基于天然岩沥青条件下的废旧沥青混合料回收利用关键技术研究与示范
成果类型:: 新技术
发布时间: 2023-09-21 14:09:11
项目结合废旧沥青混合料(RAP)和布敦岩沥青(BRA)两种材料的性能特点,分别设计 RAP、BRA 不同的添加比例的沥青混合料,通过大量的实验测试其综合性能,综合各项性能指标,选定最优材料添加比例,通过改进生产工艺加工成性能较好的沥青混合料。通过矿料级配的优化设计,并添加一定比例的 BRA,在提高添加 RAP 材料的沥青混合料的高温稳定性的同时,通过施工工艺的改进,提高碾压温度、增强压实功、增加碾压遍数等手段减小路面现场空隙率,提高路面的抗雨水渗透能力,有效地提高水稳定性,保证在设计使用寿命周期不出现较大病害。真正做到绿色环保、经济实用、功能显著的沥青路面材料。
(1)BRA 热再生混合料的高温抗剪切变形能力、抗水损性能明显优于普通热再生混合料, BRA 热再生混合料具有较好的耐老化性能和抗疲劳性能。 (2)BRA 厂拌热再生混合料路用性能适用于南方高温、多雨地区路面养护工程。(3)提出了适合湿热多雨地区的布敦岩沥青厂拌热再生混合料配比设计方法; (4)针对江西省沥青路面特点和气候环境特征,提出了布敦岩厂拌热再生混合料施工工艺、质量控制体系和标准,获得发明专利两项,实用新型专利一项,省级工法一项、省级地方标准一项,培养研究生 4 名; (5)掺加布敦岩沥青的厂拌热再生混合料费用成本相对较低,具有良好的经济社会效益。
随着我国经济的快速发展,早期建设的公路其运输功能已很难满足现状交通发 展的需要,再加上设计、施工、养护管理等诸多影响因素,导致很多路面出现了裂纹、磨损、变形、车辙等早期破坏的现象,大部分公路都进入维修、改造阶段。由此产生了大量废旧路面材料,如果就直接将其废弃不仅仅是浪费资源,更加会污染环境,怎样循环使用这些废旧路面材料重新得到人们的关注和重视。若大量的废旧路面材料能被回收利用,则既可减少大量投资,又有益于环保,对于减少污染、节约土地以及用较少的投资修筑更多的公路具有重要的意义。废旧沥青混合料仅仅在功能上有所降低,除了其中的沥青发生部分老化以外, 砂、石等粗细集料从性能上讲并未完全失效。现阶段,在原材料相对紧缺的情况下,对废旧沥青路面混合料进行有效回收利用,可以节约大量的沥青、砂石等原材料,同时有利于保护环境、处理废料。
项目结合废旧沥青混合料(RAP)和布敦岩沥青(BRA)两种材料的性能特点,分别设计 RAP、BRA 不同的添加比例的沥青混合料,通过大量的实验测试其综合性能,综合各项性能指标,选定最优材料添加比例,通过改进生产工艺加工成性能较好的沥青混合料。通过矿料级配的优化设计,并添加一定比例的 BRA,在提高添加 RAP 材料的沥青混合料的高温稳定性的同时,通过施工工艺的改进,提高碾压温度、增强压实功、增加碾压遍数等手段减小路面现场空隙率,提高路面的抗雨水渗透能力,有效地提高水稳定性。
南昌工程学院前身为1958年创建的江西水利电力学院,曾先后隶属水利电力部、水利部,现为江西省人民政府与水利部共建高校。学校历经江西省水利水电学校大专部、江西工学院水利分院、江西水利专科学校、南昌水利水电专科学校、南昌水利水电高等专科学校等阶段,成为全国示范性普通高等工程专科重点建设学校。学校是国务院批准具有硕士和学士学位授予权的单位,是江西省“十四五”博士学位授予单位立项建设单位,是国家“卓越工程师教育培养计划”高校、定向培养直招军士试点院校,是江西省“一流学科”建设高校,是一所以工学为主,管理学、理学、农学、文学、经济学、艺术学等多学科协调发展,水利电力特色鲜明的高校。学校地处“英雄城”南昌市,拥有瑶湖和彭家桥两个校区,占地面积2046.9亩,校舍建筑面积70.59万平方米,在金溪县建有面积达1000亩的科教基地。校园风景秀丽,景色宜人,是全国首家校园水利风景区。
本项目提出的热再生沥青混合料每吨消耗 380kg 的旧路面铣创回收的废旧沥青混合料 RAP,按每年生产 10 万吨课题组研究的沥青混合料计算,可消耗 3.8 万吨的废旧沥青混合料,堆积密度按 1.5 吨/m 计算,堆积高度按 1.5m 计算,用于减少堆积废旧沥青混合料的面积约 17000m2,相当于 2.5 个标准场大,可见其对环境保护的价值。 另外,由于使用废旧沥青混合 RAP,可减少 36000 吨的石料、2000 吨的沥青开采,可大大减少粉尘的排放量和能源消耗。
通过标准宣贯、技术培训等措施,成果将在公路建设、管理养护、科研设计等相关领域使用推广。