沥青拌合楼废粉问题浅析

沥青拌合楼废粉问题浅析单位：陕西路桥集团有限公司西京公路工程公司（十天高速公路汉中至略阳HL-M01标工地试验室职务：主任）目录TOC\o"1-5"\h\z论文摘要3绪论41.1问题提出41.2意义和内容51.3应用和发展现状61.4研究现状6\o"CurrentDocument"1.4.1亚甲蓝试验61.4.2亲水系数试验61.4.3液塑限联合测定试验71.4.4胶砂强度试验7废粉作为水泥混凝土填充料的研究分析72.1废粉的成分82.2废粉的来源与成本82.3废粉的应用分析10废粉在公路工程建设中的应用可能性分析113.1深加工成生石灰的可能性分析113.2加工成环保砖的实际应用和现状123.3改良设备提高废粉质量123.3.1原材料的质量控制143.3.2成品混合料的质量控制143.3.3使用过程中的关口控制15结论及结束语154.1结论154.2结束语16参考文献及试验依据16论文摘要本文针对高速公路沥青拌和设备在生产过程中所产生的废粉进行了分析。从工程实际出发对于废粉产生的成因、如何改良废粉质量达到使用的要求、大量的废粉如何能充分的再利用、废粉改良与利用对于高速公路环境建设的必要性，做了综合的论述并提出了可供参考研究的方向。大量的事实证明废粉的应用与研究将是公路建设中非常重要的一项研究课题，同时本文也希望更多的公路建设者能够投入到这项研究工作当中来。为实现废粉能变废为宝而并肩作战一起努力。1、绪论交通运输业是我国社会经济发展的基础产业，是推动我国经济发展和社会进步的强大动力。反过来，迅猛发展的社会经济需要与之发展相适应的发达完善的交通运输系统，建国50多年来，我国的年客运量、货运量增长迅速，公路里程也得到了大大延伸，基本实现了县县通公路。尤其是上世纪80年代，高速公路在我国实现了零的突破以后，很快进入了高速建设阶段。然而高速公路在带来巨大经济效益和社会效益的同时，也带来了对诸如生态环境、社会环境等的不良影响，如果这些问题得不到及时解决，将会严重制约高速公路建设事业的健康发展。高速公路是社会经济发展的必然产物，它的产生、发展是与整个社会的政治、经济等发展息息相关的。改革开放以后，我国高速公路建设事业取得了突出成就。1988年，我国第一条高速公路全长18.5公里的沪嘉高速公路建成通车。此后，又相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路。进入1990年代，在国道主干线总体规划指导下，我国高速公路建设步伐不断加快，每年建成的高速公路由几十公里上升到1000公里，甚至高达5000公里。在过去的11年间，我国高速公路从1992年的652公里增加到2003年的近3万公里，高速公路通车总里程已仅次于美国，名列世界第二位。大规模高速公路工程的开工建设，对我国脆弱的生态环境带来了极大的威胁。公路建设必然影响环境，尤其是高速公路建设，其施工、营运期造成的环境问题会更严重。在高速公路的施工期间，热拌沥青混合料的拌合过程因为机械设备的特性和原材料的差异不可避免的会产生大约2%-5%的废粉。粗劣的估算一下以我国每年的新建工程项目数量以及地方道路的重建、改扩建里程计算，所产生的废粉数量是惊人的。1.1问题提出本文从实际出发结合高速公路良性发展以实现“要抓好资源节约，大力推进清洁生产和能源的循环利用，建设环境友好型社会”为目标。对于废粉问题做出了部分可行性的研究。1.2意义和内容温家宝总理在全国人大十届四次会议的《政府工作报告》中，提出了“要抓好资源节约，大力推进清洁生产和能源的循环利用，建设环境友好型社会”的目标。对于我们公路行业来说切实的做好废粉的再利用减少对于环境的污染势在必行！环境保护是我国的一项基本国策。我国国民经济的飞速发展使得我国已跻身世界经济强国，高速公路等基础设施建设的步伐更是突飞猛进。高速公路的污染也将成为环境污染的重要污染源之一。交通部于1987年颁布了《交通建设项目环境保护管理办法（试行）》在此基础上2003年4月11日经第3次部务会议通过《交通建设项目环境保护管理办法》同时废止《交通建设项目环境保护管理办法（试行）》并于2003年6月1日起颁布施行。它的颁布预示着环境保护工作已经制度化、法规化。因此，认真的做好生产施工任务同时，环境保护工作是每一个施工单位必须严格履行并且坚持到底的一项重要工作。全国各地高速公路的验收工作中环境验收也是一项必不可少的内容。作为一名高速公路建设者和参与者，高速公路的环境问题也对我们提出了新的任务和研究课题一一废粉问题。高速公路建设中所产生的废粉是一个综合的过程，这个过程是一个高成本的过程，如何能很好的解决废粉问题意义是重大的。1.3应用和发展现状废粉的研究以及应用基本上在国内还处于初级阶段，国内有些省份也不乏对于废粉再利用的开发者，其中江西省高速公路工程有限公司经过对拌合设备的技术改造以袋装回收粉尘然后制作环保砖就是一个值得借鉴和推广的好方法。1.4研究现状结合十天告诉公路路面一标辖区内所使用中下面层的原材料的特性对于拌合设备在生产过程中所产生的废粉做出了如下几项试验的定性研究。1.4.1筛分试验经过多次的筛分验证试验，结果证明废粉的级配完全符合省内各大项目对于矿粉级配的要求。由于拌合设备的除尘功能所产生的废粉是具有一定良好的级配。1.4.2亚甲蓝试验亚甲蓝试验能够较为准却的反应出集料的含泥量是否会对混合料的使用性能有所影响甚至降低混合料的路用性能。室内对于废粉小于0.15mm部分进行了亚甲蓝试验检测，结果如下：MBVF=Vi/m1X10=13.3g/kg（废粉）试样质量g加入试剂总量ml亚甲蓝值g/kg项目对于对于细集料亚甲蓝值的要求30（矿粉）134.3路面面层细集料业甲蓝值W25g/kg304013.3从试验结果可以看出废粉的亚甲蓝值是满足面层细集料对于亚甲蓝值得要求的，但是废粉对比矿粉的亚甲蓝值而言仍然偏大，直接替代矿粉显然是有降低混合料路用性能的风险，应该进一步的进行求证并且加以改良，但仅从符合要求与否来看是满足项目对于填料的指标要求的。

1.4.2亲水系数样品种类亲水系数项目对于对于细集料亲水系数的要求废粉0.71<0.8矿粉0.60亲水系数的检测结果可以明显的说明废粉的成分与矿粉的成分相当，以CaCO3为主，是很好的憎水性材料具有很好的与沥青结合料的粘附性。1.4.3塑性指数试验细集料的塑性指数试验也从另一个侧面间接的表征了集料中的含泥量情况。对于废粉中小于0.6mm部分进行了塑性指数的检测试验，结果如下：样品种类液限塑限塑性指数IP项目对于对于细集料IP值的要求废粉21.016.94.1（1.9矿粉）W4矿粉22.720.8从试验结果来看，废粉的塑指大于矿粉的塑指并且超出了建设项目对于填料的IP要求。这样的结果也说明了废粉是有必要加以改良应用的。1.4.4胶砂强度对比考虑到废粉是否可以直接加入混凝土中使用，进行了按不同废粉掺量成型水泥胶砂试件与正常胶砂试件的强度对比试验。样品种类3d强度Mpa28d强度Mpa正常胶砂试件（水泥汉江P.O42.5）20.144.5添加废粉2%19.244.0添加废粉4%17.142.7添加废粉6%15.640.4添加废粉8%13.339.0添加废粉10%10.937.2废粉作为混凝土填充料应用可能性的研究和分析在工程建设中混凝土的应用是非常广泛的，为了提高混凝土的应用效果和提高混凝土施工质量。在部分灌装运输、和流动性混凝土里添加了少量的磨细粉煤灰做为填料应用。实践证明这项应用不仅仅提高了混凝土的和易性和粘聚性，同时对于混凝土的后期强度也有很大的提高，后期强度的提高也就大大降低了早期强度高产生裂缝的可能性。那么废粉有没有可能代替部分少量的粉煤灰作为填料应用呢？下面我们从成分、来源、成本对于废粉应用于水泥混凝土中的可能性进行了研究分析。2.1废粉的成分在热拌沥青混合料的生产过程中，根据拌合设备的特点以及原材料的差异，不可避免的会产生大概2%-5%的废粉。宏观上讲它的组成部分：首先废粉的成分很大一部分来自机制砂小于0.075mm部分；其次，一少部分来自粗集料在加热碰撞和二次热筛过程中产生的粉料。微观上严格的来说这些废粉中还含有极少量的其他杂质，杂质基本是由两部分组成的：其一，在各种原材料的生产加工过程中不可避免会掺杂一些泥土和变质、低强度的岩石粉末。其二，由于拌合设备的燃料绝大部分项目使用的是重油，重油的成分又比较复杂以及重油的品质参差不齐。在加热除尘过程中就产生了一些灰分。各个大型的公路建设项目基本在中下面层采用的是当地或附近优质的石灰岩碎石。考虑到集料与沥青的粘附性问题各个项目也做出严格规定：细集料必须采用石灰岩10-20mm碎石研磨加工而成，以上这些也就决定了废粉成分中含有90%左右的石灰岩粉和10%左右的杂质。2.2废粉的成本与来源原材料是公路工程建设的重头戏。“按期完工、保质保量”是每一个新建项目和改扩建项目的最终目标。对于施工单位而言：质量是一个企业生存的生命源泉；成本、效益是一个企业能否继续走下去的条件。一个项目的70%-80%成本在原材料上，原材料的质量控制直接影响到工程质量和工程效益。2.2.1废粉的成本我们先来简单的分析一下废粉产生过程中的成本问题：首先，废粉是施工单位以碎石价格购进的，所以它有碎石的进场价格；其次，废粉也和其它粗细集料一样经过了加热的过程所以它也有生产的成本；再次，废粉的废弃过程中需要装卸、运输，因此也就有了运输的成本；倾倒的废弃场地需要租赁，那就要支付租赁废弃场地的费用。这样分析下来，这个废粉应该说是施工单位拌合场里除了沥青和水泥价格最为昂贵的“材料”了，而它却必须被废弃。这种高成本的废弃“材料”能否变的有利用价值呢？废料能否回收再利用呢？2.2.2废粉的产生在热拌沥青混合料的生产过程中所需要的粗细集料按比例被传送到滚筒中加热，温度一般在180°C左右。在加热的过程中滚筒中的帘料板将加热的集料甩起形成帘状，热力和引风机的吸力共同作用下将裹附在粗集料表面的粉尘以及细集料中过多的微粒粉尘通过重力除尘回收装置和布袋除尘装置进行了两次除尘。这些被吸出的粉尘经过螺旋管道加水湿排到废粉坑中。拌合设备排出的废粉2.2.3废粉的处理再让我们了解一下这些废粉的去处：废粉被固定的运输车辆装车运出拌合场地，到达预先选定的地点废弃。这种固有的对于废粉的处理方式并没有采取任何环保措施而是直接废弃。这种污染虽然没有化工废弃物造成的危害来的那么明显，但说到底废粉对于环境的污染是毋庸置疑的。这个过程很简单也很直接，在

很多人看来这是再正常不过的事情了，但是对于一个企业而言环境保护意识淡薄却是制约其良性发展的一个瓶颈！废粉装车废粉废弃场2.3废粉的应用分析从废粉的试验检测项目结果来看，在掺量合适的情况下对于水泥混凝土中添加废粉是可行的。因为缺少实际的应用经验和使用效果，所以建议掺量为水泥混凝土的2%—3%；考虑到使用安全性和耐久性问题，建议适用范围控制在C25以下低标号混凝土中使用。因为室内试验的局限性和室外操作施工的不确定性，在积累大量的实践经验的同时，应及时的对于掺量做出适当调整。添加废粉量与强度关系图废粉添加量胶砂试件■■-添加废粉量与强度关系图废粉添加量胶砂试件■■-添加废粉胶砂试件废粉在公路工程建设中的应用可能性分析3.1深加工成生石灰的可能性分析从废粉的成分来看，主要是石灰岩CaCO3.从目前国内各大型在建项目以及大中修项目来看，中下面层使用的碎石原材主要还是使用石灰岩。可以这样考虑：在保证所使用原材料单一并且是石灰岩的前提条件下可否对于废粉进行二次加工呢？这个问题经过实际论证和考察了解是行的通的。我国高速公路在飞速发展的同时质量方面也有着质的飞跃。在混合料中添加部分消石灰以增加集料与沥青的粘附性这种做法已经普遍的使用。在全国各个不同地区由于地域的差别，消石灰的使用也受到了一些制约，原因主要是消石灰的生产加工以及运输所造成的单价偏高问题。拌合设备所产生的废粉具备了生产消石灰的先天条件，接下来的问题就是加工问题了。在拌和站建设初期就合理的计划出消石灰加工场地，在废粉不出拌合场的情况下就让它变成为我所用的好的原材料。这样的加工成本是非常小的，产量的大小缺少实践，但是最起码可以作为一种辅助手段对于消石灰的使用进行补充。减少购买的成本、降低环境的污染、提高原材料的利用率，这也非常的符合党和国家“节能减排”号召。3.2加工成环保砖的实际应用和现状“江西省高速公路工程有限公司经过对拌合设备的技术改造以袋装回收粉尘然后制作环保砖”这一做法应该是废粉应用的倡导者。这一方法的应用很好的实现了废粉回收再利用，继续扩大回收再利用的范围和途径对于大面积的应用是非常有必要的。环保砖的应用目前来讲是有一定局限性的，而且也没有得到推广。其中重要的原因之一是没有得到相关部门的支持并且也没有相关的行业执行标准,在基层一线操作起来有一定难度和制约性。“废物回收再利用是一个群策群力的事情，没有一个好的试验、验证、实践、应用的环境这件事情做起来是有一定难度的。”以上观点仅代表个人看法。3.3改良设备提高废粉利用率在规范中这些废粉允许少量替代部分矿粉用于混合料的生产中，“每盘用量不得超过填料总量的25%，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%”随着高速公路的发展考虑到废粉对于水稳定性和高温稳定性有所影响，高速公路的使用寿命有降低的可能，因此废粉也被不成文的规定禁止使用了，既然被禁用那它也就名副其实的成了工业垃圾。⑴经过部分使用性能的试验检测，结果显示废粉的各项物理指标均接近项目对于矿粉的指标要求。色泽上废粉和矿粉是非常容易区分的如果要使用废粉到混合料中去那么对于原材料的控制和对于废粉的及时检测是非常重要和必须的。建议相关部门对于使用废粉的各项技术指标做出详细的规定。直接替代部分矿粉当做填料使用当然是最直接最简单的方法。从试验数据来看废粉和矿粉还是有着本质的区别的，要想提高废粉的质量达到矿粉的指标要求或者接近矿粉的指标要求。拌合设备现有的排粉方式简单直接，没有对于废粉进行再次分析和隔离的装置。

改良设备直接使废粉再利用图示⑵在不改变拌合设备原有配置的情况下，增加一套可将废粉固化成立方体形状的装置。废粉的主要成分是CaCO3作为水泥生产厂家来说这是不错的原材料，固化的立方体块状废粉便于运输存储。联系附近的水泥生产厂家以低廉的价格出售，既解决了废粉污染环境、废弃需要场地的问题又很直观的将废粉的价值得以体现，这种装置可以一次投入重复使用。实践是一块试金石，能否行得通是需要大量的实践摸索来验证的，但从理论上讲是行的通的。基于本文作者的能力和研究手段以及技术支持的限制仅提出了研究方向希望能引起一线技术工作者和设备生产厂家的重视，能够进一步的研究论证其可行性，能够把理论的变成现实的。3.3.1原材料的质量控制废粉的产生以及所衍生的成本等等问题归根结底在于原材料的控制。建设单位为了掌控公路工程的质量杜绝不合格产品的出现,在行业标准和国家规范的基础上更是制定了更加严格的《施工作业指导书》其中对于工程建设中所使用的原材料提出了更高的要求。必要的原材料控制手段是减少废粉的一个途径，也是保证废粉成分以及提高利用价值的前提条件：⑴控制含泥量。下雨天和雨后2天不能开山炸石加工生产；开山片石必须严格剥除泥块，严禁含泥的片石进入碎石机喂料口；碎石厂喂料平台必须用水泥混凝土硬化；碎石机必须振动喂料，排渣口处的皮带运输保证正常工作。（2腔制粉尘含量。机制砂（0〜2.36mm）料中0.075mm通过率必须小于12%,为此碎石厂必须添置除尘设备并保证其正常工作，定期检查和清空除尘管道和除尘布袋，防止除尘堵塞影响除尘效果。⑶控制杂岩含量。白色的石英岩等酸性集料、黄色的水锈岩和风化岩等劣质岩石、炭黑色的煤矸石等必须剔除，不得进入喂料口。⑷控制材料分规格堆放，不得混堆。⑸定期检查筛网和夯锤，发现问题及时更换3.3.2成品混合料的质量控制成品混合料的质量与废粉的利用有着怎样的联系呢？下面从两个方面进行阐述：首先，成品混合料的质量在于拌合设备是否精确的实现了室内设计的配合比。经过多次反复的热料仓筛分结果确定准确的、与冷料仓比例相吻合的热料仓比列；结合拌合设备的精确度以及细集料的0.075通过率确定矿粉的准确用量。其次，在配合比设计中所确定的矿粉用量比例越是接近真实值就能最大限度的、准确的控制拌合设备除尘装置的风门开启度。因为细集料是石灰岩碎石经过二次加工的机制砂，它的0.075mm部分是洁净的石粉，所以是符合矿粉的要求的。在一定程度上这样会降低废粉的排出量减少矿粉的使用量，即便是排出的废粉它也是符合再利用的前提条件（1、石灰岩2、洁净石粉）的。这样看来，