旧沥青路面再生粒料利用须知M VAG版.docx
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旧沥青路面再生粒料利用须知MVAG版
旧沥青路面再生粒料利用须知MVAG(2000年版)
目录
1总的说明
2术语定义
3基本原则
4可用性的前提条件
4.1均匀性要求
4.2工艺提示
5使用范围
5.1在无胶结料承重层工程材料混合料中的运用
5.2在水硬性结合料承重层或承重面层工程材料混合料中的运用
5.3在沥青路面层混合料中的应用
6制备工艺、工程机械标准
6.1分批拌和设备
6.1.1由热矿质料进行加热
6.1.2同矿质料一起进行加热
6.1.3在特殊装置中加热
6.2连续拌和设备
6.2.1同矿质料一起进行加热
6.2.2在特殊装置中加热
7对要求、检测、验收、质量保证、结算的提示
8相关技术规范
附录1:
旧沥青路面再生粒料按其均匀性加入沥青混合料中用量的计算
0总体条件
按照循环经济和废料处理法(KrW-AbfG)首先应防止废料产生堆积。
若不能避免废料应对废料加以利用。
只要在技术上可行和又可获得经济效益,首先要对废料加以利用,而不是将废料消灭掉。
按废料的种类和性状应尽力对其充利用。
道路工程中的废旧材料原则上可在道路工程措施中加以利用。
在这样的情况下称之为物尽其用。
在联邦各州的法规中都有类似的规定。
在工程措施的计划阶段,业主应确定旧路拆除料的种类、组成及与环境的相容性。
在工程招标说明书中应包涵拆除掉材料的组成,必要时还得给出所含不利物质及旧料再生利用的方式(见VOB.C部分——DIN18299)。
本文不讨论含有焦油沥青成份的旧沥青路面拆除料的再生利用。
对此另有专门的技术规范。
若特殊情况的旧沥青路拆除料不适于再生利用,在工程招标说明书中应给出处理的方式。
1总的说明
“旧沥青路面再生粒料利用须知”(MVAG)适用于旧沥青路面再生粒料用来制作按规范ZTVAsphalt-StB、ZTVT-StB、ZTVLW及MAFS-H的路面各层的工程材料混合料。
本须知既包含了材料又含有铺筑及工程机械的选择及使用准则。
本须知不适于沥青层的重铺(见规范ZTVBEA-StB及“沥青路面层重铺须知”(MRF)。
应执行“旧沥青路面再生粒料供货技术条件(TLAG-StB)。
若规范TLAG-StB无其它规定时,TLGAsphalt-StB适用于质量保证。
旧沥青路面再生料由于其中所含的结合料可用作结合料利用,原则上在制作沥青混合料时使用。
旧沥青路面再生粒料可未经制备或经制备后加以利用。
在拆除前或再生利用前应进行试验,以便按预计的使用范围进行分类。
通过铣刨拆除沥青层时可参照“沥青路面铣刨须知”(MFA)进行。
拆除沥青层的方法根据预计的使用范围和以此进行的旧粒料分类来选择。
拆除的旧沥青路面材料应按使用范围分开存放。
旧沥青路面再生粒料的利用还得遵照各州的有关规定。
2术语定义
沥青混合料为通过一定技术工艺制作的由路用沥青或者含沥青的结合料、矿质集料以及必要时掺加其它添加料和/或外掺剂组成的混合料。
沥青混合料有不同的组份因而有不同的性能(见DIN55946-1)。
旧沥青路面拆除料为铣刨料或者破碎料。
铣刨料是通过铣刨获得的细块状粒料。
破碎料为通过将路面层破碎成块成块状而获取的块状料。
旧沥青路面粒状材料为通过铣刨(必要时接着再破碎)或通过破碎成块状接着再破碎成细块的旧沥路面拆除料。
旧沥青路面粒状材料的最大块度等于最大块料正好通过的试验筛孔的标称孔径。
块料级配为按颗粒等级构成的旧沥青路面粒料的组配。
它并不代表粒状材料中所含的矿质料的级配。
对粒状材料的加热分为:
——通过热矿质料加热
——同矿质料一起加热
——在特殊装置中加热。
在目前在拌和装置中所采用的再生工艺中不再明确采取以前的冷加料和热料划分,故在下面不再使用这一样的术语。
3、基本原则
按照RuVA-StB只能允许使用A级(旧沥青路面拆除料)旧料。
最迟必须在供货时弄清楚与环境的相容性(对含焦油沥青成分的测定)。
用来制作工程材料混合料所使用的旧沥青路面粒状材料必须按TL-AG-StB按其使用范围的要求进行分级。
根据使用范围或者向拌和装置的投料方法,出于加工工艺的考虑应将旧粒状的最大块度限制在45㎜以内。
若旧粒状材料用来制作铺筑沥青路面层的混合料,则技术规范(ZTVAsphalt-StB、ZTVT-StB、ZTVLW及MAFS-H)对混合料及完成工程的要求完全适用。
若旧粒状材料用来制作铺筑无结合料承重层或水硬性结合料承重层和承重面层中的工程材料混合料,除了满足ZTVT-StB和ZTVLW的要求外,还得遵照TLMin-StB的要求及“水硬性结合料承重层中使用旧沥青路面拆除旧料和含焦油沥青的旧路面破碎料的须知。
4、可用性的前提条件
再生利用时须确定旧沥青路面拆除料的可用性,此时应遵照TLAG-StB供货技术条件。
检验的种类和范围按使用范围来确定。
若采用不同料源的破碎料和或者铣刨料,应在进一步破碎和混匀后对旧粒状材料进行试验,因为只有这时才能获得有代表性的结果。
当对旧沥青路面粒状材料中所含的矿质材料已按RGMin-StB进行了质量检测,则通常不必再对矿质料的可用性进行试验。
再生利用的旧沥青路面的拆除料不得含有其它有害成份。
旧沥青路面粒状材料中的结合料的环球软化点在70℃以上时,通常这种粒状材料适宜在沥青混合料中使用。
环球软化点较高时,应在可用性试验范围内对结合料的有效性按其技术特性值(例如可压实性、空隙率、稳定度及流值)进行检验并作相应的考虑。
同时应遵照“沥青混合料可用性试验须知”。
不得已时可用作水硬性结合料承重层及无结合料承重层的工程材料混合料的掺用料。
4.1对均匀性要求
旧沥青路面粒状材料利用的前提——特别是沥青混合料的热制备时——对其使用范围要有足够的均匀性。
可借助于级配特征的区间、结合料含量及环球软化点来评判其均匀性。
在本须知的附录中给出了沥青混合料制作时所使用的旧沥青路面粒状材料按其均匀性最大掺入量的计算方法。
4.2工艺技术提示
应尽可能分层——按混合料种类分开通过铣刨获取旧沥青路面材料。
铣刨料的最大块度受铣刨机械的选择及工作方式的影响(见MFA)。
分层获取的铣刨料可按料源以最高的再生利用分级加以利用,例如在面层混合料中。
由破碎方式获取的旧沥青路面粒料通常由多种沥青混合料构成。
在沥青连接层及面层由于要求使用优质碎石及对最大粒径和对砂及碎石的要求较高通常这类旧沥青路面粒状材料不允许使用。
根据使用范围,旧沥青路面粒状材料存放时要考虑如下问题:
——防潮
——破碎材料和铣刨料分开存放
——按面层、连接层、沥青承重层和沥青承重面层及基层材料分开存放铣刨料
——浇注式沥青混凝土或特殊混合料应分开存放
——必要时对不同铣刨部位获取的铣刨料分开存放
——必要时按最大块度分开存放
——必要时采取防止块料粘连在一起措施。
对不同存放的料堆应给出相应的标示。
在存放及加工时可通过下列措施来改善旧沥青路面粒状材料的均匀性:
——存放时进行调换
——经破碎并混匀
——经多个投料器将旧沥青路面粒状材料掺入沥青混合料拌和装置。
5、使用范围
5.1在无结合料承重层的工程材料混合料中使用
旧沥青路面粒状材料当其可满足对工程材料混合料规定要求时,可用来制作按规范ZTVT-StB及ZTVLW无结合料承重层的工程材料混合料(防冻层、砾石一碎石承重层)。
此时将旧沥青路面粒状材料的块料级配等同于颗粒料的级配。
有关旧沥青路面粒状材料添加量的限制应按TLMin-StB的规定。
5.2在水硬性结合料承重层或者承重面层工程材料混合料中的使用。
旧沥青路面粒状材料当其可满足对工程材料混合料规定要求时,可用来制作规范ZTVT-StB和ZTVLW的水硬性结合料承重层或者按规范ZTVLW水硬性结合料承重面层用的工程材料混合料。
此时,将旧沥青路面粒状材料的块料级配等同于颗粒料的级配。
此外应参照“旧沥青路面拆除料及含焦油沥青旧沥青路面破碎料在水硬性结合料承重层中运用的须知“。
5.3在沥青路面层混合料中的使用
旧沥青路面粒状材料当其满足工程材料混合料的要求时,可用来制作按规范ZTVAsphalt-StB的沥青层(沥青连接层、沥青承重面层和沥青面层)、ZTVLW的沥青层(沥青承重层、沥青承重面层及沥青面层)以及MAFS的沥青层(热拌沥青基层)的沥青混合料,在沥青层中使用时,其前提要满足适用性并满足铺筑工艺的标准。
在表1中给出了不同沥青混凝土粒状材料掺入不同沥青混合料的可能性。
旧沥青路面粒状材料种类
可掺入的混合料
浇注式沥青
热压沥青混凝土面层
沥青连接层
沥青承重层
沥青承重面层
沥青底基层
浇注式沥青
热压沥青面层
面层2)和连接层
连接层
承重层或者承重面层
底基层
++
—
—
—
—
—
○
++1)
—
—
—
—
○
++
++
++
—
—
○
+
+
+
++
○
○
+
+
+
○
—
○
+
+
+
+
++
说明:
++优先(最高利用级
+可以用,但未充分利用其技术特性和经济性
○经特殊检验后可有条件的用
—不能用
注:
1)通常只用于沥青混凝土混合料
2)不是浇注式沥青混凝土
6、制备工艺、工程机械标准
在下面将介绍在拌和装置中掺用旧沥青路面粒状材料拌制沥青混合料的制作工艺,该工艺经实践证明是行之有效的。
此处对经专门改进的或者由各种设备部件组合构成的特殊拌和装置不作介绍。
旧沥青路面粒状材料可以冷料方式或者热料方式掺用。
6.1分批拌和设备
在分批拌和设备中旧沥青路面粒状材料可通过如下方式加热:
——通过热矿质料加热
——同矿质料一起加热
——在特殊装置中加热。
6.1.1通过热矿质料加热
在这样的工艺方法中将冷的旧沥青路面粒状材料加入热矿质料中,它要求矿质料的温度比常规混合生产时要高的矿质料温度。
冷的旧沥青路面粒状材料的加入量主要由粒状材料的含水量和热矿质料的温度来决定。
矿质料温度的参考值可根据旧沥青路面粒状材料的掺入量及含水量从图一和表二中取值。
所产生的水蒸气必须通过适当的技术措施无害地排走。
图一在给定混合料温度时通过热矿质为加热旧沥青路面粒状材料时的提示
在旧沥青路面粒状材料以干燥状态掺入10至30%(质量计)时对矿质料的要求温度(以潮湿状态掺入时,旧沥青路面粒状料掺入量的修正值见表二)
表2与旧沥青路面粒状材料含水量相关的矿质料温度的修正,阴影部分中的值为临界值
旧沥青路面粒状材料掺用份额[%质量计]
旧沥青路面粒状材料的含水量[%质量计]
1
2
3
4
5
6
温度修正值[℃]
10
4
8
12
16
20
24
15
6
12
18
24
30
36
20
8
16
24
32
40
48
25
10
20
30
40
50
60
30
12
24
—
—
—
—
旧沥青路面粒状材料的投入方式分为分批投入经称量的矿质料中(图二)和连续投入矿质料流中(图三)两种。
这两种方法时的旧沥青路面粒状材料投入量最多为30%(质量计)。
旧沥青路面粒状材料分批投入方式是在矿质为称量时或称量之后投入配料装置(例如矿料计重配料装置或者拌和机中)。
图二分批拌和装置,通过热矿质料加热,分批投入投料方式:
①经矿质料计重配料装置,②经一附加的计重配置投入拌和机中
旧沥青路面粒状材料可经矿质料计重配料装置或经一附加的计重配料装置投入拌和机中。
采用这种工艺时,可做到热矿质为的筛分和从热料仓出来时的准确计量。
在这种工艺方法时热矿质料的热在很短的时间内传给旧沥青路面料状材料,因而会突然产生水蒸气,这必须要有有效的排气装置将水蒸气排走。
为防止新结合料老化,建议在拌和过程时先将热矿质料同旧沥青路面粒状材料在加入结合料前进行预拌。
连续投料方式在矿质料加热后并在分批称量装置前(例如在干燥鼓出口,热料斗式提升机或筛分回流槽中)将旧沥青路面粒状料投入。
图三分批拌和装置;通过热矿质料加热,连续投料,投料方式:
①在干燥鼓出口处投料,②在热料提升机中投料,③筛分回流仓中。
旧沥青路面粒状料的投料可经一称重装置(例如带状称重装置)进行控制并在控制技术上与矿质料计量进行联动控制。
由热矿质料将热量传至旧沥青路面粒状料在较长时间完成,因而也在较长时间内产生水蒸气。
不可能对矿质料——旧粒状材料混合物进行热筛分,因为筛孔会被堵住。
因此不可能对级配进行补充修正。
6.1.2同矿质料一起加热
在这种工艺中,旧沥青路面粒状材料同矿质料一起在一特殊装备的干燥鼓中加热。
在一按逆流原理工作的特殊装备的干燥鼓中将旧沥青路面粒状材料经特殊装置(例如在干燥鼓中部的投料器或者在干燥鼓的燃烧器侧由投掷传送带)进行投料(图四)。
在采用逆流原理进行加热时,旧粒状料的掺入量可达40%(质量计)。
旧沥青路面粒状料和矿质料的计量配料可连续进行,最好经一带状称重装置进行控制。
在采用这种方法时通常不会出现水蒸气问题。
不可能对矿质为—旧沥青路面粒状料混合料进行热筛,因为筛孔会被堵住,因此不可能对级配进行补充修正。
图四分批拌和装置,同矿质为一起进行加热;投料方式:
①在干燥鼓中部投入一特殊装备的干燥鼓,②在燃烧器侧的端壁经一投掷传送带(投掷传送带投料装置)
6.1.3在特殊装置中加热
在这样的工艺方法中,旧沥青路面粒状料在一特殊的装置中加热并以分批方式加入到计重配料装置中的或拌和机中的矿质料中去。
图五分批拌和装置,在一特殊装置中加热;投料方式:
①经一中间料仓投入矿质料称重装置,②经一装有称重装置或计量配料装置的中间料仓投入拌和机中。
6.2连续拌和设备
连续拌和设备的特点是在一滚筒式拌和机或者一串联连续拌和机中进行的连续拌和过程。
在这种工艺中连续地对各个组份进行计量配料。
混合料成分的均匀性主要取决于所给组份的均匀性并在计量之后不能再进行修正。
6.2.1同矿质料一起进行加热
在这种工艺方法中,旧沥青路面粒状材料同新鲜矿质料一起在一连续干燥鼓和拌和滚筒(滚筒式拌和机)中加工成混合料(图6)。
采用这种工艺方法时旧沥青路面粒状材料的掺入量最多可达50%(质量计)。
旧沥青路面粒状材料可同冷的矿质料一起投入滚筒式拌和机内或者分开在滚筒式拌和机中部投入。
矿质料和旧沥青路面粒状材料分开进行称重计量,在一滚筒式拌和机内进行干燥和加热并以一道工序与补充结合料进行拌和。
图6作为滚筒式拌和机的连续拌和装置;同矿质料一起加热;投料方式:
①同矿质料一起投料,②在滚筒式拌和机中部投入旧沥青路面粒状材料。
6.2.2在特殊装置中进行加热
采用这样的工艺时,旧沥青路面粒状材料在一特殊装置中保护性地加热并连续在一串联的连续拌和机内与热矿质料和沥青进行拌和(图7)。
通过在一特殊装置内对旧沥青路面粒状材料进行加热可达到很高的旧料投入量(最多达80%)沥青基层的混合料可用100%的加热旧沥青路面粒状材料来制作。
旧沥青路面粒状材料在一并行加热滚筒内预热经实践证明是可靠的。
为对结合料保护地加热并限制排放,通常对旧沥青路面粒状材料只预热到130℃。
图7连续拌和装置;在一特殊装置进行加热;投料方式:
①投入一串联的连续和机内
7对要求、检测、验收、质量保证、结算的提示
相关的技术规范(例如,沥青路面施工规范ZTVAsphalt_StB、道路工程中的基层施工规范ZTVT-StB、乡村道路咱面施工规范ZTVLW、路用沥青混合料供货技术条件,质量监督检测部分TLGAsphalt_StB及旧沥青路面粒状材料供货技术条件TLAG-StB适用于有关要求、检测试验、验收、质量保证及结算。
合成工程材料混合料的特性应在可用性试验中测定。
应遵照“沥青混合料可用性试验须知”进行可用性试验。
在可用性试验的报告中应给出初步试验之结果及旧沥青路面粒状料的掺入量。
在没有另行规定时,新加入的结合料不得比路用沥青70/100更软。
在拌制热铺沥青混合料时根据掺入的旧沥青路面粒状料的均匀性增加对合成混合料的质量监督检测次数是有益的。
若旧沥青路面粒状中的结合料环球软化点高于70℃,在可用性试验时应特地对这种结合料成分的有效作用凭借技术特性值进行检测。
在这里应同只用新工程材料拌制的混合料的技术特性值进行比较。
考虑到结合料的有效作用,不能规定一个普遍有效的软化点上限值。
只要没有其它要求时,在控制性试验时从合成混合料抽提回收的结合料的软化点在承重层上层通常不超过66℃,在沥青连结层、沥青承重层下层以及在沥青基底层通常不超过70℃。
8技术规范
DIN
DIN18299
DIN55946-1
VOB工程发包条例——第3部分:
工程通用技术合同条件(ATV);各类工程通用规定
沥青和石煤沥青;沥青及沥青制品的术语
FGSV
RGMin-StB
RUVA-StB
TLAG-StB
TLGAsphalt_StB
TLMin_StB
ZTVAsphalt_StB
ZTVLW
ZTVBEA_StB
ZTVT_StB
MAFS-H
MFA
MRF
路用矿质料质量监督检测准则(FGSV612)
含焦油/石煤沥青成分的旧沥青路面拆除料与环境相容的运用及旧沥青路面粒状料应用的准则(FGSV752)
旧沥青路面粒状料供货技术条件(FGSV749)
路用沥青混合料供货技术条件,质量监督检测(FGSV790)
路用矿质料供货技术条件(FGSV613)
沥青路面施工补充技术合同条件及准则(FGSV799)
乡村道路路面施工补充技术合同及准则(FGSV975)
交通道面结构养护补充技术合同条件及准则——沥青结构型式(FGSV798)
道路承重层施工补充技术合同条件及准则(FGSV999)
热铺沥青底基层施工须知(FGSV759)
沥青路面铣刨须知(FGSV786/5)
沥青层重铺须知
旧沥青路拆除料含焦油沥青的旧沥青路面破碎块在水硬性结合料承重中的运用须知(FGSV826)沥青混合料可用性试验须知(FGSV751)。
附录1旧沥青路面再生粒料按其均匀性加入沥青混合料中用量的计算
为评定旧沥青路面再生粒料的均匀性,每500t待用的再生粒料应取一个试样进行试验。
每堆料起码应对3个试样进行测试,应确定下列特性:
——环球软化点[℃]
——结合料含量[%质量]
——<0.09mm的矿粉含量[%质量](通常只在面层和连接层中使用时)
——>2.0mm粒料成分[%质量]
旧沥青路面再生粒料的最大掺用量(与均匀性相关)受上述特性值的幅值(测试组最大和最小测值之差)的影响。
须考虑全部重要的特性,而最不利的幅值决定最大再生粒料掺用量。
a)在承重层、承重面层和底基层沥青混合料中的利用
在利用旧沥青路面再生粒料拌制承重层、承重面层和底基层的沥青混合料时,从允许的总允许误差的一半除以掺用量得到最大允许的特性幅值(公式1)借助于附录1.1可通过图解法获得与特性幅值相关的最大掺用量。
0.5T允许
amax=Ζ可能的×100
(1)
amax为各自特性的最大允许幅值
T允许为按相关规范ZTV的特性允许总允许总误差
Z可能的最大的旧沥青路面再生粒料掺用量[%质量]。
b)在面层和连接层沥青混合料中的利用
在利用旧沥青路面再生粒料制作面层和连接层沥青混合料时,从允许的总允许误差的1/3除以掺用量(式2)得到特性值的最大允许幅值——环球软化点例外(允许总允许误差的一半)。
借助于附录1.2通过图解方式获得与特笥幅值相关的最大掺用量。
0.33T允许
amax=Ζ可能的×100
(1)
对于环球软化点最大允许幅值的计算适用于式
(1)。
c)算例
在附录1.3中给出了根据均匀性图解计算旧沥青路面再生粒料掺用量的算例。
附录1.1:
计算与旧沥青路面再生粒料特性均匀性相关的掺入承重层、承重面层和底基层沥青混合料的再生粒料最大掺用量的诺模图
附录1.2计算与旧沥青路面再生粒料特性均匀性相关的掺入面层和连接层沥青混合料的现历史潮流粒料最大掺用量的诺模图
附录1.3计算与旧沥青路面再生粒料特性均匀性相关的现考沥青粒料最大掺用量的实例
供再生利用的旧沥青路面粒料均匀性评价的实例以下表中列出的值为基础。
这种旧沥青咱面粒料要用来制作沥青承重层混合料。
特征
环球软化点[℃]
结合料含量[质量%]
<0.09mm的粉料含量[质量%]
0.09~2mm的颗粒料份额[质量%]
>2mm的颗粒料份额[质量%]
试件Nr.1
67.0
5.0
11.6
(36.0)
52.4
试件Nr.2
62.0
5.8
13.3
(33.2)
53.5
试件Nr.3
64.0
4.8
10.9
(28.2)
60.9
试件Nr.4
68.0
6.0
7.9
(30.3)
61.8
试件Nr.5
66.0
5.1
14.2
(31.7)
54.1
平均值
65.5
5.3
11.6
(31.9)
56.5
相差幅值
6.0
1.2
6.3
(7.8)
9.4
旧沥青路面粒料特征值原有的相差幅值
图
对于计算与均匀性相关的旧沥青路面再生粒料最大掺用量最为关键的是某一项特性值相对最高的坐标点的相差幅值。
在本算例中的结合料含量的相关幅值为关键值。
与均匀性相关的最大掺用量为50%。
从经化解的式1中所计算的结果也得到该值。
0.5T允许0.5×1.2
Z可能的=amax×100=1.2×100=50(质量%)
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