瀝青路面再生的環(huán)保效益與對策研究

李 龍,趙啟飛,李 哲

(1.陜西省定邊縣農(nóng)村公路管理站,陜西榆林718600;2.陜西省榆林公路管理局定邊公路管理段,陜西榆林718600;3.陜西省交通建設(shè)集團公司西鎮(zhèn)分公司,陜西西安710105)

1 瀝青路面新建與養(yǎng)護的低碳環(huán)保新要求

目前,我國有很多省市已大面積開展城市道路、公路維修改造工程,由于其所處地點大都在城市建成區(qū),或沿線省市處,因此其施工、營運期造成的環(huán)境問題更加突出。從生態(tài)學(xué)理論和環(huán)保理念出發(fā),對道路維修改造提出了新要求,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)提高道路維修改造中資源利用率。循環(huán)經(jīng)濟的核心在于對資源的循環(huán)利用和高效利用,要做好舊路材料的回收利用和污染物的妥善處理。因此在城市道路維修改造過程中,建設(shè)者可以充分利用原路路用材料,以最小的資源消耗和環(huán)境污染來獲取最大的社會經(jīng)濟效益。

(2)注重道路改造與環(huán)境保護并舉,道路發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相和諧。

(3)新工藝、新材料的應(yīng)用。如果在施工中采用它們,積極采用新工藝、新材料可以節(jié)省大量的石油資源和砂石料,節(jié)約能源、降低施工成本、節(jié)省施工時間、對交通影響小,從而增加道路改造建設(shè)的效益。

(4)大力推廣新型環(huán)保節(jié)能新技術(shù),拓展舊路改造或升級的技術(shù)新途徑。新技術(shù)的使用在施工時無任何廢料排放,最直接的效果就是避免了環(huán)境污染。新技術(shù)在公路養(yǎng)護中產(chǎn)生的碳排放量,僅達到傳統(tǒng)工藝的1/10。

2 瀝青路面再生分析

2.1 再生途徑

2.1.1 熱再生——恢復(fù)舊瀝青性能

瀝青再生實際是瀝青老化的逆過程,再生的技術(shù)途徑理論上為調(diào)節(jié)舊瀝青的粘度,使之降低至所需要的粘度范圍;調(diào)節(jié)舊瀝青的流變行為,使舊瀝青的非牛頓特性減弱。

2.1.2 冷再生——瀝青混合料的再生利用

舊瀝青混合料作為新的骨料加以再生利用,加入粘結(jié)料后形成具有一定強度的材料,這種材料一般作為路面基層使用。

2.2 再生方法

2.2.1 廠拌熱再生

先將舊瀝青混凝土路面銑刨后運回工廠,通過破碎、篩分(必要時),并根據(jù)舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標(biāo),摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青和再生劑(必要時)進行拌和使混合料達到規(guī)范規(guī)定的各項指標(biāo),按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑。

2.2.2 現(xiàn)場熱再生

現(xiàn)場熱再生技術(shù)也稱為表層再生技術(shù)。該技術(shù)通過現(xiàn)場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現(xiàn)就地舊瀝青混凝土路面再生。

2.2.3 廠拌冷再生

先將舊瀝青混凝土路面材料運回穩(wěn)定土攪拌廠,經(jīng)過破碎作為穩(wěn)定土骨料,加入乳化瀝青、泡沫瀝青、水泥或石灰、粉煤灰等,一種或多種穩(wěn)定劑和新料(必要時)進行攪拌,然后鋪筑于基層或底基層。

2.2.4 現(xiàn)場冷再生

利用專用再生機械在現(xiàn)場銑刨、破碎、加入新料(包括乳化瀝青、泡沫瀝青或其他再生劑、穩(wěn)定劑和集料)、拌和、攤鋪和預(yù)壓,再由壓路機進一步壓實。這種再生路面主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層,不適用于高等級路面的面層,一般可用于二級以下公路的面層。

2.3 我國瀝青路面再生的應(yīng)用情況

(1)受梅雨季節(jié)影響,237省道部分路段出現(xiàn)路肩沉陷、路肩沖毀損壞的現(xiàn)象,江都公路部門在認真調(diào)研可行性后,決定用舊路改造中產(chǎn)生的瀝青銑刨混合料來整修237省道沿線缺損的路肩,讓這些原本很難妥善安置的舊路面廢料“變廢為寶”。通過用銑刨廢料整修路肩,既合理處置了瀝青路面銑刨廢料,又降低了路肩整修的成本,達到了節(jié)約社會資源的良好效果。

(2)衡大高速公路的養(yǎng)護現(xiàn)場,就首次采用這種技術(shù)處置路面車轍病害,修復(fù)后的路面可達高速公路瀝青路面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。湖南高速公路系統(tǒng)引進的瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)能實現(xiàn)原瀝青路面材料100%的再生利用,可節(jié)約大量資源,且養(yǎng)護成本比傳統(tǒng)養(yǎng)護要低。

(3)成渝高速公路自建成通車以來已超過10年,期間曾出現(xiàn)龜裂、裂紋、坑槽等多種路面病害并進行多次修補,一些局部路段也經(jīng)過重新翻修。廠拌熱再生技術(shù)作為成渝高速公路維修改造方案,獲得了較好的基本性能及抗老化性能滿足相應(yīng)的瀝青規(guī)范要求。

3 環(huán)保效應(yīng)分析

3.1 確保再生結(jié)構(gòu)層質(zhì)量

再生結(jié)構(gòu)層主要是由再生機自動控制各項技術(shù)指標(biāo),確定了再生混合料各添加材料計量的準(zhǔn)確性、拌和的均勻性及攤鋪的平整性,保證結(jié)構(gòu)層的厚度和整體性,有效地保證了再生結(jié)構(gòu)層質(zhì)量。節(jié)省了原材料,使原本要廢棄的舊路混合料得以重新利用,在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上,較好的降低了工程造價。

3.2 節(jié)約運力資源

道路現(xiàn)場攤鋪拌和時,利用原有舊路材料,減少了舊路面廢棄材料和改造中所需新材料的運輸量,降低了運輸成本。

3.3 節(jié)省管理環(huán)節(jié)、工期短

就地冷再生基層是再生機一次作業(yè)完成基層混合料的破碎、添加外加劑、拌和、攤鋪等全部工作,較之傳統(tǒng)施工方法,省去不少管理環(huán)節(jié),減少管理人員,大大縮短了工期。

3.4 有利于環(huán)境保護

減少了大量新砂石材料的開采,一定程度上保護了原始自然環(huán)境和地表環(huán)境。因減少新、舊材料的運輸而減少了遺撒材料,減輕了對沿途大氣環(huán)境的破壞,以及對路面的破壞。廢棄的瀝青混合料對環(huán)境污染較大,若肆意堆放或挖埋地下都會污染環(huán)境。舊料的利用很大程度上減少了排放,降低了對環(huán)境的污染程度。施工過程減少了對路基的破壞。舊路材料的利用,減少了大量運料車運行反復(fù)行走施工路段而損壞路基。

4 瀝青路面再生的低碳環(huán)保措施對策

4.1 瀝青路面養(yǎng)護

若瀝青路面發(fā)生松散、泛油、磨光等表面損壞,可考慮采用廠辦熱再生或就地?zé)嵩偕Ｈ魹r青路面發(fā)生車轍變形,可考慮采用熱再生瀝青;若瀝青路面發(fā)生出現(xiàn)反射裂縫、橫縱裂縫,應(yīng)根據(jù)情況選擇熱再生還是冷再生。

4.2 舊瀝青混凝土廢料的管理和資源優(yōu)化配置

各省市公路管理單位應(yīng)統(tǒng)一管理舊瀝青混凝土廢料的堆放和存儲,根據(jù)不同等級道路養(yǎng)護情況進行資源分配和廢料利用。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上,大大節(jié)約資金,減少對環(huán)境的污染。

4.3 再生瀝青設(shè)備的改進

目前,市場上關(guān)于再生瀝青設(shè)備類型較多。再生瀝青混合料攪拌設(shè)備的優(yōu)劣直接影響著生產(chǎn)出再生混合料品質(zhì)是否合格。因此,提高設(shè)備的效能,減少施工中的碳排放量,提升再生混合料的品質(zhì),也是瀝青路面再生技術(shù)提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4.4 再生瀝青施工標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝規(guī)范化

世界各國廣泛地通過瀝青路面再生利用研究和試驗,在其拌制工藝以及與之配套的各種挖掘、銑刨、破碎、拌和等機具的研制方面,已經(jīng)形成了一套完整、成熟的瀝青路面舊料再生利用技術(shù),但我國還未有出臺針對再生瀝青施工標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝的明確標(biāo)準(zhǔn)。因此,根據(jù)我國再生瀝青混合料的應(yīng)用情況,提出適合我國發(fā)展與應(yīng)用的再生方法和施工工藝,對促進我國再生瀝青應(yīng)用技術(shù)具有重要指導(dǎo)作用。

4.5 再生劑和改性劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

舊料再生已經(jīng)成為世界性的一個熱門課題,再生劑和改性劑是其中十分重要的材料。目前我國尚未有關(guān)于再生劑和改性劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。只有深入研究并制定出再生劑和改性劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),才能真正達到節(jié)約資源、減少環(huán)境污染公害、增強公共經(jīng)濟效益的目的。

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