公路沥青路面再生技术的应用分析

摘要：随着我国经济和社会的发展，我国的公路交通事业也得到了快速的发展，公路里程在不断增大，公路等级也在不断提高，并且大量低等级公路得到改建和扩建，公路交通正在国民经济生活中发挥着越来越大的作用。随着公路的高速发展，大量的公路己进入大、中修期，大量的翻挖、铣刨旧路面，不仅对环境产生巨大的危害，而且也造成大量优质沥青的浪费，尤其我国沥青极为匮乏。由于我国目前还没有完全掌握旧沥青混合料的再生技术，旧沥青废弃量将达到220万吨之多，如能加以利用，每年可节省材料费3亿元以上，而且这个数字是以每年15%的速度增长的。在这种情况下，如何利用老化的沥青混合料，成为我们面临的首要问题。本文通过对就地热再生和厂拌热再生工艺的介绍与分析，总结了该工艺的优点与应用的限制条件，提出了应注意的问题。

关键词：热再生;就地热再生;厂拌热再生

中图分类号：U416文献标识码： A

沥青路面再生技术属于道路维修的范畴，其分类很多，按再生形成的层位不同可分为再生面层、再生基层和再生底基层;按再生方式的不同可分为热再生和冷再生;按拌和地点的不同可分为现场再生和厂拌再生。无论种类如何划分，都是利用旧有的道路材料，由于近期在公路养护中的应用较多，逐渐成为人们关注的一项新技术。本文主要对现场再生和厂拌再生技术进行探讨。

厂拌热再生技术的应用

厂拌热再生技术指先将旧沥青路面铣刨后运回工厂，通过破碎、筛分(必要时)，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺人一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和，使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑。通过回收沥青料生产传统意义上的再生沥青拌和料是最为普遍的沥青再生方式，并且被认为是标准的施工工艺。大量的技术数据表明，按标准程序生产的厂拌再生料在抗车辙、剥落、风化和疲劳裂缝方面与传统的沥青料有相同的质量与结构性能。一般来讲，厂拌再生料与传统的沥青料相比，在抗老化与抗水损害方面具有更优的性能。

1. 材料处理与储存

回收沥青料是通过铣刨、剥离、破坏、破碎或研磨的方式得到的。为确保回收沥青料的性能，应对回收沥青料进行检验，剔除不合要求的材料(粒料过多、表面处治、补缝材料等)。一些业主还规定，不同项目的回收沥青料不能混合。有关机构建议:在储存过程中，为防止结块现象，回收沥青料堆的高度不应超过3m;储存时间应尽量缩短，以免回收沥青料含水量过高。

经验证明，圆锥形储料堆能较好地防止大规模的结块现象。料堆表面20一25cm易结成硬皮，可以起到防水作用，还能防止下面的回收料结块。回收沥青料容易积水，而且不能象集料堆一样排水。当采用较低的水平料堆储存时，有时含水量会达到7%一8%。

2. 混和、摊铺与压实

当把回收沥青料与热沥青料混合时，应避免将回收沥青料加热到427摄氏度以上，否则会产生蓝烟现象。在间歇式再生设备中，回收沥青料通常在搅拌器中与新集料混合。在滚筒式再生设备中，回收沥青料通常通过双重给料装置进人滚筒与集料混合。新集料在滚筒前端进人，回收料在滚筒中后部进人，从而避免过度加热回收沥青料。

在间歇式再生设备中，回收沥青料的比例受限于加热能力，其比例一般为10%一30%;在滚筒式再生设备中，回收沥青料的比例可达30%一70%，但为防止产生过多的碳氢化合物气体，这一比例一般控制在50%以下。

3. 质量控制

为生产出均匀优质的厂拌热再生料，需要对回收沥青料进行系统的质量控制。回收沥青料的含水量、级配、沥青含量应受到严密的监控。监控级配与沥青含量的抽提试验、再生沥青粘结剂的针人度与粘度试验均应严格按照要求进行，从而确保及时进行调整以确保沥青再生料的性能。

就地热再生技术应用

就地热再生是一种通过再生老化的沥青铺层，从而降低新料的用量并恢复路面性能的现场施工方法。一般来讲，就地热再生包括以下几个步骤:①通过加热的方式软化沥青面层;②翻松并/或通过机械移除面层材料;③将旧的面层材料与再生剂、沥青粘结剂或新的沥青料混合;④将混合料铺筑于工作面上。

就地热再生的主要目的是校正非结构性的路面病害，如面层剥落、裂缝、车辙、坑槽、推移、垄起等。热再生可通过一步操作或多步操作来完成。一步法指的是旧料与新料混合后一次摊铺成形，多步法指的是再生层之上加铺一层新的磨耗层。

1. 就地热再生工艺

美国沥青再生协会认可了三种就地热再生工艺:①面层再生;②再铺法;③复拌法。恢复沥青粘结性能的再生剂在这三种工艺中都可以添加，但新沥青混合料只应用于再铺法和复拌法两种工艺中。

1.1 面层再生

ARRA把面层再生定义为:将易脆裂的、存在裂缝及不规则面层恢复原有性能，并为最终铺筑较薄的磨耗层做好准备的再生过程。面层存在病害但基层性能良好的道路可采用这种工艺。面层再生后又单独加铺新的沥青层的工艺称为两步法，否则称为一步法。

面层再生的主要目的是消除表面不规则变形与裂缝。通过面层再生，可将面层恢复到理想的线型、等级、纵横坡度，从而保证路面的排水性能。短期内还能在一定程度上提高路面的抗滑性能。在热拌加铺工序前进行路面再生可以成功的消除反射裂缝;缩短路面再生与加铺工序之间的时间间隔并确保施工温度可以使两层之间更好的联接。

1.2再铺法

再铺法指的是面层再生与加铺新的热沥青混合料层同时进行，从而在再生层与新面层之间形成热热联接的过程。一般来讲，面层再生过程紧接着就是加铺过程。这一工艺用来校正面层25一50mm深度的病害。面层病害，如细微车辙、收缩裂缝、起皮剥落等，均可通这一方法得到根除。当面层再生法不足以恢复面层的设计要求，或传统的热料加铺难以实施或没有必要实施时，再铺法是较为理想的施工方法。与传统的厚度25mm以上的热料加铺层相比，再铺法中较薄的加铺层(12mm)可以用来与再生层结合，形成良好的抗滑表层，并可以大大降低成本。

1.3复拌法

ARRA所定义的复拌法包括以下步骤:将路面加热40mm至50mm深度;翻松材料并收集至中间狭长地带;将翻松材料与新集料和再生剂(如有必要，加人新的沥青混合料)在拌和器中拌和;将再生混合料摊铺成均匀的一层。当再铺法不足以恢复面层的设计性能并且需要添加新集料和新沥青混合料以增加旧铺层的强度与稳定性时，复拌法是较为理想的再生方法。这种方法可以有效地消除铺层，50mm深度内的车辙、裂缝和氧化脆化现象。沥青铺层与单层封层材料重新混合，封层材料可以起到软化再生粘结剂的作用。然而，具有多层封层的铺层会在表面产生烟雾和燃烧现象，进而阻碍对下面铺层的加热。

2. 材料与混合比设计

就地热再生设计中的两个主要步骤是材料分析与混合比设计。材料包括再生沥青铺层和再生剂。为取得具有代表性的再生沥青铺层试样，应设计并采用随机抽样法。抽样方法与频率应根据历史数据、建设资料、材料指标来确定;必要时应在取样前将沥青路面划分成不同的等级。由于再生沥青层的技术指标随着通车时间和交通状况不断变化，为更准确地分析材料，级配、沥青含量与老化的沥青粘结剂的流变学指标均应确定。就地热再生混合比设计指确定为达到目标级配集料(必要时所需新集料的量)的综合级配的过程。

厂拌热再生技术与就地热再生技术优缺点比较（如下表）

厂拌热再生技术 就地热再生技术

优点 再生后的沥青混合料性能比较理想，可根据其性能和工程情况，用于各个等级公路的沥青面层及柔性基层 具有施工速度快、旧料利用率高、节省了材料转运费用的优越性

缺点 铣刨后的旧沥青混合料需要来回运输、破碎、筛分，工序繁杂、成本较高 设备费用高昂，混合料的拌和和质量控制难度大

四、再生工艺需要考虑问题及建议

1、原路面调查分析

沥青路面再生工程实施前，必须对旧沥青路面有一个详细的调查，通过原始设计、施工记录、养护记录等资料，不仅需要了解不同路段的路面结构和材料组成，特别是混合料施工中的沥青用量、混合料级配、不同结构层的厚度等，还需了解当地的自然气候环境、交通量大小、轴载情况、施工条件的限制、旧沥青路面材料的现状、各种原材料的供应情况等，方便设计人员选择可行施工方案及结构层设计，再对可采用的方案进行技术经济对比分析以确定最佳施工方案。

2、配合比设计

再生沥青混合料设计应首先满足路用要求，同时应因地制宜、经济实用。再生混合料配合比设计需要确定新旧料的掺配比例、再生剂的类型及掺加比例，根据旧骨料的级配，确定新骨料的掺配比例及混合料的最佳用油量。再生混合料除满足普通沥青混合料的要求外，还应考虑在施工过程中和自然因素下的抗老化能力，使其具有较长的服务期，其次在满足路用性能的前提下，尽可能的利用旧料，提高旧料的掺配率，从而有效地降低工程成本。

3、现场施工质量

再生混合料的摊铺压实与普通沥青混合料基本相同。但需注意在挖除旧料的路面上摊铺前做好修整处理工作。包括清理基层上浮灰、杂物，必要时喷洒透层油、黏层油或设置下封层。再生混合料的出料温度一般比普通沥青混合料的要低，运输时要注意保温，对低于初碾温度的料应废弃。再生混合料铺筑需做好试验段施工、总结分析工作，提出合适的碾压机械吨位组合、碾压遍数、速度及初压、复压、终压的控制温度等相关参数。旧料加热问题，是直接影响到再生路面的路用品质的好坏，牵涉到对现有设备的改造、工程规模的大小、工程资金的合理利用、工程的经济效益等诸多方面。

结语

有研究表明再生混合料的老化率通常比新拌混合料的低，且再生混合料抵抗水损坏能力高于新拌混合料，耐久性也高于传统混合料。沥青路面的再生利用，能够节约大量的沥青、砂石等原材料，节省工程投资，同时有利于处理废料、保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。

参考文献：

[1] 周国麟.沥青路面现场热再生施工工艺的推广应用[J]. 西部探矿工程. 2005(10)

［2］ JTG F41 －2008． 公路沥青路面再生技术规范［S］. 北京:人民交通出版社，2008.