回收利用沥青路面的方法及其设备技术

用于回收利用沥青路面的方法，该方法包括：（ａ）提供具有用于回收利用的上层路面的沥青路面；（ｂ）破碎上层路面至少约１．５英寸的深度以得到破碎的上层路面；（ｃ）在沥青路面上加热和混合破碎的上层路面至约１００°～约３５０°Ｆ的温度以得到基本上无水分的经加热、破碎的上层路面；和（ｄ）压紧经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的铺砌路面。也公开了用于进行该方法的合适的设备。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及回收利用沥青路面的方法及其设备。在本文中，术语沥青还包括碎石和铺地用沥青，沥青铺砌的路面通常包括膏状沥青(通常为黑色的、粘稠的、石油化学粘合剂)和由适当大小的碎石和/或砂砾组成的骨料形成的混合物。沥青混凝土混合物通常经铺砌、压紧和平整，得到沥青铺砌的路面。经过一段时间，沥青铺砌的路面会由于许多因素而导致损坏。例如，季节性的温度变化会导致路面变得脆化和/或产生裂缝。路面下的路床腐蚀或压实也会引起裂缝。此外，加入新鲜沥青中的某些化学成分经过一段时间后逐渐损失或其性质随时间而改变进一步导致了路面的脆化和/或裂缝。产生集中裂缝的地方，若干块路面会移动，这种移动会引起交通事故，并加速附近路面和公路路基的损坏。即使不出现裂缝和路面层块的损失，车辆的通行也会磨光公路上层表面，该路面会变得光滑和危险。此外，车辆产生的磨损会在公路路面上形成沟、槽和车辙。在湿的公路条件下，水会聚积在这些凹陷处，而引起车辆在水上滑行的危险现象。积水也会导致路面的进一步损坏。在约70年代以前，修复老的沥青铺砌路面的可行方法包括局部处理，如修补或填缝、在原来的路面上铺砌新的材料和除去一些原始路面，代之以新的材料。这些方法的每一种均存在内在的缺点和局限。自从70年代初以来，随着原材料、石油和能源价格的上涨，人们对尝试回收利用原始沥青产生了愈来愈大的兴趣。世界的公路作为一种非常重要的可再生的资源已开始得到重视。早期的回收利用技术包括除去部分最原始的路面，将其运到集中固定的回收利用工厂，在那里将其与新的沥青和/或再生化学制品混合。随后将再生的铺砌材料用卡车运回到作业场所并铺砌。这项技术由于缓慢、运输费用高等而具有明显的局限性。随后，该技术发展为在作业场所实地回收利用旧的沥青，其中某些方法采用加热过程，因而通常称之为“就地加热回收利用”(hotin-pplace)(下文中称之为HIPR)。这项技术包括了许多现有技术中用于在破碎的沥青上回收利用沥青路面的已知方法和机械。通常这些方法和机械在如下前提下操作(ⅰ)加热铺砌的路面(通常使用多组加热器)以促进沥青暴露层的软化或增塑，(Ⅱ)机械粉碎(通常使用旋转式带齿碎石机、螺旋钻/粉碎机和耙式翻路机之类的设备)被加热的路面;(Ⅲ)在被加热、粉碎的沥青中加入新鲜的沥青或沥青再生剂;(Ⅳ)将(Ⅲ)得到的混合物分布在路面上;和(Ⅴ)压实或压紧分布的混合物以得到回收利用的沥青路面。在某些情况下，可以将经过加热、粉碎的材料以从路面上完全除去、脱离路面进行处理，随后送回路面并压入最终位置。许多现有技术是在该前提下的变型。经过一段时间，人们对HIPR提出一些问题，其中某些问题至今依然存在。例如，沥青混凝土(尤其是其中的沥青胶结料)由于加热而易受损坏。因此，路面必须被加热至某一点，此时其对于实际的破碎来说已足够柔软，但未达到损害路面的热点。此外，人们认识到，随着加热层深度的增加，沥青混凝土愈来愈难以加热，许多专利曾尝试提出这些问题。US3361042(Cutler)公开了一种用于路面处理的方法。该方法包括如下步骤在非氧化环境下加热路面，深深地翻挖被加热的路面;将翻挖的材料堆成堤形;在非氧化气氛下加热堆成的堤形，最初弄平、平整和混合被加热的混合物，添加少量传统的沥青粘层;最终弄平、平整和混合混合物;夯实和刮平混合物，和压实混合物。最初和最终的弄平、平整和混合混合物的步骤在方法中可重复或省略。US3970404(Benedetti)公开了一种翻修沥青路面的方法，该方法通常包括在一定的时间间隔内逐步加热沥青表面。这种逐渐加热的方式显然使热量更深地渗透到沥青中，从而尽量减少或避免了地沥青过热。然后将加热的沥青翻挖至不大于已被加热的深度，再将被翻挖的沥青进行加工得到回收利用的沥青路面。该方法的效率稍低，因为翻挖过程只有在渗透到沥青路面的热量达到所需深度时才能进行。正如现有技术中已知的那样，在某些情况下，热量的渗透深度与所提供的热渗透的时间的平方根直接有关，即，渗透到5mm深度需要加热25秒，而渗透到7mm深度则需要加热49秒。因此，增加所需的加热渗透时间导致降低了整个方法的效率。US3843274(Gutman等人)公开了一种沥青复拌机。复拌机通常适用于进行如下步骤加热沥青路面，挖凿被加热的路面，将挖出的路面输送到搅拌机中，在搅拌机中将其粉碎，将粉碎的沥青重新分布在路面上，将其平整后得到回收利用的沥青路面。US3989401(Moench)公开了一种用于翻新和修复沥青路面的设备。该设备通常包括在路面上运动且对路面进行加热的罩和燃烧部件、刮削、粉碎和分布被加热的路面材料的翻挖部件和平整所翻挖的路面和材料的平整部件。该参考文献并没有公开或建议将翻挖的材料就地再生的方法。US4011023(Cutler)公开了一种用于回收利用碎石公路铺砌层的机械。该标题机械可用于已预先翻挖或移位的铺砌路面。将松散的材料从路面涂去，随后将其加热、与新鲜沥青混合并撒在原来的路床上。加热过程通过使用复杂的多向输送器系统在离开路面的特定的燃烧室中进行。该机械是不方便的和有缺陷的，因为它需要复杂的和昂贵的输送器以便从道路上除去将要回收利用的路面并加热所除去的材料和随后将其重新使用。US4124325(Cutler)公开了一种用于回收利用沥青混凝土路面的方法和设备。该方法主要包括用丙烷火焰喷射器加热铺砌层表面，翻挖所加热的路面，使整个路面深入和挖掘至约3/4英寸的深度;在加热、翻挖过的路面上施加沥青;混合挖掘的材料;在搅拌器转筒中将挖掘的材料与添加的热混合物混合，和在公路上平整来自搅拌机转筒中的混合物以得到回收利用的沥青路面。US4129398和4335975(均属于Schcelkopf)公开了一种用于增塑和破碎损坏的路面和覆盖层的方法和设备。该方法包括用第一和第二个独立的和不同的设备增塑(加热)和粉碎路面，第二设备也用于在不存在施加于路面的新鲜沥青的情况下在路面上分布、调整和成型所破碎的材料。随后，第三个独立的和不同的设备用于在经粉碎、分布、调整和成型的道路顶表面上施加新鲜的沥青或其他沥青材料。US4226552(Moench)公开了一种沥青铺砌层处理设备和方法。该方法通常包括加热和翻挖沥青路面在地面上形成松散的骨料一沥青混合物。随后将混合物从地面除去，对其进行加热，并与沥青调节剂完全混合，然后作为面层重新施用于路面上。该方法效率很低，因为每个处理步骤都是由可独立操作和移动的设备进行的以及沥青必须从路面上除去以进行翻修。US4534674(Cutler)公开了两种升高式路面重铺机械。该机械依次包括初级加热器;初级翻挖器;主加热器;主翻挖器;用于在经加热翻挖的路面上喷洒液体轻制沥青的喷洒器，在经喷洒、加热、翻挖的路面上分布热混合物的第一碎石分布器;用于混合热混合物和经喷洒、加热、翻挖的路面的第一混合器，用于平整和部分压实材料以形成第一次升高的第一刮板;用于在路面上分布附加的热混合物的第二碎石分布器，用于就地混合热混合物的第二混合器;和平整和压实新的热混合物以形成第二次路面升高的第二刮板。由于需要形成两次升高使得该机械操作复杂并且相对地昂贵。US4545700(Yates)公开了用于回收利用沥青路面的方法。该方法主要是通过一系列步骤来克服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收利用沥青路面的上层路面的方法，其包括步骤：（ａ）破碎所述的上层路面至至少约１．５英寸的深度，以得到破碎的上层路面；（ｂ）在所述沥青路面上加热和混合所述破碎的上层路面至约１００°至约３５０°Ｆ的温度，以得到基本上没有水份的经加热、破碎的上层路面；（ｃ）压紧上述经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的沥青路面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PC威利，
申请(专利权)人：马特克再循环公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]