摘 要 大跨徑鋼橋面鋪裝用環(huán)氧瀝青混凝土對集料有很高的要求。通過室內試驗和實際生產驗證,分析環(huán)氧瀝青混凝土生產中使用回收粉的可行性,并結合具體工程給出使用量。
關鍵詞 回收粉 環(huán)氧瀝青混凝土 應用
環(huán)氧瀝青是一種由環(huán)氧樹脂、固化劑與基質瀝青經復雜的化學改性所得的混合物。環(huán)氧瀝青混凝土具有非常好的抗車轍、抗剝落、耐久、耐化學腐蝕和不易產生裂縫等性能,因此廣泛應用于使用條件惡劣的場合。在國內主要應用于鋼橋面鋪裝。南京長江二橋和潤揚長江公路大橋的鋪裝層均采用環(huán)氧瀝青混凝土作為鋪裝材料。
在高等級瀝青路面修筑過程中,瀝青混凝土的拌和常用回收粉部分代替礦粉作為填料,取得了較好的環(huán)保與經濟效益,但也有研究認為高等級瀝青路面施工中應禁用回收粉。
本文結合潤揚長江公路大橋鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝試鋪段施工,通過試驗與實際工程驗證,對在環(huán)氧瀝青混凝土生產過程中使用回收粉的問題進行研究。
1 拌和樓除塵原理
潤揚長江公路大橋鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝試鋪段瀝青混合料的拌和設備為日工22000 型瀝青拌和樓,除塵系統(tǒng)為干式除塵系統(tǒng),其工作原理為: 集塵器用布袋隔為兩室,含塵氣體進入布袋的外側,由于布袋的過濾作用,粉塵被阻留,而凈化后的氣體通過布袋排入大氣。隨著粘附在布袋上的粉塵逐漸增多,致使布袋內外側的氣壓差增大,當壓力達到一定設定值后,布袋內側自動通入脈沖空氣將粉塵抖落,落到底部的粉塵經螺旋輸送機排出。除塵系統(tǒng)工作時經常處于負壓狀態(tài),負壓的大小與引風機的開口大小有關,同時負壓的大小還影響燃燒器的火焰。
2 回收粉成分分析
回收粉是在瀝青混凝土生產過程中,由拌和站的除塵系統(tǒng)所抽取的礦料粉塵。對于鋼橋面鋪裝所用集料,主要是4 號和5 號料的粉塵?;厥辗鄣挠昧恳恢币蚱涑煞謫栴}而受路面施工技術規(guī)范所限制,文獻中規(guī)定: 拌和機采用干法除塵的粉塵可作為礦粉的一部分回收使用,回收粉塵的用量不得超過填料總量的50% ,摻有粉塵的填料的塑性指數(shù)不得大于4% ,其余質量要求應與礦粉相同。
環(huán)氧瀝青混凝土所使用的集料為鋼橋面鋪裝專用集料,成分為玄武巖。回收粉的顏色為深灰色,而石灰?guī)r的礦粉為白色,兩者從外觀上很容易區(qū)分。由于石料的選材與軋制過程都經過嚴格的質量控制,集料中極少含有泥土、雜質,因此回收粉比較干凈。表1為在潤揚長江公路大橋鋼橋面鋪裝試鋪段環(huán)氧瀝青混凝土生產過程中所取回收粉的試驗結果。
由表1 可以看出,環(huán)氧瀝青混凝土生產過程中所取得的回收粉性能指標滿足要求,但級配偏粗,因此回收粉的實際用量不能太大,最大不能超過填料總量的50%。
3 試驗研究
為了獲得回收粉的最佳使用量,同樣通過馬歇爾試驗對摻加不同回收粉的環(huán)氧瀝青混凝土進行試驗研究。填料總用量為6. 5% ,分別對純礦粉、0. 5%~ 2% 的回收粉進行了馬歇爾平行對比試驗,試驗結果見表2 所列。
可見,加入了回收粉后,馬歇爾試件的視密度、穩(wěn)定度均先升后降,空隙率逐漸增大,流值則是先降后升,說明加入回收粉會對瀝青混凝土的性能產生影響。對比環(huán)氧瀝青混合料技術要求,純礦粉、摻加0. 5% 回收粉和1% 回收粉均符合要求,綜合各項技術指標,摻加1% 回收粉可獲得較好的力學性質。
4 實際生產驗證
為了檢驗實際生產效果,在試鋪段環(huán)氧瀝青混凝土施工中采用1.0% 的回收粉使用量。實際施工馬歇爾試驗結果見表3所例。
由表3 可見,采用1% 的回收粉使用量完全滿足環(huán)氧瀝青混合料技術要求,可用于實際工程中。
環(huán)氧瀝青混凝土生產中對于回收粉的使用,應注意以下幾個問題:
(1) 必須保證集料清潔、干凈;
(2) 應通過試拌確定滿足回收粉技術指標要求的負壓,使燃燒器在此負壓時能穩(wěn)定燃燒,保證骨料溫度穩(wěn)定在設定溫度范圍;
(3) 回收粉的摻加量應穩(wěn)定在目標值。
5 結語
瀝青混合料生產中使用回收粉有以下優(yōu)點。
(1) 補充細料,確保級配符合要求;
( 2) 回收粉由于已經加熱,所以可以改善混合料的溫度狀況;
(3) 降低成本;
(4) 減少回收粉的排放量,保護環(huán)境;
(5) 減少清理布袋次數(shù),提高生產效率。
實踐證明,環(huán)氧瀝青混凝土生產中使用回收粉是可行的,但其對集料的要求很高。因此,在使用回收粉的問題上必須慎重,應通過室內試驗以及實際試拌確定回收粉的用量。