道路維護和重鋪工程中材料的再生利用

呂 鵬 姚 雷

（1 長春市市政工程設計研究院， 吉林 長春 130033，2 吉林省柄泰市政工程設計有限公司， 吉林 長春 130022）

0 引言

隨著國民經濟的快速發展，我國道路交通運輸事業得益于基礎設施的建設實現了跨越式的發展。根據國家統計局先前發布的《中國統計年鑒2019》市政設施部分數據顯示，我國市政道路總里程已經超過了40 萬公里，但是在發展的過程中仍然存在著問題，所以如何實施技術升級，加強重鋪工程改造，提升道路通行能力依然是阻礙行業發展的突出問題。為了進一步探討道路維護與重鋪技術的應用策略，現就路面再生技術的來源和經濟價值介紹如下。

1 路面再生技術概述

1.1 道路結構特征

道路結構設置過程中會根據路層結構的運行水平設置為高等級與常規道路。其中，高等級道路是主干道專用道路，其承載著絕大多數的運載任務，所以也是國家最為關注的道路資源。其中，路層結構自上而下劃分為基層、穩定層與面層結構。而基層結構是承載道路的主要結構，其通過水泥來穩定稱重，滿足上部的載荷實現要求。道路的上層為面層結構，主要以承擔車輛的載荷磨損等工作為主。一般來說，不同等級的市政道路在設計的承載能力以及綜合載荷承受水平上存在差異，但是基本材料都是選擇瀝青混凝土材料來進行構建。相比于水泥混凝土路面而言，瀝青混凝土路面的實際使用性能更好，具有耐磨、防滑特征的同時，也可以具有不錯的行車舒適性，所以也是現階段道路結構的主要用料。

1.2 路面再生技術的經濟價值

路面再生技術是一種實現路面材料循環再利用的技術。類似于其他自然物質，瀝青路面在鋪設完成后必須達到相應的載荷承載能力。隨著時間的推移，瀝青的耐磨性能、承載能力都會不斷下降。一般來說，市政道路瀝青路面的使用年限為15 年左右，水泥混凝土路面為30 年左右，，但是，由于外部環境的不穩定性影響，許多市政道路的實際服役年限達不到這個水平，所以需要考慮到鋪筑工藝以及質量控制工藝的影響，否則很容易出現局部破損的問題。路面再生技術相較于其他類型的重鋪工藝更關注材料的綜合利用。傳統的路面養護工程主要包括路面維護、升級與翻新等環節，但是一般會通過挖切與重鋪技術來實現，該過程中會產生大量的廢舊材料。根據我國改革開放的發展階段來看，目前國內游相當一部分的市政道路已經進入到大規模維修的階段，每年如果選擇5%的路面進行大修，那么會產生千萬噸的廢舊材料，這些廢舊材料如果直接廢棄，會對環境帶來巨大的負面影響。相反，如果能夠直接重復利用，則可以為國家節約數十億的資金，更可以解決環境保護的問題，具有突出的戰略價值。

2 道路維護和重鋪工程中材料再生利用的意義與價值

道路維護與重鋪技術實施過程中需要關注材料再生利用的內容，其主要由于如下幾個方面的因素。

2.1 節約材料投入

廢舊材料當中具有大量可以重復使用的材料類型，通過再生材料的綜合利用，可以顯著降低新瀝青的投入，同時降低瀝青混合料的制作風險，實現高溫條件下有害氣體排放管理與粉塵污染防控。現階段，路面舊材料大多在混合料制作過程中可以參與重復生產，該過程中舊材料的比例存在一定的差異，根據計算新舊混合比例往往與有害氣體的排放具有密切的關系。

2.2 消除由于材料堆放帶來的影響

道路維護與重鋪技術應用過程中需要大量的材料輔助才能夠實現，這些材料如果直接來源于生產廠商，一般需要選擇一次性采購、現場堆放的方式來滿足現場鋪設的需求，這樣就會帶來材料長時間堆放的危害問題。實際上，瀝青混合料的長時間堆放會對周圍土層帶來顯著的破壞，同時也會給生態系統帶來凈化壓力，長此以往會造成不可修復的環境傷害。采用材料綜合利用循環技術，則可以避免該問題的發生，通過就地取材的方式來解決材料大量堆放的問題，同時也可以避免廢舊材料堆放帶來的環境污染問題。

2.3 提升環境友好度

廢舊材料使用過程中能夠有效節約級配材料，這些材料的開采過程會對生態環境造成影響，包括土地、山川、植被類型等等都會受到級配材料開采的影響。通過廢舊材料的應用，相當于變相的減少了級配礦料的開采，也就提升了環境的友好度。通過該舉措，能夠降低水土流失等災害的發生率，對于提升經濟效益、社會效益都具有良好的促進作用。

3 道路材料再生利用中需要關注的問題

道路維護與重鋪技術應用過程中考慮材料的再生與利用，需要特別注意以下幾個方面的問題。

3.1 路面材料礦料級配實驗

選擇重復利用再生材料，可以有效降低級配礦料的需求，滿足生產效益與環境效益的要求。但是，在進行礦料的級配選擇以及廢舊材料的應用時，往往會出現材料匹配不充分、材料不兼容的問題。為了避免該問題的負面影響，需要做好實驗管理工作，通過科學實驗的方式來進行綜合評價，并對比數據與路面設計的指標，以此來確保整體的礦料級配數量，為確保新級配的合理性奠定良好的基礎條件。

3.2 添加劑的選擇與應用

盡管我們一直在強調重復利用再生材料的工作價值，但是實際應用過程中往往需要面對許多問題。其中，由于長期受到外部環境與車輛載荷的直接影響，許多路面廢舊材料的主要技術指標已經發生了巨大的變化。在這樣的條件下，如果盲目進行應用，勢必會導致道路維護與重鋪技術實施后路面質量依然較差，達不到重鋪的目的，也就相應的浪費了大量的技術資源與時間。為了避免該問題出現，需要分析舊材料老化后的實際情況，做好新材料的添加與軟化處理，并通過粘結劑等類型的功能添加劑進行強化，從而幫助再生材料快速恢復如初，滿足粘結生產的使用要求。

3.3 舊材料再生的注意事項

在進行舊材料的再生處理時，必然會需要經過持續加熱處理的過程，該過程中為了盡可能的避免出現材料二次老化，性能下降的問題，應該積極采用中低溫的加熱處理模式。在新舊材料的混合攪拌處理過程中，為了使得材料盡可能的攪拌均勻，需要做好材料的混合時間處理設計工作。根據實際的實踐經驗以及相關研究的結論，新舊材料的混合相比于新材料的直接混合需要更長的混合時間，選擇適當延長15%～20%的混合時間，能夠有效提升材料的綜合性能與混合的均勻效果，更好的滿足生產實際需要，提升再生材料的應用效果。

4 總結

綜上所述，道路維護與重鋪技術應用過程中道路材料的綜合應用需要優先解決路面材料的礦料級配管理以及添加劑管理問題，同時還需要做好廢舊材料的綜合應用，根據當地的環境需要與土壤需求選擇因地制宜的利用，不但可以為行業的可持續發展奠定良好的基礎，更可以為實現我國的現代化建設作出積極的貢獻。