李長青
摘? ? 要:本文主要對瀝青路面的再生技術進行研究,分析溫度對再生技術的影響,同時研究瀝青路面再生技術的主要分類及其評價分析,意在降低對公路周邊環境的污染,實現資源的可持續發展,希望對相關的工作人員具有一定的參考價值。
關鍵詞:瀝青路面;路面再生技術;使用性能;RAP
1? 前言
當前人們的環保意識逐漸增強,瀝青路面技術也被廣泛應用在了公路建設中,在公路建設與維護中占據較大的比例,因此增強對瀝青路面的研究工作,提高該技術的利用效率,降低對環境的污染,能夠有效促進我國公路事業的發展。
2? 溫度對瀝青路面再生技術的影響
由于瀝青中碎石的強度主要是依靠各個石粒之間的鑲嵌力,因此如果熱穩定性能良好,則其基本上不受瀝青軟化的干擾,通常來說,瀝青碎石路面被破壞主要是由于瀝青的老化,導致各個組分之間的粘結力降低,甚至消失,難以承受大型車輛的負荷,最終令瀝青路面的強度不足,石粒之間缺乏粘結力,變得較為松散,使用性能大幅度降低[1]。而只要瀝青中各個組分的比例保持在一定的范圍內,路面就能具有較好的性能,因此,瀝青路面再生技術是防止瀝青老化的技術,而在溫度的作用下,瀝青會加速老化,這是由于瀝青中各個組分之間的比例開始失衡,部分輕質組分,通過與空氣中的氧分子發生作用,分子量增加,致使路面的使用性能下降,因此必須通過路面再生技術提高其強度。溫度是影響瀝青路面性能的關鍵因素,因此在建設瀝青路面時,必須要結合當地的氣候溫度,從而設計施工方案。根據當前的研究顯示,隨著溫度的升高,瀝青路面中再生混合物料的強度會顯著降低,由此可以看出,溫度對瀝青路面的使用性能影響較大。
3? 瀝青路面再生技術的主要分類
目前的瀝青路面再生技術,從溫度來看,主要可以分為冷再生和熱再生技術。
3.1? 冷再生技術分析
3.1.1? 廠拌冷再生技術分析
瀝青路面的冷再生技術主要分為以下兩種,即廠拌冷再生以及就地冷再生技術,廠拌冷再生指的就是在拌和廠攪拌可再生的瀝青混合料,然后將其輸送到施工現場,再對其進行平鋪碾壓,最終形成道路結構。此種方式通常適用于攪拌廠效率較高,再生物料容易控制時,而一旦拌和站積存了大量的瀝青混合物料,此種情況適合采用瀝青的就地冷再生技術。
3.1.2? 就地冷再生分析
就地冷再生技術是在上個世紀90年代在路面冷刨工藝的基礎上,逐漸發展起來的,現階段已經成為了道路維修的基本方式之一,其主要適用在道路結構層的翻修工作中,可以在任何路面上使用[2]。乳化過后的瀝青、泡沫瀝青以及煤灰、水泥等均可以用于就地冷再生結構中,除此之外,將乳化后的瀝青、泡沫瀝青中再添加部分水泥,可以充分增強瀝青路面的使用性能,這主要是由于水泥的水化作用,可以充分提高冷再生結構的早期強度,但是冷再生層使用的瀝青量較少,導致其孔隙率較大,直接將其作為道路的路面層,往往無法承受過往車輛的重量,很容易造成路面的磨損,因此在使用瀝青就地冷技術時,通常需要在冷再生曾鋪設一層或是兩層的熱攪拌后的瀝青混合料,能夠充分降低對瀝青路面冷再生層的損傷,不僅可增強路面的質量,同時還能保證形成的安全性和舒適性。
3.2? 熱再生技術分析
3.2.1? 現場熱再生技術分析
熱再生技術主要可以分為現場熱再生技術以及廠拌熱再生技術,現場熱再生技術,通常應用在維修破損路面上,即通過對路面加熱至110℃~150℃,然后令其軟化,從而清除路面的廢料,再加入少量的瀝青混合劑,還可以添加一些新的骨料,最后再將生物料重新鋪設在破損的道路上。例如,在甘肅省某高速公路的運行后,瀝青路面出現了裂紋以及塌坑等問題,嚴重降低了路面的安全性和舒適性,因此,在對該路面進行維修時,采用了就地熱再生技術,通過大型的工作機組,將路面加熱令其軟化,然后再將原本的瀝青層輸送到攪拌機中,添加新的骨料后再用壓路機進行碾壓,從而形成一條新路。總的來說,現場熱再生只需單次操作就能夠將物料以及需要維修的道路粘合起來,或者是先將道路壓實后再鋪設一層物料層,避免對公路造成磨損,方法簡單便捷,適用于對磨損情況不太嚴重的路面進行維修。
3.2.2? 廠拌熱再生技術分析
根據歐洲國家公布的相關數據,現階段廠拌熱再生技術在歐洲應用最廣,其不僅能夠在路面的冷刨中使用,同時還能增強路基以及公路基層的強度,而且還能修復瀝青公路的各個結構,將該技術使用在市場道路的建設以及維護上,通常無需養護,使用當前的瀝青混合料即可,不用再購買其他專用設備,降低公路維修的費用。道路維修部門只需要改進相關設備,就能利用廠拌熱技術進行道路施工,資金投入較小,由此可見,廠拌熱再生技術是當前最適合我國道路維護的一種方式。
4? 瀝青路面再生技術的評價
當前公路建設速度不斷加快,公路的維護量逐漸提升,因此研究路面再生技術,提高工藝水平,可以有效節約能源,實現資源的可持續發展。
4.1? 經濟效益分析
首先,瀝青路面的再生技術可以有效節約砂石以及瀝青等原材料,例如,根據美國公路部門公布的相關數據,在利用再生技術建設和維護公路時,不僅能夠節約50%的材料費用,降低25%的工程造價費用,同時還能減少50%的瀝青使用量。由此可見,在修復瀝青路面時使用再生技術,在保障道路使用性能的前提下,還能降低對原材料的消耗,有效減少資源的浪費,充分保護自然環境。以甘肅省某高速公路瀝青路面的銑刨料進行試驗時發現,舊瀝青材料含量一般在Pob=4%~5%,其中瀝青的含量較多,同時還能滿足再生技術的性能標準,同時利用該數據計算材料費用時發現,每立方米的瀝青材料可以節約384元。
4.2? 社會效益分析
現階段大部分瀝青路面的修補工作均可以采用再生技術,通過對原材料進行合理的配比,再生瀝青的參數,就能滿足道路的建設的性能需求,同時還能充分利用廢棄的物料,在確保道路基本性能的前提下,實現環境保護的目的,以甘肅省某公路的維修為例,由于該省份較為缺乏優質的石料與土地資源,因此通過使用瀝青路面再生技術,就能夠大幅度減少石料以及土地資源的需求,例如,甘肅省每年可以減少11萬平方米的廢料的產生,節省87萬立方米的石料。
4.3? 綜合效益分析
與傳統的路面養護技術相比,瀝青路面再生技術,還可以減少很多路面維護出現的問題。路面熱再生在顯著降低養護費用的前提下,還能減少約50%的維修時間,例如,當維修公路路面時,不可避免地會影響交通狀況,而由于交通堵塞造成的經濟損失,有時甚至會超出公路的維護成本,因此減少道路的維修時間,加強公路的養護,提高公路養護部門的工作效率,瀝青路面的再生技術能有效解決上述問題,在利用其展開施工時,不僅綠色環保,同時還能有效提升經營效益。除此之外,將再生利用的RAP再次再生,可以降低施工成本,還能有效降低石料、瀝青以及土地資源的使用量,產生巨大的效益。
5? 結束語
總而言之,研究路面的再生技術可以加強對瀝青路面材料的回收工作,不僅可以有效降低道路建設以及維修的成本,同時能夠減少能源的浪費,避免對周圍的環境造成損害。
參考文獻:
[1] 趙彬.瀝青路面就地冷再生技術在農村公路施工中的應用思考[J].中國地名,2020(5):72.
[2] 朱強.高速公路瀝青路面就地熱再生與技術效果分析[J].黑龍江交通科技,2020(5):29~30.