浅议热拌再生沥青路面施工技术

'浅议热拌再生沥青路面施工技术摘要：本文介绍了废旧沥青混合料的再生利用有利于处治废料，节约能源，保护环境，减少了新集料的开采，具有显著的经济效益和社会、环境效益，被人们称之为“绿色”施工技术。随着人们近年来对环境、社会效益的关注，沥青路面再生利用技术越来越受到重视，已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术。关键词：再生沥青路面施工热拌Abstract:ThispaperdescribestherecyclingofwasteasphaltmixtureconducivetotheTreatmentofwaste,energyconservation,environmentalprotection,reducingtheexploitationofthenewaggregate,havesignificanteconomicbenefitsandsocialandenvironmentalbenefits,knownas“green”constructiontechnology.Withthepeopleinrecentyears,environmental,andsocialconcern,asphaltpavementrecyclingtechnologymoreandmoreattention,hasbecomeanimportantpracticaltechniquesofhighwayconstructiontobefurtherdeveloped.Keywords:constructionofhotmixrecycled7 asphaltpavement中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、废旧沥青路面再生利用的意义近几年我国公路的发展突飞猛进，据交通运输部制定的《国家高速公路网规划》，到2020年，我国高速公路要达到8.2万公里，基本能达到高速公路世界第一的美国8.8万公里的规模。然而随之而来的问题是，按照高等级沥青路面的设计年限15—20年，平均每年大概需要翻修路面10%，10年后共计翻修3.5万公里高等级公路沥青路面，这样洗刨的废旧沥青混合料将每年超过1000万吨，就目前的情况来看，大量翻挖、洗刨下来的废料都被废弃，严重造成环境污染，同时对我国优质沥青资源极为匮乏的情况下无疑是资源的及大量浪费。7 沥青混合料再生利用技术是将需要翻修或者废弃的老油皮，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再和天然集料、新沥青材料适当配合，重新拌和，形成一种具有路用性能的再生沥青混合料，用于路面坑槽修补、铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。这样可以节约大量的沥青和砂石、集料，大大节约工程投资，，尤其在砂石材料缺乏的地区，采用这种技术所节省的投资是可观的，即使是在盛产砂石材料的地区据美国联邦公路管理局的资料统计可以节约材料费用53.4%，路面降低造价25%左右，沥青节约50%。1980年美国使用了约500万吨旧沥青混合料，节约投资达3.95亿美元。沥青混合料的再生利用有利于处治废料，节约能源，保护环境，由于旧沥青混合料得以利用，减少了新材料的开采，具有显著的经济效益和社会、环境效益，被人们称之为“绿色”施工技术。随着人们近年来对环境、社会效益的关注，沥青路面再生利用技术越来越受到重视，已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术。二、对沥青老化的研究现状沥青老化问题一直是国内外学术界研究的重点内容，在国外20世纪50年代后期就得到高度重视。例如美国、加拿大、日本、北欧等地区的学者对沥青老化问题进行研究，他们认为：沥青老化主要有四个方面，即氧化老化，挥发物的衰减、自然硬化和渗流硬化。当沥青与空气接触时会慢慢氧化，形成的极性含氧基团逐渐连接成高分子量的胶团，促使沥青的粘度提高。氧化主要取决于温度、时间和沥青膜的厚度，并与沥青的组成与结构有关。7 沥青老化分短期老化和长期老化。短期老化是指沥青在拌和和铺筑过程中，空气中氧与沥青发生的氧化作用导致的材料性能的变化。沥青的长期老化是指沥青路面在使用过程中，由于长时间暴露在空气中，在光、氧、雨水等自然气候条件的作用下，沥青会发生一系列的物理及化学变化，使沥青性质发生变化，导致路用性能劣化的过程。迄今为止，国内外的研究一般都是利用薄膜烘箱老化试验，模拟沥青在铺筑和拌和过程中热和空气的氧对沥青老化作用，研究了沥青在短期的热氧化过程中组分、性能等的变化。压力老化（PAV）主要考虑到了动态车载、氧、热对沥青性能的影响。对紫外光与氧的联合作用对沥青性能及组分的影响有何差异还无人涉足。而沥青路面在实际使用过程中，紫外线对沥青性能的影响是不可忽视的，尤其是在紫外光照强烈的地方。因此本文通过长期光氧老化试验、长期热氧老化试验和薄膜烘箱老化试验，研究了光氧老化和热氧老化的机理，并以此指导沥青再生剂的制备。三、对再生沥青混合料的研究状况废旧沥青路面材料再生利用的实验研究，最早是1915年在美国开始进行的，但由于以后大规模的公路建设，对这方面的研究投入较少。1973年石油危机爆发后，这项技术引起了美国足够的重视，并迅速在全国范围内进行了广泛的研究与推广应用。到20世纪80年代低底，美国再生利用沥青混合料取得了丰硕成果，先后出版了《沥青路面热拌再生技术手册》、《路面废料再生指南》、《沥青路面冷拌再生技术手册》。7 从欧美等发达国家沥青路面再生利用技术研究发展状况来看，这些国家都特别重视再生实用性的研究，他们在再生剂开发以及实际工程应用中的各种挖掘、铣刨、破碎、拌和等机械设备的研制方面都取得了很大的成果，国外对沥青再生机理的理论研究较少，但在再生剂的效果，再生沥青混合料的路用性能等方面积累了丰富的数据，进行了深入的研究。早在20世纪70年代，我国的一些基层养护部门就已经自发开始进行废旧渣油路面材料热再生利用的尝试。在我国“七五”和“八五”科技攻关中，对沥青路面的再生机理、热再生设计方法和热再生施工工艺实用技术进行了比较系统的研究。由于近年来大规模的高速公路的建设，我国将很快进入一个高速公路大修期，对废旧沥青混合料再生的要求就更加迫切。目前我国公路工作者对各种再生方式都进行了探索和研究，同时铺筑了一些试验段，取得了一定的经验。纵观费旧沥青混合料厂拌热再生利用现状，同国外发展较为成熟的再生技术相比，我国还处于落后状态，再生混合料一般用来铺筑一些低等级路段或修补坑槽，在高等级道路路面中，再生混合料一般用于基层或底基层，与国外的发展状况相比差距较大。另外，再生剂的选用一般是凭借经验，缺乏必要的理论指导，再生剂的性能指标和技术标准还没有形成相应的规范。四、效益分析和应用实例7 目前我国每年约有12%的沥青路面需要翻修，将来还可能会有每年15%的速度继续增长，预计10年后，我国大、中修产生的旧沥青混合料将达到8000多万吨，若全部沥青再生利用每年可节约直接材料费用130多亿元。将路面铣刨废料用于维修养护，直接降低了对新集料的需求，实现了对资源的循环利用，具有明显的经济效益。举例：以一吨沥青混合料为计算单元，油石比4.5%，按全热再生方案考虑为例进行效益估算（新增沥青按原沥青的5%，沥青价格按5300元/T，矿料价格50元/T，再生剂按沥青总量的5%添加）。1．使用再生沥青混合料降低的费用，小计286.25元/T。集料：0.955T*50元/T=47.74元；沥青：1T*4.5%*5300元/T=238.5元。2.使用再生沥青混合料增加的费用，小计115.92元/T.沥青：1T*4.5%*5%*5300元/T=11.92元再生剂：1T*5%*5%*1600元/T=40元改性剂：1T*0.4%*16000元/T=64元3.由以上两项费用相减，则产生的经济效益为：286.25元/T--115.92元/T=170.33元/T7 4、环保保护效益：如果能利用沥青路面厂拌再生技术施工方法进行路面维修养护，可将路面铣刨的废料重复利用，既避免了回收的铣刨废料占用土地，大大的节约了能源，又避免了回收料周边对土地及水资源的污染，具有很高的环保保护效益。我国2006年湖北黄石—黄梅高速公路路面改造工程施工中应用了该技术对上下面层共计5000米采用再生沥青混合料，效果显著。通车四年没出现任何病害，且能够起到保护环境，增效节能的作用。7'