積的粘結力y為1當轉角0由tt/2變化到7T時,對應式(4)這一臨界條件,計算積料截面邊長的變化曲線得。
      葉片轉角/rad葉片轉角和積料界截面長度曲線從可以看出,當葉片轉角0為77/2或77時,積料截面邊長長度最小。這時45=0.18in,其對應的三角形的高為0.12m,也就是混合料積料最大的厚度,這和實際情況相符。對于這一厚度的積料,在每次設備工作后用骨料清洗,效果不好且骨料耗費嚴重。為了更好地清除積料,要盡量減小積料厚度,這就需要改善葉片和滾筒壁的連接,使粘結積料能夠自動脫落。
      O避免混合料粘結氣動系統設計舊瀝青混合料滾筒加熱原理對于傳統的葉片設計,由于舊瀝青混合料加熱后具有粘性,雖然仍能形成料簾。但葉片和滾筒壁夾角間會出現嚴重的積料現象,影響葉片的揚料能力;同時,積料長時間受熱致使其老化。為了盡量避免這一現象,需在設計中詳細分析積料的形成原因。
      料簾的形成是由于葉片提升物料所受的重力大于其所受的離心力。但當物料具有粘性時,除了重力、離心力外,還有與物料和葉片、滾筒內壁接觸面積成比例的粘結力。因此。為了減少由于粘結而產生的積料,提升相同質量的粘性物料時應盡可能地減少接觸面積。
      當葉片垂直安裝于滾筒內壁時,如所示,由于滾筒半徑比積料幾何尺寸大得多,因此以下假設積料截面為等邊直角AABC,積料重心為G(忽略重心距葉片的距離),邊長為積料與滾筒內壁的接觸長度,且兩者相等。沿滾筒軸向單位長度的積料受力如下葉片與滾筒內壁直交時積料受力單位長度積料的重力積料與葉片和滾筒內壁接觸面粘結力⑶單位長度積料的離心力為了減小積料厚度。需要改善葉片和滾筒壁的連接角度,并對葉片形狀進行優化設計,以使其與單位質量的粘結積料的接觸面積最小。為此。以粘結產生的積料脫離滾筒的條件即式(4)為目標建立微分方程,然后利用微分原理求解該方程的邊界值(即其對應的泛函),得到最優葉片形狀。經過優化的葉片正面與滾筒內壁之間的過渡圓弧曲率半徑過大,背面與滾筒內壁之間不宜采用該設計,這樣葉片背面與滾筒內壁之間的空間仍然產生積料。要S動清除這些積料??赏ㄟ^氣動技術實現。
      利用氣動技術清除積料時,在每個葉片背面與滾筒內壁交接處布置壓縮空氣管道()。由于滾筒有多個葉片,因此氣動管路具有多個支路,如中的各支路的壓縮空氣通過安裝于煙箱上的單通道旋轉接頭引入安裝于滾筒上面的壓縮空氣管道,再通過滾輪式機控換向閥得到(圖S重心C到邊AS的距離,m.(4)粘結產生的積料脫離滾筒的條件4);在壓縮空氣支路上面向積料的方向按適當的間距開有多個壓縮空氣噴□,當存在粘結積料時利用空氣壓力將其吹落。這樣,只需根據葉片在滾筒旋轉時所處的位置和積料是否存在控制壓縮空氣噴□的開關即可。
     ?、琶恳蝗~片上壓縮空氣支路中壓縮空氣接通的控制。由所示葉片和滾筒內壁交界處積料的受力分析可知,當葉片相位角0處于0-T7/2時,葉片背面與滾筒內壁交界處的粘結積料最容易脫落。當葉片隨滾筒旋轉至該相位時,安裝于煙箱該相位處的撞塊觸動該支路上的滾輪式機控換向閥,使該支路接通壓縮空氣()。
     ?。?)支路上各壓縮空氣噴口的開關控制。一條支路很長,其上各噴□處的粘結積料不一定同時存在,因此壓縮空氣噴口的開關應根據積料的存在狀況來確定。氣動系統應能感知積料的存在狀況。如所示,各壓縮空氣噴口由獨果噴口上存在粘結積料,噴口處氣體壓力由于粘結積料的阻擋而增加,當它超過急速供氣閥的設定壓力時,閥切換至全開,有壓氣體急速吹向粘結積料,使積料脫落,閥又切換至固定截流口供氣。這樣,既解決了各噴口的不同步加壓問題,又減少了有壓氣體的浪費。
      使用氣動技術可以清除瀝青混凝土再生加熱過程中由于混合料的粘性而產生的積料。通過樣機試驗證明了本文所采用設計方法的正確性。這一方法也可用于按傳統方法設計和連接的葉片,只是在葉片正面和滾筒內壁交接處均應增加同樣的系統。

    就地熱再生基本工藝比較

           1、耙松整形工藝:將舊路面翻松后重鋪,以便消除原有路面的車轍和病害等。同時改善路面的橫坡度與排水狀況。將翻松的材料經攪拌器攪拌可獲得均勻的混合料,使路面得到良好的改善,因為攪拌器后面的刮板影響材料的混合及路面和坡度的改善。根據ARRA協會頒布的瀝青再生標準,表面再生工藝最適合路面修整(整形)和改善行駛質量的養護作業,也能很好地適用于處治輕度坑槽、泛油、車轍、搓板(皺紋)、推擠(撥量)、裂縫及其他路面病害。這一工藝不適合于解決抗滑性能、路肩塌落、邊沿裂縫、疲勞裂縫,非連續裂縫或路面強度等問題。
          2、路面重鋪工藝:路面重鋪該是將原路面翻松,同時在其上攤鋪新材料層,然后將兩材料層同時壓實成型的一種工藝。此工藝用于恢復路面摩擦性,改善橫坡度,消除車轍,提高路面強。這種工藝可以攤鋪很薄的瀝青磨耗層,所以當普通罩面法不適用時,也可應用重鋪法。重鋪工藝可用來進行路面補強,由于在鋪層之間形成了熱結合面,這種工藝可實現很薄的罩面,對于優良的瀝青混合料罩面厚度可減至12mm,而常規罩面厚度是它的2-3倍。薄層重鋪法一般比其他涉及罩面的就地熱再生作業法更經濟。實踐證明,重鋪法也適用于市政維修工程。雖然再生機組的作業速度比常規的銑刨-攤鋪作業速度低,但其僅干擾一次交通,且占用交通的總時間較少。

    瀝青攪拌站如何操作管理

           在瀝青路面施工中, 瀝青攪拌站起著關鍵性作用,瀝青攪拌站的性能以及瀝青攪拌站的工作狀況,直接影響到瀝青混合料的質量,這關系到整個工程的質量,關系到整個工程的進度。因此當前的瀝青攪拌站控制技術日益先進,科技含量日益增加,這就要求機械操作人員不斷提高操作技能,才能滿足施工需要,才能保證機械正常運轉,發揮其應有的功效,才能保證工程質量,保證工程進度。 那么怎樣才能保證機械正常運轉,充分發揮其應有的功效。
           首先,操作手應熟練掌握攪拌站各部分的結構及其工作原理,在此基礎上,嚴格控制好各個生產細節,特別是計量系統,因為計量工作狀況的好壞,直接影響到瀝青混合料的技術指標。

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