史云飛,任靖峰,杜素軍
(1.山西交通職業技術學院,山西 太原 030032;2.山西交通養護集團有限公司,山西 太原 030006)
隨著我國經濟的快速發展,公路建設速度也越來越快,經過近二十年的發展,部分高速公路由于運營時間長及車輛荷載作用,出現不同程度的病害,每年用于養護維修的費用多達上億元。公路建設由建轉養。
我國“十一五”規劃提出了要大力發展經濟,提高資源利用率,減少資源浪費的目標。《十二五循環經濟發展規劃》明確指明了發展循環經濟的主要指標,廢舊瀝青混合料循環利用成為迫切的任務。“十三五”《公路養護管理發展綱要》中提出對公路養護實行回收利用再發展的要求,要求高速公路廢舊瀝青混合料的回收循環利用率達到100%,循環率達到95%以上。廢舊瀝青混合料的利用和再生是創新、協調、綠色發展的趨勢。提高循環使用的效率、改進養護和維修的技術、縮短養護的時間,是保證公路建設和養護穩定發展的關鍵因素。
目前,瀝青路面循環利用技術已成為發達國家公路建設與維修養護最常用的技術。美國、前蘇聯和日本等國家對廢舊瀝青路面再生技術先后出版了一系列技術標準和規范[1],相關規范資料如表1所示。
為了推動廢舊瀝青路面材料循環利用,促進再生技術的健康發展,很多國家還相繼制定了相關政策措施加以引導,減少資源使用量和廢棄物的排放量,提高瀝青路面廢舊料的利用率,保護生態環境[2]。具體政策措施如表2所示。

表1 國外瀝青再生路用相關規范資料

表2 各國廢舊料再生利用政策措施
近幾十年來,隨著國民經濟的飛速發展,我國建筑行業發展迅速,廢棄混凝土量也大幅增加,由此產生的資源、能源、環境問題日益突出[3]。《國家鼓勵的資源綜合利用認定管理辦法》中規定:對生產原料中摻有不少于30%的廢舊瀝青混凝土生產的再生瀝青混合料實行增值稅即征即退政策;《中華人民共和國循環經濟促進法》首次以國家法律的形式對再生材料提出了政策鼓勵、資金支持與稅收優惠政策[4]。
傳統廢舊瀝青路面材料循環再生利用的技術,按施工溫度、加工工藝及加工地點,可劃分為廠拌熱再生、就地熱再生、廠拌冷再生、就地冷再生和全深式再生5種再生方式[5]。
廢舊瀝青路面混合料再生技術以技術性原則、環境性原則和經濟性原則為前提,根據公路等級、路面狀況、養護工程性質、交通量情況、施工環境、生產能力等因素,綜合考慮選擇再生方式。傳統廢舊瀝青混合料再生方式有其各自的適用性和優劣勢[6],具體特點如表3、表4所示。

表3 傳統再生方式的適用性

表4 傳統再生方式的特點
基于對傳統廢舊瀝青路面循環利用工藝的研究分析,現提出一種廢舊瀝青路面循環利用的新工藝。該工藝屬于裝配式建筑的一種,是一項全新的利用方式。廢舊瀝青混凝土銑刨后,就近運輸回預制瀝青混凝土制品工廠,通過分析其各組分性質以及級配組成,針對性地添加改性劑、黏結劑、結構增強劑等材料,通過特定的工藝制作各種規格、類型的預制混凝土制品。就近用于瀝青路面坑槽修補、局部銑刨后鋪裝;路緣石、邊坡護坡砌塊等工程構件;戰備、應急救援、施工便道等快速鋪裝領域。該工藝具有施工快速、受施工溫度影響小、價格低廉、綠色環保等優點,是廢舊瀝青路面循環利用的一種新的途徑,符合國家倡導裝配式混凝土政策要求。
廢舊瀝青路面循環利用的新工藝不僅具備裝配式建筑結構的優點,還具有傳統廢舊瀝青路面不可比擬的優勢。現將該項工藝的技術特點總結如下。
3.2.1 施工快速
利用廢舊瀝青混合料制作的裝配式預制結構,可進行路面坑槽修補、局部銑刨后鋪裝、低等級道路鋪裝。與傳統技術相比,該項技術減少了現場人員的配備和施工設備機具的投入,施工速度明顯加快,有利于快速開放交通。尤其在施工便道、應急救援及戰備道路等快速鋪裝領域,該項技術具有不可比擬的優勢。
3.2.2 質量更加可控
廢舊瀝青混合料裝配式預制結構可由工廠進行批量生產,生產過程不受天氣的影響,不合格產品可及時剔除,保證了產品質量的可控。預制結構可快速拼接,形成牢固整體,且更換便捷。
3.2.3 防腐性能優越
廢舊瀝青混合料預制件,由瀝青類膠黏劑組成連續相,舊瀝青裹附的集料作為分散相,與普通水泥混凝土相比,具有較明顯的防腐優勢。在北方寒冷地區,冬季因下雪影響交通,往往要撒布融雪劑進行融冰化雪。含有融雪劑的冰、雪混合物堆積于路緣石、防撞墻等旁邊,慢慢融化成鹽溶液,對水泥混凝土造成了嚴重的腐蝕。水泥混凝土結構從脫皮到露筋,再到大面積剝落,整體強度下降,影響交通安全。而瀝青本身就是防腐材料,利用廢舊瀝青混凝土制備的預制構件,具有良好的防腐性能。
3.2.4 可制作功能性預制件
由于廢舊瀝青混合料在工廠預制成型,可在成型過程中加入彩色顏料、自發光涂料、融雪劑、抗老化劑等,使之成為具有一些特殊性能的功能性預制件。可用于彩色路面、自發光路面、融冰路面、抗老化路面等功能性道路鋪裝。
廢舊瀝青混合料預制結構具體應用領域如表5所示。

表5 廢舊瀝青混合料預制結構應用領域
我國公路養護維修市場非常龐大,廢舊瀝青路面混合料循環利用的需求巨大,國家對廢舊瀝青路面的循環利用也做出了具體要求。開展傳統再生成套技術的升級和新型循環利用方式的研究同等重要,尤其是利用廢舊瀝青混合料制備裝配式混凝土的研究應用前景廣泛。但該項技術尚處于研發的初級階段,希望行業內更多的研究機構、企業加入,使其盡快進入規模化生產應用階段,為建設“低碳、環保、綠色”交通貢獻力量。
