【摘 要】我國對瀝青路面材料的再生利用研究相對較晚,在早期曾利用過廢舊瀝青來修路,一般只用于輕交通道路、人行道或道路墊層。1983年建設部下達了“廢舊瀝青混合料再生利用”的研究項目,由上海市政工程研究所牽頭,組織相關單位進行專題研究。當時的主攻方向是把渣油路面加適當的輕油軟化,代替常規瀝青混合料。1991年6月發布的《熱拌再生瀝青路面施工及驗收規程CJJ43-91》,提出了再生瀝青混合料所用的礦料、瀝青的品質和混合料的技術要求,這些要求主要針對中、輕交通道路。對原路面性能評價、再生劑的選擇、施工工藝等方面闡述較少,不能很好地指導施工。瀝青路面再生利用應該成為我國公路建設可持續發展和保護生態環境的戰略手段。本文主要是對舊瀝青路面再生研究的分析和應用進行淺談。
【關鍵詞】舊瀝青路面;再生研究;分析和應用
舊瀝青路面再生利用是一項新型的瀝青路面修筑技術,它具有節約材料、降低瀝青路面造價成本以及保護環境資源等優點。隨著我國高速公路即將進入維修期,研究廢舊瀝青路面的再生利用有重要意義,本文主要論述了有關國內外舊瀝青路面再生研究的現狀與工藝,舊瀝青路面再生混合料的設計及施工工藝,提出了我國開展對舊瀝青路面再生技術研究的迫切性和意義。
1.舊瀝青路面再生利用分析
舊瀝表路面再生利用主要指的是利用專用設備把舊的瀝青經過一系列的處理,再按一定的比例與新瀝青,再生劑以及新集料攪拌制成混合料,達到一定性能指標后就能再次用于路面的鋪筑。由于瀝青路面長期承受車輪載荷的作用并受各種自然因素的影響,會使混合料中的瀝青以及骨料性能發生物化變化。瀝青的延度,針入度以及軟化點也會受到很大影響,導致瀝青的性能大大降低。目前,關于舊瀝青再生機理的理論研究有兩種,相容性理認和組分調理論。相容性理論認為瀝青老化后,各組分間的溶度差別變大,認為加入再生劑,瀝青原有的性能就能恢復;組分調節理論認為瀝青老化后,瀝青路面性能的降低是由于各組分間的比例不協調所致,加入再生劑可恢復其原有性能。由于某些組分的缺失而使瀝青的性能下降,為了能恢復其性能,可以加入再生劑來添加所缺少的組分,使其組分比例變得協調,經過一系列的處理,使其能達到再次使用的要求[1]。
2.國內外瀝青路面再生應用的研究現狀[2]
2.1國外應用的研究現狀
國外對舊瀝青路面再生利用的研究較早,早在1915年就有人開始從事這方面的研究工作,但該技術并沒有得到重視。直到1973年中東石油危機爆發,瀝青價格的快速上漲等因素的原因,迫使道路部門開始重視路面材料回收再利用技術的研究,并取得了很多的研究成果,并得到的廣泛的應用。在八十年代,美國國外的瀝青混合料幾乎有一半以上來源于再生瀝青混合料。目前,幾乎達到80%以上都是再生混合料。大大降低了使用成本。在歐洲,該項技術也非常受到重視,這些國家在高速公路和養護以及重要交通路面的修復工程中采用該技術。在歐美國家,有關瀝青路面再生技術的研究開始的較早,也得到了足夠的重視,并取得很多有實用價值的研究成果,尤其在再生劑的開發及其相關配套設備的研究方面取得較大的發展。
2.2國內應用的研究現狀[2]
在國內,早期廢舊瀝青都是作為廢料來處理的,主要用在道路墊層、人行道及輕交通道路的鋪設中。1982年,湖北省相關部門綜合考慮路面等級、路面結構、氣候條件以及交通量等因素較系統的對舊油層面的再利用進行了系統的研究,并鋪筑了80多公里的試驗路段。1983年,建設部協同多個城市的市政工程研究所開展廢舊瀝青混合料再生利用的研究。研究主要是把輕油加入到舊渣油路面使之軟化,使其能夠代替常規的瀝青混合料,并對相關設備進行了改裝。在此期取得了一大批可喜的研究成果。云南省從1983年到1985年期間貴昆、昆畹以及昆洛道路施工中開展舊瀝青再生技術的研究,其成究為我國對舊瀝青再生技術的研究提供了重要的經驗。1992年,同濟大學用陽離子對瀝青進行乳化,從事冷法再生瀝青路面試驗,并成功的將該技術應用到淮阜路的施工中。1997年,江陰市公路處在道路鋪設過程中開始采用乳化瀝青冷法再生舊,并取得了的效果。
3.舊瀝青路面再生技術的研究現狀[3]
3.1瀝青再生劑的研究和選用
3.1.1再生劑的研究
大量的實驗研究表明,在瀝青加入低粘度的輕油可以有效的降低瀝青的粘度。為防止瀝青路面的老化,東南大學黃曉明經過不斷的試驗和研究研制出了A型再生劑,使瀝青的三大指標得以提高,舊瀝青的路用性能得到明顯改善。
3.1.2再生劑的選用
選用再生劑主要是兩個方面:一是再生劑能使舊瀝青的組分重新協調,這樣所選用的再生劑就應滿足設計性能指標,向舊瀝青混合料中加入老化瀝青中所缺失的組分。再生劑的最佳摻量值要通過做大量的試驗來確定,首先對加有各種配比再生劑的混合料進行實驗,然后把各個實驗的結果進行比較,最終找出最佳摻量值。
3.2再生瀝青混合料的設計
3.2.1確定新骨料的級配
再生瀝青混合料主要是由舊料、再生劑、新料,瀝青,要按照一定比例混合而成的,其基本設計原理同普通瀝青混合料設計相同。
3.2.2確定最佳的用油量
再生瀝青混合料中的用油量和混合料的使用性能有很大的關系,用油量的選取非常重要。首先根據新舊料所占的比例加入適量的新瀝青用油量,再根據檢測結果按遞增或遞減的方式變化0.6%的瀝青用量,根據每次試驗瀝青用量的不同,采用馬歇爾試驗法制備試件,通過試驗結果的對比最終確定最佳瀝青表用量。
4.再生瀝青路面施工工藝
4.1表面再生法
該方法首先是將原路面表面一定深度的舊瀝青混合料用紅外線加熱裝置加熱,待加熱到一定溫度之后,處理過的新混合料可以進行攤鋪和預壓,再由壓路機進一步壓實,此方法施工簡便,優點是路面老化不嚴重,缺點是其路面的平整度不好。
4.2廠拌再生法
該方法需要先將舊瀝青路面翻挖后運回拌和廠對其破碎,然后再向其中按一定比例加入新瀝青,再生劑以及新集料重新攪拌制成新的混合料。廠拌再生法的關鍵是要把再生劑和舊混合料均與融合。
4.3路拌再生法
該方法是把舊的瀝青路面經過翻挖、破碎后再加入新石材和新瀝青在原路面上用路拌機攪拌,攪拌好之后就可將混合料用碾壓機碾壓。優點是設備要求較低,生產成本不高,缺點是再生路面的品質不高。
5.結論
隨著全社會對環境保護、資源保護以及節約型社會認識的不斷提高,隨著瀝青路面再生應用技術的不斷發展完善和標準規范的出臺,符合循環經濟模式的瀝青路面再生技術將在以后的公路建設、養護工程中得到更加廣泛的應用。廣泛開展高等級公路再生瀝青路面路用性能研究。今后瀝青路面再生技術主要應用于高等級公路的瀝青路面,其路用性能研究刻不容緩,以保證其長遠有效利用。我國越來越多的高等級公路需要維護,加大對舊瀝青舊路面再生技術的研究,探討適應我國高等級公路的再生劑和設備,能節約成本、降低公路造價、防止環境污染,因此,舊瀝青路面再生技術與工藝研究對我國公路發展有一定的促進作用。
【參考文獻】
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