瀝青路面熱再生技術(shù)探討

陳志良

(山東省濱州公路工程有限公司，山東 濱州 256600)

0 引 言

公路交通事業(yè)發(fā)展的過程中，早期建設(shè)的部分高速公路在長期的運營過程中已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的瀝青路面病害，公路的維修和養(yǎng)護已經(jīng)受到了國家相關(guān)部門的廣泛重視。根據(jù)不完全的統(tǒng)計顯示，每年由于瀝青路面翻修而產(chǎn)生的瀝青廢料就高達220萬t，且該數(shù)據(jù)還在逐年增長，對環(huán)境造成了嚴重的污染，也對資源造成了大量的浪費。相關(guān)部門也意識到這個問題，并加大了對路面材料循環(huán)利用的重視程度。瀝青路面熱再生技術(shù)作為一門新工藝技術(shù)，通過對瀝青混合料的再生，能夠很大程度的回收利用廢舊混合料，減少了對新材料的開采。對整個社會的節(jié)能減排都具有巨大的經(jīng)濟效益和時代意義。

1 瀝青路面再生方法

瀝青路面再生技術(shù)是要將舊瀝青路面材料經(jīng)過專業(yè)機械設(shè)備處理，同時按照設(shè)計的配合比摻入一定新的瀝青、集料、再生劑等，使得瀝青混合料能夠達到相應(yīng)的技術(shù)標準，然后再通過機械的攤鋪碾壓形成路面的結(jié)構(gòu)層。按照施工溫度的不同，可以將瀝青路面再生技術(shù)劃分為熱再生和冷再生兩類；根據(jù)施工場合的不同，又可以將其劃分為就地再生和廠拌再生。具體的瀝青路面再生技術(shù)如圖1所示。

圖1 瀝青路面再生技術(shù)分類

1.1 廠拌熱再生

廠拌熱再生技術(shù)是將鏟除的舊瀝青混合料運送至攪拌廠中，在拌合廠中先破碎舊瀝青，并對其進行篩分，同時還需要對就瀝青混合料進行試驗檢測，根據(jù)舊瀝青混合料的老化程度，以及需要配制的再生瀝青混合料標準，向舊料中摻入各部分材料，達到相關(guān)的要求，送至現(xiàn)場攤鋪碾壓。廠拌熱再生對泛油、松散、車轍、裂縫等病害的修復(fù)效果較好，能夠讓道路依舊保持原有的線形和高程，能夠在確保厚度基本不變的情況下對路面的結(jié)構(gòu)進行改善，該方法最大的缺點就是舊瀝青材料需要運送至指定的拌合場進行加工，導(dǎo)致其運輸成本受到增加，而且該方法在施工過程中對交通的影響也相對更大。

1.2 就地熱再生

就地熱再生技術(shù)與廠拌熱再生的不同點就在于，瀝青混合料的在原地進行加熱翻松，摻入新料并拌和，拌和之后直接進行攤鋪和碾壓，就地熱再生通常應(yīng)用于預(yù)防性的道路養(yǎng)護中。該方法中廢料和廢棄物不需要進行搬運，節(jié)約了廢料堆放的場地，減少了對環(huán)境的污染，也降低了成本。整個工程的施工周期較短，進度較快，對交通的影響也較小。但該種方式的熱再生技術(shù)由于需要現(xiàn)場的加熱施工，所以容易受到寒冷氣候的影響。

就地熱再生還有三種形式，分別為整形再生、復(fù)拌再生以及復(fù)拌加鋪再生，每種熱再生工藝的適用范圍和工藝特點略有不同。在選擇就地熱再生施工工藝之前還需要對舊瀝青路面進行調(diào)查分析，針對路面不同破壞形式下的熱再生工藝適用性如表1所示。

表1 不同破壞形式適用的就地熱再生工藝

1.3 冷再生

與熱再生相比，冷再生技術(shù)最大的區(qū)別就在于瀝青加熱溫度的不同，冷再生技術(shù)的優(yōu)點在于沒有加熱過程，避免了瀝青混合料的老化，此外還能夠有效的避免因為瀝青加熱而導(dǎo)致的空氣污染。而冷再生技術(shù)的缺點在于路用性能與熱再生相比較差，而這也正是冷再生技術(shù)應(yīng)用并不廣泛的主要原因。

2 就地熱再生混合料配合比設(shè)計

再生瀝青混合料配合比的設(shè)計是就地熱再生技術(shù)中最為重要的部分，且配合比的設(shè)計也較難以把控。要對再生瀝青混合料配比進行設(shè)計，首先還需要對原路面的瀝青混合料進行試驗測試，其主要目的是評價舊瀝青混合料，測出舊瀝青混合料中各部分材料的含量以及瀝青的老化程度。之后確定再生瀝青混合料需要達到的設(shè)計標準，通過計算得出舊瀝青中需要添加的各部分材料的量。

再生劑是實現(xiàn)瀝青混合料再生使用的重要材料，再生劑能夠改善老舊瀝青的流變性，此外還能夠起到穩(wěn)定膠體結(jié)構(gòu)的作用，可以有效的提高瀝青混合料的各項性能。目前再生劑主要可以分為三類，分別為軟瀝青、專用瀝青再生劑以及低粘度的油分。再生劑摻量的確定也是較為關(guān)鍵的一部分，可以通過溶度參數(shù)法、經(jīng)驗預(yù)估法以及性能設(shè)計法來確定再生劑的用量。溶度參數(shù)法來確定再生劑的用量，在理論方面具有可行性，但是由于計算的過程需要應(yīng)用專門的試驗設(shè)備來明確舊瀝青的組合和溶度參數(shù)，所以在實際工程中較難推廣應(yīng)用。經(jīng)驗預(yù)估法的關(guān)鍵就是準確估算混合料中瀝青的含量，對于瀝青用量不夠明確的情況，不建議用此方法。性能設(shè)計法其核心思想就是通過添加再生劑使得舊瀝青的技術(shù)指標得以恢復(fù)至規(guī)定的范圍之內(nèi)，為了使得舊瀝青混合料性能能夠達到最佳的狀態(tài)來調(diào)整再生劑的用量，該種方法的計算思路相對而言更加清晰明確，能夠更好的把握再生瀝青混合料的性能指標。

完成了再生劑類型的選擇以及用量的確定之后，再摻入瀝青和集料使其形成新的再生瀝青混合料，然后就需要對混合料的各項路用性能展開檢測，其中重點要關(guān)注混合料的耐久性、抗裂性、抗疲勞性、抗老化性等。對性能的檢測一方面是未能夠再次確保再生劑和集料摻量的合理性，此外還能夠?qū)r青混合料進行間接評價。待這些性能經(jīng)試驗測試均能夠滿足規(guī)范要求，方可鋪筑試驗路段，若均能滿足相關(guān)要求，則確定此配合比為再生瀝青混合料的配合比。

3 就地熱再生技術(shù)的工程應(yīng)用

加熱系統(tǒng)和再生系統(tǒng)是就地熱再生機械中最為重要的兩個系統(tǒng)，高的熱效率是加熱系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過加熱系統(tǒng)能夠?qū)訜岬臏囟冗M行靈活及時的調(diào)節(jié)，除了確保路面的加熱溫度能夠滿足施工的需要以外，還需要確保瀝青不會老化，此外還需要具備有良好的經(jīng)濟性和安全性。再生系統(tǒng)通常由新瀝青的混合料供給裝置、廢舊料銑刨裝置、新老料的拌和裝置以及混合料的攤鋪裝置所組成。

在瀝青正式的鋪筑之前通常需要選取200 m左右的道路作為試驗段，先檢驗道路的施工情況是否能夠符合設(shè)計中相關(guān)的試驗技術(shù)指標。如若符合要求則可按照程序進行施工。為了避免路面雜物影響再生瀝青混合料的性能，首先需要清掃路面，然后畫出導(dǎo)向線，確保施工過程線形的控制。下一步需要加熱舊瀝青路面，加熱的具體溫度以及攤鋪的速度需要綜合路面狀況、氣溫、風速的幾方面的因素來共同確定，通常情況下舊路面的加熱溫度一般控制在160～180 ℃，再生混合攤鋪料的溫度需要控制在130～140 ℃。銑刨舊路面時需要深度均勻，為了方便再生瀝青混合料的結(jié)合，需要保持銑刨面有一定的粗糙度。舊瀝青路面經(jīng)加熱機加熱之后，復(fù)拌機對舊路面進行再生攤鋪。之后采用鋼輪和膠輪壓路機對再生瀝青混合料進行交替碾壓，壓實度通常需要控制在98%以上。當再生層壓實之后路表溫度低于50 ℃后方可開放交通。

就地熱再生施工過程中需要嚴格的對施工質(zhì)量加以控制，重點是對再生瀝青混合料、路面形狀以及施工溫度三個方面的控制，其控制標準分為如表2和表3所示。

表2 再生混合料質(zhì)量控制標準

表3 施工溫度控制

4 結(jié) 語

綜上，通過就地熱再生技術(shù)能夠充分的循環(huán)利用舊瀝青路面的廢棄料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于瀝青路面的翻修養(yǎng)護中。文中闡述了瀝青路面熱再生和冷再生的路面再生方法，分析了就地熱再生瀝青混合料的設(shè)計流程，以及再生劑的選擇和用量。最后闡述了就地熱再生技術(shù)的機械設(shè)備、施工工藝以及質(zhì)量控制點。