淺談改性瀝青混合料再生技術(shù)的研究概況

趙國鎮(zhèn)

(黑龍江省航道局)

從上世紀(jì)90 年代到現(xiàn)在，我國的公路建設(shè)取得了很大的進(jìn)展。截止到2006 年底，我國已經(jīng)有193 萬km 的等級(jí)公路，其中高速公路的總里程位于世界第二位，約為4.54 萬km。瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)是使用性能優(yōu)越，具有舒適的行車的性能，正因?yàn)榇?，使得瀝青路面的比重大大增加，占我國己經(jīng)建成的高等級(jí)公路路面的80%左右。隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，交通量也不斷的增大，路面病害也隨之出現(xiàn)。例如瀝青路面表面松散、路面車轍以及裂縫的出現(xiàn)。在交通量的壓力作用下，很多瀝青路面很多已經(jīng)達(dá)到了大修周期。根據(jù)測算，以后瀝青路面每年需要翻修的數(shù)量達(dá)瀝青路面總量的12%左右。刨除舊的瀝青路面再在路面上加鋪上新的瀝青面層是我國目前對(duì)瀝青路面大修的主要處理措施，這樣將產(chǎn)生很多的廢棄瀝青混合料。220 萬噸的舊瀝青料將產(chǎn)生。然而這個(gè)數(shù)字要以每年百分之十五的速率遞增，再過十年一千萬噸舊料將在每年產(chǎn)生。在道路瀝青用量中改性瀝青的使用量所占的比例越來越大，以前修建的改性瀝青的路面也已經(jīng)逐漸進(jìn)入大中修周期。產(chǎn)生非常多的改性瀝青的混合料，從而廢舊瀝青料數(shù)量也大大增加。

如果采取拋棄舊瀝青混合料的處理方式，不單純會(huì)造成環(huán)境污染，還會(huì)造成資源的巨大浪費(fèi)。開采大量的新石料也將造成生態(tài)環(huán)境的破壞。許多國家大量進(jìn)行了關(guān)于瀝青混合料再生利用技術(shù)的試驗(yàn)研究工作，取得重要的學(xué)術(shù)成果。該技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代公路建設(shè)行業(yè)中比較重大科學(xué)技術(shù)之一。

對(duì)瀝青的綜合改性效果，SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物)大大好于別的改性劑。SBS 能夠有效地提高瀝青的抗疲勞及高低溫、等路用的性能要求。自二十世紀(jì)八十年代中期以后，SBS 在公路工程建設(shè)中進(jìn)行大量的采用，SBS 是目前采用最多的瀝青改性劑。據(jù)殼牌公司統(tǒng)計(jì)，在日本、美國和歐洲1998 年使用SBS 占各種改性瀝青使用數(shù)量的每一位，并且其所占比重仍然在持續(xù)的增大。

1992 年，中國第一次采用了改性瀝青技術(shù)是在北京機(jī)場的高速公路上，1997 年，長安街的改造中采用了改性瀝青技術(shù)，意味著改性瀝青技術(shù)開始在高速公路建設(shè)中大規(guī)模應(yīng)用。此后迅速增大了改性瀝青的需求，1998 年到2002 年，從8 萬噸增加到89 萬噸，年平均增長率已經(jīng)達(dá)到82.6%，在2005 年達(dá)130 萬噸消耗量。我國改性瀝青與道路瀝青消費(fèi)量之比己經(jīng)超過了10%，超越了7.5%世界的平均消費(fèi)水平的。

因?yàn)樵诠方ㄔO(shè)中大量采用改性瀝青的時(shí)間不長，所以還沒有進(jìn)入改性瀝青路面的大規(guī)模的維修改造階段?；|(zhì)瀝青是早期是研究瀝青路面再生技術(shù)的主題，研究改性瀝青的再生技術(shù)甚少。然而我國應(yīng)用改性瀝青已10 年?，F(xiàn)在以前修建的改性瀝青路面也已逐漸進(jìn)入大中修周期。故應(yīng)該重視改性瀝青的再生利用技術(shù)的推廣應(yīng)用與研究。

最近幾年的時(shí)間，國外己著手改性瀝青再生利用技術(shù)的研究，并且已經(jīng)應(yīng)用在了一部分地區(qū)。為了研究改性瀝青的再生利用技術(shù)，Daranga Codrin，Negulescu 等摻加了新的瀝青到室內(nèi)回收瀝青和老化瀝青中，經(jīng)過路用性能的測試證明了該方法的可行性。為了給出恰當(dāng)?shù)氖┕た刂茥l件，修筑了試驗(yàn)路并進(jìn)行了觀測。通過紅外光譜與熱分析技術(shù)Mohammad，Negulescu 等對(duì)改性瀝青老化以后的變化進(jìn)行了研究，分析了回收了舊路面的瀝青化學(xué)成分和物理性能，測試了摻加了新的改性瀝青的再生瀝青混合料路用性能。橡膠改性瀝青的再生利用技術(shù)的研究也成為人們關(guān)注的對(duì)象。Amirkhanian，Shen Junan 等經(jīng)過研究認(rèn)為摻量在15% 的RAP 可以達(dá)到路用性能要求，新拌混合料與再生混合料的在路用性能方面基本相同。

我國也逐漸開始了對(duì)瀝青再生利用技術(shù)的探索研究。再生瀝青進(jìn)行改性的可行性被張道義等探討研究，路孚8000、TPS 等改性劑被添加到短期老化的改性瀝青，不同的添加劑所起到的作用通過對(duì)再生瀝青的基本性能試驗(yàn)得以體現(xiàn)。老化的SBS 改性瀝青路面的現(xiàn)場熱再生技術(shù)成為趙利明的研究對(duì)象，經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)提出了配合比設(shè)計(jì)，經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)檢驗(yàn)了該成果的正確性，對(duì)路面使用的性能進(jìn)行了綜合評(píng)定。再生SBS 改性瀝青的混合料的抗老化的技術(shù)性能被王沖等研究，對(duì)新拌瀝青與再生瀝青拌制的混合料的進(jìn)行了不同時(shí)長的老化，并對(duì)混合料的路用性能進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，研究了再生瀝青混合料老化的規(guī)律和抗老化的路用性能。

總體來看，世界各國對(duì)于改性瀝青的再生利用技術(shù)的研究將成為一種趨勢(shì)，要加深對(duì)改性瀝青再生機(jī)理和老化的研究，并加強(qiáng)再生改性瀝青性能的研究和混合料配合比設(shè)計(jì)以及路用性能評(píng)價(jià)。所以開展改性瀝青再生的理論技術(shù)研究和應(yīng)用推廣具有十分重要的意義。

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