舊瀝青路面再生利用技術(shù)

（重慶交通大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 重慶 400074）

舊瀝青路面再生利用技術(shù)

劉麗娜

（重慶交通大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 重慶 400074）

本文介紹了舊瀝青路面再生技術(shù)的基本原理，瀝青再生技術(shù)的基本類型，以及現(xiàn)今存在的問(wèn)題。

路面；瀝青；再生；綜述

0 引言

在使用過(guò)程中，瀝青路面由于車輛荷載、各種自然條件等因素造成的路面損壞，面臨著維修、翻修或改建的問(wèn)題，而且由此產(chǎn)生大量的瀝青廢料。研究發(fā)現(xiàn)，廢舊瀝青混合料除其中的瀝青存在部分老化外，石、砂性能并未改變。我國(guó)瀝青產(chǎn)量很低，且含蠟量高，不能很好地滿足日益發(fā)展的重交通路面性能要求。因此，需大量進(jìn)口昂貴的瀝青和適宜煉制瀝青的原油。研究表明，在我國(guó)，重復(fù)利用瀝青、節(jié)約砂石材料和瀝青資源是非常重要的。

1 瀝青再生的原理

1.1瀝青的再生

現(xiàn)在，瀝青再生的機(jī)理有兩種理論，一是“相容性理論”，它認(rèn)為瀝青老化的原因是瀝青膠體物系中各組分相容性降低了，組分間溶度參數(shù)差變大。摻入一定的再生劑使其溶度參數(shù)差減小，則瀝青能恢復(fù)到原來(lái)的性質(zhì)。二是“組分調(diào)節(jié)理論”，該理論認(rèn)為瀝青老化，組分發(fā)生移行，各組分比例不協(xié)調(diào)，所以降低了瀝青路用性能，通過(guò)摻加再生劑，調(diào)節(jié)其組分，使瀝青恢復(fù)到原來(lái)的性質(zhì)。實(shí)際上，兩者是相同的，前者來(lái)源于瀝青內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化學(xué)能，后者來(lái)源于宏觀化學(xué)組成量。[1]

1.2再生瀝青性質(zhì)的控制指標(biāo)

從理論上，盡管“相容性理論”和“組分調(diào)節(jié)理論”都說(shuō)明了瀝青再生技術(shù)的技術(shù)途徑及可行性，但是在實(shí)際工程中，無(wú)論是以溶度還是以組分參數(shù)指標(biāo)作為瀝青再生的控制條件都有困難。因此，需尋找其他適當(dāng)?shù)目刂浦笜?biāo)，不僅能達(dá)到調(diào)節(jié)組分使舊油獲得再生的目的，而且能夠在實(shí)際操作中便于測(cè)試和計(jì)算。

1.3瀝青混合料再生

1.3.1 瀝青混合料再生的關(guān)鍵技術(shù)

再生瀝青混合料組成設(shè)計(jì)包括以下五個(gè)方面：1)決定舊料利用率；2)使調(diào)配再生瀝青具備適當(dāng)?shù)恼扯?，且在某種程度上改善性能，以滿足路用要求；3)決定是否摻加再生劑及其摻加再生劑的數(shù)量；4)調(diào)整再生混合料的集料級(jí)配，滿足混合料防滲性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度、抗滑性；5)考慮摻加改性劑和一些添加劑等?？傊偕旌狭吓浜媳仍O(shè)計(jì)與普通的新拌瀝青混合料相比，具有自己的特點(diǎn)。

1.3.2 再生瀝青結(jié)合料中新、舊瀝青結(jié)合料配比關(guān)系的確定

當(dāng)舊瀝青結(jié)合料老化不嚴(yán)重時(shí)，實(shí)現(xiàn)其路面性能的再生，可采用添加新瀝青結(jié)合料的方法，調(diào)整新、舊結(jié)合料的比例。目前測(cè)試瀝青結(jié)合料性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及性能指標(biāo)有兩種方法：一是以常規(guī)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)再生混合料的路用性能，確定再生混合料中舊料的用量；(2)以性能分級(jí)指標(biāo)，再生混合料的性能，優(yōu)化再生混合料的舊料摻配率。通常，常規(guī)方法采用的較多。[2]

常規(guī)指標(biāo)中分別采用延度和針入度來(lái)表征舊瀝青結(jié)合料需要改善的柔韌性和粘性。

1.4.3 再生劑的選擇及調(diào)和比例的確定

一般，當(dāng)粘稠道路瀝青最稠瀝青的針入度大于回收的舊油針入度時(shí)，宜考慮使用再生劑。再生劑對(duì)舊瀝青所起的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1)調(diào)柔，即恢復(fù)舊瀝青的柔韌性，使其具備一定的延伸能力；2)調(diào)節(jié)舊瀝青的粘度到所需要的范圍之內(nèi)。從使用性能上來(lái)說(shuō)，品質(zhì)良好的再生劑不僅含有改善柔韌性的組分，而且含有調(diào)節(jié)粘性的組分。它不僅能降低舊瀝青粘度，而且能提高瀝青結(jié)合料的延伸能力。通常，“調(diào)粘”和“調(diào)柔”是同一過(guò)程的兩種結(jié)果。

表1 再生劑技術(shù)指標(biāo)建議值Table 1 Asphalt recycling agent recommended value technical requirements

再生劑的用量由舊油粘度、再生混合料的設(shè)計(jì)粘度以及再生劑本身的粘度決定。優(yōu)化再生劑摻量的方法與確定再生瀝青結(jié)合料新、舊結(jié)合料配比關(guān)系時(shí)采用的方法類似。

2 瀝青路面再生技術(shù)的方法

目前，在我國(guó)常用的瀝青路面再生技術(shù)的方法主要有四種，如下：

2.1廠拌熱再生技術(shù)

將破舊的瀝青材料集中起來(lái)，進(jìn)行篩分、破碎，分析破舊的材料中的各項(xiàng)指標(biāo)，比如，瀝青破損程度、瀝青的濃度、集料級(jí)配等，對(duì)材料的配合比例進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，確定在破舊的瀝青材料中要添加材料的比例，從而取得質(zhì)量合格的瀝青再生混凝土，然后按照瀝青公路鋪筑的方法將新攪拌的材料進(jìn)行道路治理。[3]廠拌熱再生技術(shù)能夠有效利用各種破損程度的舊瀝青，該技術(shù)有簡(jiǎn)便、實(shí)用、確保路面質(zhì)量、和靈活等優(yōu)點(diǎn)。

2.2廠拌冷再生技術(shù)

在處理舊瀝青的做法上，與廠拌熱再生技術(shù)一致，但是所添加的穩(wěn)定劑與廠拌熱再生技術(shù)的不一樣。該再生技術(shù)是添加水泥、乳化瀝青以及石灰泡沫瀝青、粉煤灰等新型混合料，進(jìn)行均勻攪拌，讓新的混合材料能達(dá)到路面質(zhì)量要求。但是在此操作過(guò)程中，不需要利用任何設(shè)備，該再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有工期短、效率高、成本低、節(jié)約資源和交通干擾小等。

2.3現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)熱再生法就是在舊路面現(xiàn)場(chǎng)利用移動(dòng)式的現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備將舊瀝青路面加熱、耙送、經(jīng)過(guò)翻挖后加入再生劑、新瀝青、新骨料送進(jìn)攪拌缸拌和，從而獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土，鋪筑成再生瀝青路面。此過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)連續(xù)的過(guò)程。在此過(guò)程中必須根據(jù)路面材料配方的不同以及工程質(zhì)量要求，進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，確定舊瀝青混合料中再生劑、新瀝青材料、新集料的比例。

2.4現(xiàn)場(chǎng)冷再生

現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)進(jìn)行維護(hù)公路路面主要有兩種方法：一是用再生機(jī)器在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行破碎、加入新材料均勻攪拌，平鋪攤在路面，然后利用壓路機(jī)將材料進(jìn)行壓實(shí)。二是在陳舊的路面均勻的撒上再生劑進(jìn)行封層，有效的延長(zhǎng)高速公路的使用周期，在高速公路的養(yǎng)護(hù)治理中，這種再生的方法屬于防治性的養(yǎng)護(hù)措施，在高速公路中使用的范圍比較小。

3 存在問(wèn)題

就舊瀝青混合料再生利用方面，綜合分析國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀，我國(guó)存在的問(wèn)題如下：

我國(guó)道路建設(shè)歷史較短，瀝青路面的類型多樣，使用的年限也不一樣。2)對(duì)廢舊瀝青混合料再生利用技術(shù)的基礎(chǔ)研究較少，沒(méi)有形成系統(tǒng)的研究成果。不同的研究者可能參考了不同的標(biāo)準(zhǔn)，得到的研究成果缺乏可比性。因此不能形成我國(guó)系統(tǒng)的研究成果。3)因?yàn)榛A(chǔ)研究成果的缺乏，完備的廢舊瀝青混合料再生利用標(biāo)準(zhǔn)體系在我國(guó)還沒(méi)有建立起來(lái)。4)廢物資源的再生利用需要國(guó)家的大力支持和政策的引導(dǎo)，國(guó)家要給予從事廢物再生利用的企業(yè)一定的物質(zhì)鼓勵(lì)，廢物排出企業(yè)，要在經(jīng)濟(jì)上給予廢物再生利用企業(yè)一定的補(bǔ)償，這樣才能使這些企業(yè)得以生存和發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

在理論上，舊瀝青路面材料再生是有據(jù)可依。瀝青再生路面與同類型的全新瀝青路面相比，在外觀上和實(shí)際使用效果上，都無(wú)很大差別，這說(shuō)明舊瀝青路面再生利用，不但是可能的，而且作為一項(xiàng)系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)是行之有效的。[4]對(duì)瀝青路面再生技術(shù)，我國(guó)應(yīng)將其規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，提出技術(shù)參數(shù)，比如，有關(guān)再生劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、再生瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)、各種再生路面可能適應(yīng)的道路等級(jí)、再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中再生路面等，加強(qiáng)再生機(jī)械的研制與開(kāi)發(fā)，促進(jìn)再生劑的系列化與規(guī)格化。

References)

[1]韋 琴,楊長(zhǎng)輝,凌天清,等.舊瀝青路面再生利用技術(shù)概述[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2007,(29)：1-4.

[2]黃煜鑌,呂偉民,周小平.瀝青路面再生技術(shù)的原理與應(yīng)用[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào).2004,(26)：1-4.

[3]侯睿，李海軍，黃曉明.高等級(jí)路面舊瀝青混合料熱再生分析[J].中外公路,2005,(25)：155-159.

[4]王春明.瀝青路面再生技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].黑龍江交通科技，2010，（6）：74-75.

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1007-6344（2017）04-0127-01