瀝青路面材料再生技術(shù)的利用與研究

陳蘭君

（寧波市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 315192）

瀝青路面材料再生技術(shù)的利用與研究

陳蘭君

（寧波市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 315192）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的猛速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)成為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要一部分，由于交通量及車輛明顯增多，路面的承載超負(fù)荷工作，使很多路面嚴(yán)重?fù)p壞，這樣的交通環(huán)境不僅大大的影響了交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，還增加了交通事故的發(fā)生，相關(guān)部門結(jié)合公路施工的情況，選擇與之相適應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行有效處理，才能有效的提高公路的質(zhì)量，來(lái)確保行車的舒適與安全，瀝青路面再生技術(shù)的發(fā)展不僅可以節(jié)約國(guó)家資源，而且還滿足了可持續(xù)發(fā)展需要，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展起著決定性意義。

瀝青路面；材料；再生技術(shù)

引言

目前我國(guó)的公路建設(shè)飛速發(fā)展，每年投資規(guī)模已經(jīng)超過(guò)2000億元。在90年代以后陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)入大、中修期，大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄，一方面造成環(huán)境污染，另一方面對(duì)于我國(guó)這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為匱乏國(guó)家來(lái)說(shuō)是一種資源的浪費(fèi)，而且大量的使用新石料，開(kāi)采石礦會(huì)導(dǎo)致森林植被減少，水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞，按照瀝青的設(shè)計(jì)壽命（15－20年），從現(xiàn)在起，每年有12%的瀝青路面需要翻修，舊瀝青廢棄量將達(dá)到每年220萬(wàn)噸之巨，如能加以利用，每年可節(jié)省材料費(fèi)3.5億人民幣，而這個(gè)數(shù)字是以每年15%的速度增長(zhǎng)的，10年以后，瀝青路面的大、中修產(chǎn)生的舊瀝青混合料將達(dá)到1000萬(wàn)噸，屆時(shí)通過(guò)再生利用每年可節(jié)約材料費(fèi)15億元，否則這些為數(shù)巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉，不僅浪費(fèi)了資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此，瀝青再生技術(shù)的研究、推廣和相關(guān)專用設(shè)備的開(kāi)發(fā)，對(duì)降低建設(shè)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及對(duì)我們國(guó)家的公路建設(shè)都有極大的意義，隨著我國(guó)高等級(jí)瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)量不斷增加，對(duì)瀝青路面再生技術(shù)有必要加強(qiáng)理論研究，開(kāi)發(fā)合適的再生劑和機(jī)械設(shè)備，為再生材料在實(shí)際工程中的大量應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1.瀝青路面再生技術(shù)的含義

瀝青路面的再生技術(shù)，是將舊瀝青路面經(jīng)過(guò)翻挖、回收、破碎、篩分后，與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料，使之能夠滿足一定的路用性能并用其重新鋪筑路面的一套工藝技術(shù)，瀝青做為一種不可再生資源，近幾年來(lái)人們也逐漸的關(guān)注對(duì)瀝青資源的保護(hù)及循環(huán)利用；所以對(duì)瀝青道路的路面再生有關(guān)的施工技術(shù)也隨之產(chǎn)生，瀝青路面再生施工技術(shù)主要含有冷再生施工技術(shù)法及熱再生施工技術(shù)法。

2.國(guó)內(nèi)外研究概況

國(guó)外對(duì)瀝青路面再生利用研究，最早從 1915年在美國(guó)開(kāi)始的，但由于以后大規(guī)模的公路建設(shè)而忽視了對(duì)該技術(shù)的研究，1973年石油危機(jī)爆發(fā)后美國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)才引起重視，并在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛研究，到八十年代末美國(guó)再生瀝青混合料的用量幾乎為全部路用瀝青混合料的一半，并且在再生劑開(kāi)發(fā)、再生混合料的設(shè)計(jì)、施工設(shè)備等方面的研究也日趨深入，瀝青路面的再生利用在美國(guó)已是常規(guī)實(shí)踐，目前其重復(fù)利用率高達(dá)80%；西歐國(guó)家也十分重視這項(xiàng)技術(shù)，聯(lián)邦德國(guó)是最早將再生料應(yīng)用于高速公路路面養(yǎng)護(hù)的國(guó)家，1978年就將全部廢棄瀝青路面材料加以回收利用，芬蘭幾乎所有的城鎮(zhèn)都組織舊路面材料的收集和儲(chǔ)存工作，法國(guó)現(xiàn)在也已開(kāi)始在高速公路和一些重交通道路的路面修復(fù)工程中推廣應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。

3.瀝青路面材料選擇

鋪設(shè)道路所使用的瀝青屬于一種復(fù)合型化學(xué)物，這種材料會(huì)受到自然光、降水及溫度變化等的影響，出現(xiàn)不可逆的氧化、風(fēng)化等現(xiàn)象，從本質(zhì)上講就是瀝青當(dāng)中的化學(xué)成分在各種因素的作用下出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)和變化，我們國(guó)家公路建設(shè)所使用的瀝青當(dāng)中主要元素包括瀝青質(zhì)和膠質(zhì)及芳香分及飽和分，瀝青當(dāng)中這幾種元素的含量直接決定了瀝青的物理性能。

4.舊瀝青路面材料的性能

瀝青混凝土路面使用粘結(jié)力較強(qiáng)的瀝青材料作結(jié)合料，大大增強(qiáng)了礦料間的粘結(jié)力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性得到提高，瀝青混凝土路面具有表面平整、不滲水、行車舒適、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但它也經(jīng)常受到天氣、溫度、行車以及材料等方面的影響，以及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的原因，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，而這些病害又對(duì)行車速度、路面使用壽命、乘客舒適性以及交通安全等帶來(lái)了有害的影響瀝青路面老化主要是瀝青的老化和骨料的細(xì)化，瀝青路面在車輪荷載作用下，承受著壓應(yīng)力，剪應(yīng)力和拉應(yīng)力等，同時(shí)瀝青路面長(zhǎng)期暴露于大自然，會(huì)受到各種自然因素如氧、陽(yáng)光、溫度、水、風(fēng)等的作用，致使混合料中的瀝青、骨料的性能發(fā)生物理、化學(xué)變化，并最終表現(xiàn)為瀝青混合料使用品質(zhì)下降，瀝青混凝土路面的損壞總體可分為兩大類，一類為結(jié)構(gòu)性損壞，包括路面結(jié)構(gòu)整體或其中某一部分的破壞，使路面不能支承預(yù)定的荷載，另一類為功能性損壞，它可能不伴隨結(jié)構(gòu)性損壞而發(fā)生，但由于平整度和抗滑性能等的下降，使其不再具有預(yù)定的功能，從而影響了行車質(zhì)量。

5.簡(jiǎn)述瀝青路面再生施工技術(shù)

依據(jù)溫度可將再生路面施工技術(shù)分成冷法施工及熱法施工和工廠熱再生施工技術(shù)法三種形式。

4.1 現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工技術(shù)法

現(xiàn)成熱再生路面施工技術(shù)就是直接在破損的路面上進(jìn)行路面修整作業(yè)的一種施工技術(shù)，將路面受損部位的廢舊料收集到一起，遇到特殊情況時(shí)要在修復(fù)料當(dāng)中增添適量的骨料在添加一些瀝青添加劑，在對(duì)路面肥料進(jìn)行加熱和軟化處理，再把重新攪拌好的再生料重新鋪設(shè)到道路表面之上；通常需要使用瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組將瀝青道路的表面加熱至表面軟化，在把陳舊的瀝青表層搜集到機(jī)組的攪拌機(jī)當(dāng)中，加入所需要的骨料和瀝青通過(guò)攪拌之后利用機(jī)組的攤鋪器將再生料重新的進(jìn)行平鋪，然后在使用壓路機(jī)對(duì)平鋪再生料的路面進(jìn)行壓實(shí)，繼而完成對(duì)瀝青路面的修整施工；現(xiàn)場(chǎng)再生施工技術(shù)能夠進(jìn)行一次的施工作業(yè)就能夠完成對(duì)瀝青道路的修整作業(yè)，把新的瀝青材料與原路面舊的瀝青材料進(jìn)行重新組合；還可以通過(guò)兩個(gè)施工工序來(lái)完成，就是先把再生材料使用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，隨后在其表面鋪設(shè)磨耗層，這種施工作業(yè)方法簡(jiǎn)單易行，在地基承載性能較好但老化程度較高的路面當(dāng)中比較適用。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)冷再生施工技術(shù)

該路面施工技術(shù)就是運(yùn)用路面銑刨拌合機(jī)把需要修正的瀝青路面進(jìn)行翻開(kāi)、搗碎收集到一起后添加必要的外加劑新瀝青及粗細(xì)骨料進(jìn)行攪拌，適用路拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攪拌然后壓實(shí)；該種路面修整施工技術(shù)對(duì)于設(shè)備的要求不高施工成本相對(duì)較低，但是這種施工方法所再生的道路路面質(zhì)量一般現(xiàn)階段所運(yùn)用的情況較少，這種施工技術(shù)在國(guó)外很多國(guó)家的鄉(xiāng)鎮(zhèn)路面整修當(dāng)中比較常用。

4.3 工廠熱再生法

這種路面再生法就是將廢舊瀝青材料進(jìn)行回收將其運(yùn)送回拌合廠家，依據(jù)路面施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)所使用的新材料進(jìn)行各種材料配合比的設(shè)計(jì)，制定出適合的比例之后將瀝青材料外加劑及骨料等重新投放到一起進(jìn)行攪拌，從而形成優(yōu)質(zhì)的再生瀝青混凝土材料，再將其使用到瀝青路面的施工當(dāng)中，這種路面修整方法比較適用于路面已經(jīng)翻開(kāi)的道路修整，對(duì)于瀝青層的重新鋪設(shè)可以根據(jù)新道路施工建設(shè)同樣的施工順序進(jìn)行作業(yè)。

5.總結(jié)

綜上所述，采用瀝青再生技術(shù)，可以充分利用舊料，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)呐浔燃靶屡f料摻和比例，可以再生得到質(zhì)量相當(dāng)不錯(cuò)的再生混和料。初步的研究和實(shí)踐均表明，這種再生混合料可以使用于高等級(jí)公路的瀝青面層。同時(shí)，利用瀝青再生技術(shù)可以取得相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益，既能節(jié)約能源，又保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

[1]張宏啟.何亞紅.王光明.杜軍等《瀝青材料感溫性與其混合料高溫穩(wěn)定性關(guān)系研究》.J.公路交通科技.2012.05.

[2]黃在山.趙曉娟.《瀝青路面再生技術(shù)利用試驗(yàn)分析》.J.石油瀝青.2014.07

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1007-6344（2017）02-0309-01