沥青路面再生技术的原理与应用

【摘要】早在20世纪初，大家就开始逐渐地发现，修复路面一个非常重要的方法就是重新利用现有沥青路面材料。现在半个多世纪过去了，再生技术做为一种综合技术，有着广阔的发展前景，已经被现代社会广泛应用。针对沥青路面再生技术来说，它具有多种设备、方法和工艺。在我国，很多的公路路面开始了全面维修，其中一种很重要的养护方法就是对旧沥青路面的再生利用。分析沥青路面的再生原理，再加上观察沥青路面的应用现状，我们可以认为其除了具有理论依据，有多重工艺方法可以在工程上使用，实施沥青路面的再生利用还有相当可观的经济效益与社会效益。

【关键词】沥青路面；再生技术；原理；应用

引言

在我国迅速发展公路建设的背景下，截止到2002年的年底，我国高速公路经过十多年的建设，总里程已经发展到世界第二位。在公路使用的过程中，由于各种自然因素例如日照、雨水等的影响，再加上车辆载荷的作用，沥青路面逐渐地会变形、老化而导致最后的损坏。

十五年是一般沥青路面的设计寿命，以此来算，高速公路在我国大都已经进入了大、中修期，每年有超过1000万吨的旧沥青混合料被翻修开挖出来。占用场地堆放废弃的旧沥青混合料，不仅造成环境污染，还会使大量的有价值的资源浪费掉。因此，迫切需要解决旧沥青路面的再生利用问题，这个问题一旦解决，不仅可以使经济效益和社会效益得到显著的提高，每年单单是材料费就能节省15亿元以上。上个世纪八十年代以来，在沥青路面再生技术领域，国外取得了长足的进步，基本上实现了比较成熟的规范化和标准化。相对而言，对于沥青路面的再生技术的掌握，我国做的还不是很全面，大型的应用在工程上的理清再生设备还比较缺乏，因此相关技术的开发和研究必须得到充分的重视。

1 沥青再生技术的原理

旧沥青路面如果是需要翻修或者废弃的，通过翻挖回收、破碎筛分等程序，再把再生剂、新集料、新沥青等等添加进去，再经过拌和，再生沥青混合料就可以形成了，它本身具有一定的路用性能，可用于铺筑路的基层或面层，这样一整套的工艺技术就是所谓的沥青路面再生利用技术。而其中的关键是沥青再生，就是旧沥青中已经老化的经过处理可以使原来的性能恢复，从而可以作为结合料使用。

1.1 材料的老化

在使用过程中，沥青路面会逐渐的脆硬老化，沥青结合料的老化是这一变化的实质。多方面的原因导致了沥青组分的变化，比如轻质组分会挥发，在光照和氧的作用下出现的氧化、缩合作用等等，其中氧化缩合作用是最主要的原因。

随着使用沥青路面的年限的增长，会出现增大沥青质的浓度、加重其老化的现象，配伍失调的现象会出现在沥青材料的组成之中，胶体结构也会随之产生相应的变化。软沥青作为溶剂和沥青质溶度作为溶质的相容性会被破坏掉，原因就是它们的参数产生了改变，最终导致了沥青性质的变化。老旧的沥青会出现粘性过高和柔韧性不足的现象，性能不良的沥青结合料的原因就在这里。

1.2 控制沥青再生性质的标准

在实际工程应用中，必须要通过一些途径，找到一个标准控制这个过程，通过调节其内在组分不仅获得再生的沥青，并且便于测试和计算其实际操作过程。沥青胶体结构的理论上沥青形成不同的胶体结构的原因在于他们的化学成分不同，粘流性质也会在宏观上表现出不同。归结旧沥青的再生方式如下：（1）调节旧沥青的粘度要控制在所需要的范围之内；（2）适当的提高旧沥青的流变指标，良好的流变性质就会重新出现在旧沥青上。控制旧沥青再生性能的标准在欧美国家基本上也是用粘度指标来控制的。一般来说，粘度恢复到正常状态的老化沥青，其性能标准在其他方面也能得到恢复。

2 再生沥青混合料技术的关键

组成设计沥青混合料的内容主要是由以下几个方面：（1）旧料配合率的合理确定；（2）确定掺加再生剂以及再生剂的数量之前，要先确定旧料的老化程度；（3）确定配合旧沥青和新沥青的比例，再生沥青调配而成的粘度要适当，才能在某种程度上改善其性能，使路用的要求得到满足；（4）再生配合料集料级配的调整要针对再生路面的结构类型而定，同时还要兼顾到旧料的级配，才能使混合料各方面的要求得到满足，针对有特殊要求的新路用环境，一些添加剂和改性剂等等可以考虑到掺加进去。总之，虽然无论是设计原理还是思路基本一样，但在配比设计上再生混合料相对于新拌沥青混合料，还是具有一定的自身特点。

3 再生技术在沥青路面上的应用

虽然在理论上可以充分恢复旧沥青混合料的路用性能，但是采取怎样的利用方式还是要根据实际应用中的不同情况。在添加材料的性质和比例确定之前，先要采集分析破损的路面，制定不同的施工方法和施工方案。

上个世纪80年代之前，厂拌再生工艺广泛的运用在国际沥青路面的再生上。而在80年代后，路面加热设备的快速发展加上就地试验检测技术的提高，各国开始越拉越重视路面现场就地再生技术。由于沥青的就地再生工艺的一系列作业都是就地完成的，不仅施工速度快，还具有运输量少的特点，所以这种工艺方法逐步被许多工业发达的国家采用。不过，就地再生材料相对于厂拌再生工艺而言，在拌和质量上比较难以控制，再加上比较昂贵的再生设备，因此今后我国路面材料再生仍然是将厂拌再生工艺作为主要方法。

现在，沥青再生技术在国外已经越来越成熟，不同的再生机械设备取决于不同的再生工艺，全套机械化作业也已经实现了，比如意大利的玛丽安妮公司以及德国的维特根公司。尽管在再生技术的研究上我国起步较早，但是还是比较落后，主要体现在对再生技术的应用上。在就地冷再生技术上，我国直到上世纪末才开始引进再生机进行现场试验，所以无论是泡沫沥青的实验室研究，还是引进路面现场作业的再生设备，都是刚刚开始不久。当务之急，我们还是要积极开展对再生技术的研究还有对再生机械的开发。

4 结语

沥青路面再生技术在科学上市有充分论证的，同时也在实践得到充分的应用，相对于同类型新沥青路面，沥青再生路面不仅在外观上没有差别，而且在使用效果上也相差无多。旧沥青路面再生利用可能性和有效性都已经得到了证明。在迅速发展的公路建设过程中，势必会出现大量的公路维修，所以旧沥青路面利用也越来越会被人们重视。再生技术相对于传统方法，具有一系列的优点，例如新混合料的节省、较低的工程费用、较短的施工周期、较快的施工速度，再加上运输费用的节约、环境污染的减少等等。我国公路今后比较大的发展方向就是保护环境和发展的可持续性，所以我们一项很重要的任务，就是加强对路面再生技术的研究和应用。对路面再生技术这样一门比较系统的科学技术，我国应该规范再生利用技术，并且提升其标准，提出一系列的指标，比如对于再生混合料和再生剂的技术标准、适应再生路面工程的道路等级，还有再生路面在结构设计中的技术参数等等；针对今后沥青路面再生技术，抓紧研制与开发再生机械设备，使我国的沥青路面再生技术再上一个新台阶。

参考文献：

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