長安大學 公路學院 楊夢柔 王吉昌
瀝青路面再生技術研究
長安大學 公路學院 楊夢柔 王吉昌
20世紀80年代后期,瀝青路面再生技術在德國、意大利、荷蘭、英國等工業發達國家得到了迅速發展。此后,該技術很快成為國際上道路維修改造中普遍應用的主要技術之一。近幾年,隨著我國交通事業的迅速發展,大量舊路需要養護維修和拓寬改造,瀝青路面再生技術在國內的應用也越來越廣泛。
瀝青路面再生有冷再生和熱再生兩種工藝。
1.冷再生工藝。根據實施現場情況的不同,冷再生工藝又分為現場冷再生和廠拌冷再生兩種類型。相同的是,兩者都是在原路面材料中加入新的集料、穩定劑和水等進行常溫拌和與鋪筑;不同的是,前者是在原路面上就地銑刨、翻挖、破碎和拌和,而后者是在銑刨后將回收的材料運至拌和廠再進行上述工作。現場冷再生和廠拌冷再生的優缺點及適用范圍見表1。

表1 現場冷再生和廠拌冷再生的優缺點及適用范圍
2.熱再生工藝。瀝青路面熱再生工藝是在將原路面材料加熱之后,使其和新骨料及黏合劑混合形成新的混合料。與冷再生工藝相似,熱再生工藝也可分為現場熱再生和廠拌熱再生兩種類型。
現場熱再生適用于只存在淺層輕微病害的高速公路及一、二級公路瀝青路面表面層的就地再生利用,再生層可用作上面層或者中面層。廠拌熱再生可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的路面開裂以及養護補丁。
泡沫瀝青冷再生技術是將冷水加入高溫瀝青中形成爆炸性泡沫,從而使瀝青體積迅速膨脹,又在1分鐘內恢復原狀,產生爆炸性的泡沫會使瀝青黏度下降,從而使其便于與冷濕集料拌和均勻。
與一般冷再生技術相比,采用泡沫瀝青冷再生技術鋪設的路面與其使用性能相當,但只需添加少量的水,不僅單價較低,而且生成速度快、施工速度快,道路碾壓后幾乎能夠立即開放交通。與熱再生技術相比,泡沫瀝青的抗拉性能介于熱拌瀝青混合料和半剛性材料之間,同時具有柔性和脆性特征,其劈裂強度為0.41~0.64 MPa,可用作高等級公路的基層或下面層材料。
與乳化瀝青相比,泡沫瀝青具有以下幾個特點,詳見表2。

表2 泡沫瀝青與乳化瀝青優缺點比較
泡沫瀝青值得被大力推廣的一個重要原因就是其經濟效益顯著。假設一路面面層均為4 cm(AC-13)+6 cm(AC-20),底基層均為22 cm二灰土,若基層為6 cm(AC-25)+22 cm水穩碎石的半剛性基層,則成本約為86.9元/m2;若為26 cm瀝青碎石的柔性基層,則成本約為130元/m2;若為26 cm的泡沫瀝青再生基層,則成本僅為82.27元/m2。由此可見,使用泡沫瀝青再生基層可達到節約資金的目的。
瀝青路面再生技術具有環境友好、造價低廉、不損壞路基、節約材料等優點,在我國的應用越來越廣泛。例如:在108國道澄城段的改擴建工程中采用了現場冷再生技術,先銑刨原路14 cm瀝青路面,再添加部分新料形成20 cm新路面基層,利用這一技術不僅使彎沉值降低了38%,節省工程費用186.4萬元,并且降低了對交通的影響;在廣佛高速路面大修工程中,采用了廠拌熱再生技術,將再生瀝青混合料AC-25I用于下面層以及調平層,將再生混合料LSM-25用于基層補強層。
現階段,我國瀝青路面冷再生技術中應用的穩定劑有水泥、乳化瀝青、泡沫瀝青等,其中水泥的應用最多;在熱再生技術中,現場熱再生的應用占大多數。
目前,每年我國的公路瀝青用量已突破400萬t,而與此對應的卻是石油資源的日益枯竭和生態環境的日益惡化。因此,大力推廣瀝青再生技術,促進人們對舊路面材料進行再利用是極其有必要的。這不僅能降低建設成本,而且會對能源節約和環境保護等產生極大作用。