瀝青路面熱再生技術在公路工程的應用

文/于飛 煙臺市牟平公路建設養護中心 山東煙臺 264100

1、瀝青路面再生技術的意義

由于受國際油價持續漲高、國內需求量大、供求矛盾突出等因素影響，以瀝青為代表的瀝青路面原材料價格節節攀升。同時，在公路養護與維修中，普遍采用挖補和銑刨重鋪工藝，致使大量的舊瀝青混合料被廢棄，而且每年還要消耗大量的新瀝青和石料。一方面，舊瀝青混合料造成嚴重的環境污染；另一方面，由于需要使用大量的新石料，過分開采石礦會導致生態環境破壞，而且公路部門要投入大量資金采購新的瀝青和石料。

瀝青路面再生通過重復利用路面材料中的瀝青和碎石，最大限度地利用資源和保護環境，是具有經濟價值和社會效益雙重意義的現代環保技術。通過瀝青再生技術，可以有效處理瀝青路面維修時產生的舊料，在“綠色公路”戰略工程中做到循環利用資源，減少瀝青舊料排放對環境的污染，還能產生直接的經濟效益。開發利用瀝青再生料對于維護和改善公路質量、保護環境、重復利用資源都有十分顯著的社會意義和經濟價值，是節約資源和保護環境的基本國策在公路建設和養護中的具體體現。

總之，瀝青路面再生利用有如下優點：降低施工成本，節約集料和瀝青膠結料，保護環境，節約能源。更重要的是，再生后的瀝青路面與新鋪瀝青路面性能基本相當。

2、瀝青路面熱再生技術簡介

我國瀝青路面再生技術主要分為四大類：廠拌熱再生、就地熱再生、廠拌冷再生、就地冷再生。這四種類型的再生工藝都有各自的優點，但再生工藝的選擇應適合維修路面的損壞類型，再生工藝種類的選擇不僅取決于路面的病害類型，也取決于損壞的程度和范圍。在施工前應進行路況的調查分析，選擇最適合的維修工藝。

廠拌熱再生的優點：適用范圍廣，可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的開裂以及養護補丁。從原路面獲得的舊料可堆放起來以備將來使用。同樣，舊料也可在拌和站與其他材料混合，以獲得合適的混合料。廠拌熱再生配合比設計、施工質量控制、質量保證都比較成熟，便于推廣應用，再生得到的瀝青混合料品質優良，是老路面瀝青混合料再生利用最合適、最經濟的再生方式。

3、廠拌熱再生技術環節一—拌和站設備的選擇

在原料、設備、場地等的投入上，設備占了相當大的比例。因此，從某種意義上講，選擇什么類型的拌和設備，將直接決定成本和利潤的多少。根據拌和設備的不同，廠拌熱再生設備分為連續式瀝青混凝土拌和設備（以下簡稱連續式拌和設備）和間歇式瀝青混凝土拌和設備（以下簡稱間歇式拌和設備），以下是筆者結合實踐經驗對這兩種設備方案進行的優缺點、成本和利潤的比較。

3.1 間歇式拌和設備

以下分析依據南方路機LB3000 型間歇式拌和設備，配備南方路機RLB2000 型熱再生系統。

3.1.1 優缺點比較分析

優點是生產的再生混合料質量優良，能夠滿足高等級路面質量要求。

缺點是結構復雜，穩定性一般，對操作人員操作水平要求較高。

3.1.2 成本分析

（1）設備成本。間歇式拌和站860 萬元（已有），熱再生系統240 萬元，破碎設備35 萬元，對原有間歇式拌和站進行設備改造需275 萬元。

（2）生產成本。該設備可生產瀝青混凝土拌和料180 噸/小時，可摻入30%的舊瀝青料（準確的比例數需根據級配試驗確定）。

3.1.3 利潤分析

按瀝青混合料400 元/噸計算，年生產下面層再生瀝青混合料3 萬噸，那么額外增加的年利潤（即：再生瀝青混合料與瀝青混合料的差價）為：

一類料：[400-（400 ×70%＋210 ×30%）]×3 萬=171 萬元。

二類料：[400-（400 ×70%＋235 ×30%）]×3 萬=148.5 萬元。

三類料：[400-（400 ×70%＋260 ×30%）]×3 萬=126 萬元。

3.2 連續式拌和設備

連續式拌和設備的分析依據是艾斯泰克雙滾筒連續式瀝青混凝土拌和設備。

3.2.1 優缺點比較分析

優點是結構簡單、穩定性好、產量高、能耗小、環保衛生。

缺點是對骨料要求相當嚴格。骨料規格不規范導致的結果是生產配合比與目標配合比誤差較大，生產的瀝青混合料質量很難滿足高等級路面的要求。目前能提供規格完全規范的石材的廠商不多。

3.2.2 成本分析

（1）設備成本。該設備購置費用約1000萬元，增加破碎設備35 萬元，總費用為1035萬元。

（2）生產成本。該設備可生產瀝青混凝土拌和料180 噸/小時，可摻入30%的舊瀝青料（準確的比例數需根據級配試驗確定）。

3.2.3 利潤分析

按瀝青混合料400 元/噸計算，年生產下面層再生瀝青混合料3 萬噸，那么額外增加的年利潤（即：再生瀝青混合料與瀝青混合料的差價）為：

一類料：[400-（400 ×70%＋200 ×30%）]×3 萬=180 萬元。

二類料：[400-（400 ×70%＋225 ×30%）]×3 萬=157.5 萬元。

三類料：[400-（400 ×70%＋250 ×30%）]×3 萬=135 萬元。

3.3 兩種設備的分析比較

綜合比較兩種設備，原間歇式瀝青拌和站改造成熱再生瀝青拌和設備后，增加的投入4年基本收回。而連續式拌和設備投資回收期較長，另外，從性能上看，間歇式拌和設備生產的再生瀝青混合料質量更穩定，能夠滿足高等級路面的要求。綜上所述，廠拌熱再生拌和設備推薦使用間歇式拌和設備。

4、廠拌熱再生技術環節三—混合料的配合比設計

熱再生配合比設計應首先確定外加集料的比例，然后確定瀝青用量，根據Marshall 或Superpare 混合料設計方法計算出最佳瀝青用量。

由于受回收料含水量、堆放溫度、外加集料加熱溫度、再生混合料單位產量、拌和倉排氣能力以及回收料中細料含量等因素影響，結合我國現有的施工經驗和技術條件，建議采用含量為20%至40%的回收料作為間歇式廠拌熱再生材料。

由于滾筒拌和機受回收料和外加集料含水量、再生混合料成品溫度和含水量因素影響，建議采用20%至30%再生比例。