韓建忠
摘 要:簡要論述了瀝青路面養護和再生的方法,并介紹了國內外瀝青路面的養護和再生情況,以期為相關單位提供較為全面的參考。
關鍵詞:瀝青路面;道路養護;高溫穩定性;低溫開裂性
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)17-0062-02
瀝青路面早在15世紀就被印加帝國所使用;英國、法國分別在19世紀中期開始小規模使用瀝青灌注路面;我國在20世紀20年代開始鋪設瀝青路面,至此,瀝青路面在全世界范圍內被大面積擴展應用,成為了繼水泥混凝土路面后又一種鋪設面積最廣的高等級路面。
1 瀝青路面的養護
1.1 改良瀝青混合料的高溫穩定性
改良瀝青混合料的高溫穩定性是指瀝青混合料在高溫條件下能夠抵抗車輛荷載的反復作用,不會產生顯著、永久的變形,進而可保證平整度的特性。改良瀝青混合料的高溫穩定性是路面養護的前提和基礎。提高瀝青混合料的高溫穩定性可以有效減少車轍、推移、擁包和泛油等路面病害的發生。因此,改善瀝青混合料的高溫穩定性在路面養護工作中的意義重大。
影響瀝青混合料高溫穩定性的因素有:瀝青黏度、瀝青用量、礦料性質、礦料級配、礦粉性質、瀝青混合料剩余間隙率、礦料間隙率等。這就要求施工單位和個人在施工中要明確規章制度、施工程序、配料的質量和比例,從源頭上提高瀝青混合料的高溫穩定性。提高高溫穩定性具體方法有以下4種:①采用高稠度瀝青,并控制瀝青的用量;②采用堿性礦粉、外摻劑等用料,以提高瀝青的黏聚力值;③增加粗集料的用量;④采用表面粗糙、有棱角的集料,以提高內摩擦角。
1.2 改進瀝青混合料的低溫抗裂性
瀝青是一種對溫度敏感的材料,隨著溫度的降低,瀝青混合料的強度和韌性也會隨之下降,進而導致開裂。本文所指的低溫抗裂性是指瀝青具有的一種因低溫而非荷載形成裂縫的特性。降低瀝青低溫開裂性的方法有以下3種:①為了避免瀝青面層下半剛性基層產生不規則的裂縫并反射到瀝青面層上去,可以先讓基層開裂,然后再鋪筑面層;②為了收縮裂縫對面層的反射,可以加鋪中間層;③為了有效減少裂縫,要保證瀝青面層的厚度。
2 瀝青路面的再生
舊瀝青路面的再生利用,就是將舊瀝青路面經過路面再生專用設備的翻挖、回收、加熱、破碎、篩分后,與再生劑、新瀝青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,可滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。
廢物再生利用是世界環保的主題之一。在美國,能再生利用28%以上的城市固體廢物,而瀝青路面的再生利用率達到80%以上,而在某些國家的瀝青路面再生利用率能達到100%. 據美國聯邦公路署統計,每年有9.1×107 t的瀝青路面被粉碎,其中,7.3×107 t的瀝青路面經再生后用于國家的道路路基、邊坡和筑堤建設。
2.1 噴灑軟化劑
在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑,使老化、發脆的瀝青重新變軟,該方法多用于貫入式和表面處治路面的再生。
2.2 加工回用舊瀝青層
加工舊瀝青層的方法有以下2種:①將老化的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時加入“再生劑”,使瀝青質量得以改進,并加入部分新的集料和瀝青重新加工回用;②可就地粉碎、拌和,也可以集中到工廠拌和,但以工廠拌熱法加工的瀝青質量較好。
舊瀝青路面材料的再生和回收可節約瀝青和集料的用量、降低能耗和減少環境污染。在國外,這種技術已被廣泛推廣使用,我國從20世紀90年代開始使用,現已在部分城市展開應用。
3 國內外養護和再生情況的比較
3.1 我國公路的養護情況
我國的公路發展迅速,但從20世紀80年代初到90年代中期,基本都以建設為主,而公路的養護和再生基本處于停滯狀態。1988年,公路的建設速度為400 km/年,而養護長度為0 km。從1988年起,我國開始重視公路的養護工作,但建設速度依然保持在400 km/年,而養護速度只有100 km/年。2006年,我國公路發展速度獲得了新高,建設速度為4 000 km/年,養護速度也達到了2 000 km/年。據估計,2015年的養護速度將達到6 000 km/年,2020年將達到8 000 km/年,到2045年,我國公路的建設速度將大大降低,而養護速度將迎來新高。
3.2 各國路面再生情況比較
美國是最早開始研究瀝青路面再生技術的國家,在20世紀80年代,路面再生率就超過了80%,且技術標準、齊全;日本、德國、前蘇聯等國也分別在20世紀60到80年代開始研發路面再生技術,其常用技術成熟,普及程度高。其中,比利時、荷蘭、德國的路面再生利用率幾乎達到了100%,日本為80%以上,前蘇聯的路面再生率用率也在逐步上升,其技術也已成熟。
我國從1980年開始研發此項技術,但直到近幾年該技術才得到重視,公路網的擴張使我國公路從“建設為主”進入了“建養并舉”的發展階段。2008年,我國出臺并實施了該項技術的技術規范。目前,北京、遼寧、廣東等省已鋪筑了再生路面。
澳洲在1997年的《瀝青混凝土路面再生指南》中指出,利用60%RAP(瀝青混凝土路面回收料)的瀝青混凝土路面使用壽命與傳統瀝青相同,而抗車轍能力卻得到了增強;美國在20世紀80年代中后期到90年代發表的系列研究報告表明,再生瀝青混凝土路面與全新料瀝青混凝土路面比較,路用性能和使用壽命并沒有明顯的區別;日本道路協會的《廠拌再生瀝青鋪裝技術指南》也認為,只要對熱拌再生瀝青混合料進行合理的質量控制管理,鋪裝后的性能與只用新料鋪裝的路面性能沒有區別。
4 結束語
瀝青路面的養護和再生是兩個龐大的系統工程,也是迎合環保要求中節能減耗的新舉措。公路管理部門要多學習新的道路養護知識,盡可能地將先進的科技引入到公路的養護和再生領域,爭取達到世界先進水平。
〔編輯:張思楠〕
On the Conservation and Recycled Asphalt Pavement
Han Jianzhong
Abstract: This paper discusses the asphalt pavement maintenance and regeneration methods, and describes the conservation and regeneration of asphalt pavement at home and abroad, in order to provide a more comprehensive reference for relevant units.
Key words: asphalt pavement; road maintenance; high temperature stability; low temperature cracking resistance