浅析沥青再生技术与应用

【摘 要】沥青在施工与长期使用过程中会逐渐老化，其内在表现为沥青组分变化，外在表现为针入度减小，黏度增大，延度降低。沥青再生是沥青老化的逆过程，通过添加再生剂加以调节，可恢复其性能而得以再生。沥青再生技术的使用，降低了路面养护成本，节约了大量的石油资源，减少了污染，有着广泛而积极的社会意义和经济效益。

【关键词】沥青；再生

目前，我国在沥青路面大修中基本采取“废旧用新”的做法，即刨除老路面沥青后加铺新的沥青。据粗略计算，我国每年所废弃的路面沥青混合料要超过200 万t，其中含有的沥青达10 多万t，据预测，随着道路里程的逐年增加，废弃的路面沥青混合料也将逐年增加，若不加以有效利用，既浪费了大量不可再生的石油资源，又占用土地、污染环境、破坏生态等。

沥青路面的再生技术是对旧沥青混合料进行回收，破碎、筛分后重新加热，然后加入适量新沥青、再生剂和集料等进行拌和，使其恢复原有性能，再次作为新拌沥青混合料用于路面结构，这样既可节省大量原材料，又可满足路面的使用要求，且保护了生态环境。

1 沥青路面再生机理分析

目前，国内工程界对老化沥青再生机理比较认可的是“组份调节理论”，我国现行标准《沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052―2000） 中规定分为三组份法和四组份法。三组份法将沥青分为油份、树脂和沥青质；四组分法将沥青分为沥青质、胶质、饱和份和芳香组份，沥青中各组份的相对含量对其路用性能有着重要影响。

一般认为，沥青老化的根本原因是在温度和空气中氧的作用下发生氧化作用。沥青发生氧化作用时，低分子化合物向高分子化合物转变。在沥青组份中，油份属于低分子化合物，经过氧化作用后，其中的芳香组份向胶质转变，胶质向沥青质转变，最后，沥青质聚合成更大的的分子化合物。所以，沥青的老化实质上是沥青组份的转移，“组份调节理论”就是从化学平移出发。由于组份的平移，沥青老化后，某些组份（ 如胶质、沥青质） 偏多，而某些组分（ 如芳香组份） 偏少，各组分间比例不协调，导致沥青路用性能降低，如能通过掺加再生剂调节其组分，则沥青将恢复原来性质。

从化学角度看，旧路面沥青的再生是沥青老化的逆过程。从流变学角度讲，旧沥青的再生可以归纳为将旧沥青的黏度调节到所需要的黏度范围内。根据生产调和沥青的原理，旧沥青的再生是在旧沥青中加入某种组分的低黏度油料（ 再生剂），经过调配可获得具有适当黏度及一定路用性能的再生沥青。在实际操作过程中，对于再生沥青性能的控制，主要通过黏度调节以及测试再生沥青的三大指标来实现。

2 国外沥青路面再生利用现状

欧美等西方发达国家早已开始路面旧沥青混合料再生技术的研究和试验，随着人们环保意识的不断增强，对这项技术的研究和试验受到各国的普遍重视。其中： 美国、加拿大、德国、日本和前苏联等国家对路面沥青废料再生技术进行了研究，并已得到了广泛的应用和取得了良好的效果。

纵观欧美国家沥青路面再生利用技术研究的状况，可看出对旧沥青路面废料再生技术研究的重视，他们在再生混合料的拌制工艺，以及与之配套的各种挖掘、铣刨、破碎、拌和等机具的研制等方面，都取得了很大成就。

3 沥青再生的技术途径

沥青材料是由油分、胶质和沥青质等组分组成的混合物。而且就沥青中的某一组分而言，如油分，也是由分子量大小不等的碳氢化合物所形成的混合物。在石油工业中，就根据沥青是混合物的原理，将几种不同组分加以调配，这样就可以获得具有不同性质的新沥青材料。用这种方法生产的沥青，在石油工业中称之为调和沥青，而调和工艺是石油工业中一种重要工艺方法。旧沥青再生就是根据生产调和沥青的原理，在旧沥青中加入某种组分的低黏度油料，或者加入适当黏度的新沥青进行调配，使调配后的再生沥青达到适当的黏度和所需要的路用性能， 以满足铺筑路面的要求。由此可见，旧沥青再生的过程也是一种沥青调和的过程，再生沥青同样可以看作是一种调和沥青。在这一过程中所添加的低黏度油料，也即为通常所说的再生剂。这种调和过程虽然是在伴随有砂石材料的情况下进行的，远不及石油炼制工业中生产调和沥青调配混溶得那么均匀，但是它们的基本原理却是相同的。

4 再生剂的作用

如前所述，老化沥青再生的基本原理是依据生产调和沥青的方法，也就是在老化沥青中通过添加再生剂，经过充分拌和使之均匀，性能得到改善而获得再生。再生剂的主要作用在于以下两点：

（1）调节旧沥青的黏度，使原来过高的黏度得以降低，达到常用沥青的黏度。旧沥青混合料吸收再生剂后，变原来脆硬的状态而成为软塑形态，能够在机械力和热的作用下充分分散，与新沥青和新集料均匀混和。

（2）再生剂与老化沥青充分交融，使凝聚起来的沥青质溶解而分散在油分中，达到调节沥青的胶体结构、改善沥青的流变性质、提高和改善再生沥青的性能。

5 施工工艺

目前，国外沥青路面的废料再生技术通常有4种，即厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生和现场冷再生。

5.1 厂拌热再生

将旧沥青路面用普通铣刨机铣刨后运回搅拌厂储存备用。通过集中破碎、筛分，并分析旧料中的沥青含量和老化程度、集料级配等指标，然后根据沥青路面不同结构层的质量要求，重新进行配合比设计，确定旧沥青混合料的添加比例后掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和，达到规范规定的各项指标的新混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土。

5.2 厂拌冷再生

厂拌冷再生是指将旧沥青路面用普通铣刨机铣刨后运回搅拌厂储存，通过集中破碎（必要时）、筛分并分析旧料中的沥青含量和沥青老化程度、集料级配等指标，并将其作为稳定土骨料，然后根据沥青路面不同结构层的质培要求，添加水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青及稳定剂进行拌和，使之达到规范规定的各项指标要求的新混合料。

5.3 现场热再生

该技术也称为表层再生技术，通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序，一次性实现就地旧沥青路面再生，具有无须运输废旧沥青混合料、工效高、对公路运营影响低等优点，但现场热再生技术最大处理路面深度仅5～6 cm。现场热再生机组主要包括加热、路面翻耙、再生搅拌、摊铺和压实等系统。

5.4 现场冷再生

现场冷再生主要有两种方式： 一种是利用专用再生机在现场铣刨、破碎、加入新料（ 包括乳化沥青或其他再生剂、稳定剂和集料）、拌和、摊铺和预压，再由压路机进一步压实； 这种再生路面主要用于低等级路面和高等级路面基层。另一种是在旧路面上撒布再生剂封层，再生剂能渗入路面5～6 mm，激活表层被氧化沥青的活性，并形成抵抗燃油泄漏的封层，使路面的使用寿命延长2～3年。

采用这项技术的营大路工程经2年多的使用，其路面未出现裂缝和产生变形，取得了令人满意的效果。

6 结语

沥青路面再生利用具有保护环境、保护资源的积极意义。为了合理利用旧路面材料这一资源，需要采取适当的再生工艺， 使再生沥青的性能得以充分发挥。沥青路面再生具有显著的经济效益和环境效益，应广泛推广应用。

参考文献：

[1]吕伟民.国家高速公路发展规划[J].中国公路网，2003（21）.

[2]张宝祥.旧沥青路面冷再生机械施工及成本评价[J].筑路机械与施工机械化，2003（1）.

[3]李从光.沥青再生利用技术概述[J].重庆技术大学学报，2007（6） .

作者简介：

侯立新，男，出生于1976年4月，安徽临泉人，本科学历，现工作于淮南市市政工程公司，工程师，主要从事市政公用工程技术及管理。