缩略图

沥青拌和站回收粉制备生态泡沫轻质土的应用前景

作者

刘艳辉 高霞

1湖南省高速公路集团有限公司 湖南长沙 410000 2湖南金君工程科技有限公司 湖南长沙 410000

摘要:随着环保政策的推进和资源循环利用需求的提升,沥青拌和站回收粉(以下简称“回收粉”)的再利用成为道路工程领域的研究热点。本文结合回收粉的物理化学特性与泡沫轻质土的技术优势,探讨其制备泡沫轻质土的可行性及工程应用前景,旨在为工业固废资源化与绿色建材开发提供理论支持。

关键词:回收粉制备生态泡沫轻质土;生态泡沫轻质土优势

一、沥青拌和站回收粉生态泡沫轻质土应用现状

沥青拌和站回收粉泡沫轻质土是一种新型的建筑材料,它通过物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与水泥基胶凝材料、水及可选组分(如集料、掺和料、外加剂等)按照一定比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的。目前,回收粉多用于沥青混合料再生或作为路基填料,但在混凝土领域的应用仍处于探索阶段。已有研究提出,回收粉可替代部分水泥或细集料,但其对材料流动性、强度的负面影响需通过优化配比解决。

二、生态泡沫轻质土的优势

生态泡沫轻质土可以通过现场浇注的方式施工,具有良好的整体性,不易出现裂缝,适用于各种复杂的施工环境。由于其多孔结构,生态泡沫轻质土具有较低的弹性模量,能够有效吸收和分散冲击载荷,起到减震的作用。其抗压强度范围为0.6-25.0MPa,可以根据不同工程需求调整配方,以满足特定的强度要求。生态泡沫轻质土的吸水性较小,具有一定的防水性能,同时其耐久性与主体工程相当,使用寿命长。施工过程简单快捷,只需使用简单的机器即可实现自动化作业,施工速度快,综合造价低,具有良好的经济效益。该材料所需的原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含有害物质,避免了环境污染和消防隐患,是一种绿色环保的建筑材料。

三、回收粉制备生态泡沫轻质土方案

3.1回收粉基本特性:

沥青拌合站回收粉是在热拌沥青混合料的生产过程中 ,在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湿法除尘装置进行除尘回收所产生的。据不 完全统计 ,热拌沥青混合料生产过程中不可避免会产生约5%的回收粉。

回收粉颗粒粒径D50=12μm,Dmax=37μm ,其颗粒较水泥更细 ,具有高比表和良好的填充效应。

回收粉是一种优质高钙材料 ,在一定激发作用下可与矿渣等硅铝质材料形成复合胶凝体系。

3.2试验验证方案

(1)设计指标

根据道路领域常规泡沫轻质土相关性能指标 ,确定回收粉制备生态泡沫轻质土配合比设计指标如下:

强度指标:用于路基填筑时0.8~1.5MPa;用于地下空间回填时0.6MPa。

回收粉利用率: 30%~60%。

经济指标:比传统水泥基泡沫轻质土材料成本降低15%以上。

(2)试验结果

(3)结论

从以上试验结果,回收粉可以用以下二个部位:路堤部位:推荐湿密度600kg/m3,回收粉掺量50%; 路床部位:推荐湿密度800kg/m3,回收粉掺量60%;

(4)工程应用

山东沾临高速公路工程利用沥青站回收粉为原材料制备生态泡沫轻质土,国内首个回收粉固废规模化路用示范应用工程。实现大宗固废在道路工程领域规模化资源利用,推动轻质土行业节能、降本、增效。

四、工程应用前景与挑战

4.1环保与经济价值

(1) 回收粉替代传统掺合料(如粉煤灰)可降低原材料成本,同时减少固废处置费用,符合“双碳”战略需求。

(2) 泡沫轻质土轻质特性可减少地基荷载,适用于桥台填筑、软基处理等场景,降低工程综合造价。

4.2技术挑战

(1)性能稳定性:回收粉成分受沥青拌和站原料及工艺影响较大,需建立标准化预处理流程。

(2)长期耐久性:沥青残留物可能影响抗冻融性和水稳定性,需通过添加剂(如硅灰)或表面改性技术改善。

4.3未来研究方向

(1)开发回收粉-水泥-发泡剂协同作用机制模型,优化发泡工艺与养护条件。

(2) 结合人工智能技术,建立配比设计与性能预测数据库,推动工程化应用。

五、结论

沥青拌和站回收粉制备泡沫轻质土兼具环保效益与工程价值,但其大规模应用需攻克材料均质化、性能优化等技术瓶颈。通过多学科交叉研究与工程实践验证,该技术有望成为道路工程领域绿色转型的重要方向。

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