淺談泡沫瀝青冷再生技術在路面改造中的適應性分析

摘 要：泡沫瀝青冷再生技術的應用不僅可以對路面進行快速維修，還可以對廢舊路面材料進行再生循環使用，具有節約、降耗、環保的優點，能產生很好的經濟、社會效益。

關鍵詞：泡沫瀝青 冷再生 損壞分析 適應性

中圖分類號：U417.67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0055-01

低碳經濟和循環經濟發展模式是我國本世紀經濟發展的主要方向，是我國實現可持續發展的必然選擇。隨著我國瀝青路面維修養護量的不斷增加，尤其是高速公路的快速發展，推動我國瀝青路面冷再生技術的發展和進步。公路瀝青路面的再生利用，既可節約大量材料資源和資金，也可避免環境污染，是今后公路養護維修的發展方向。歐美等發達國家都特別重視再生瀝青實用性的研究，他們在再生劑的開發以及實際工程應用中的各種機械設備的研制方面都取得了很大的成就，路面廢料再生利用的數量已經達到50%～80%，已形成一套比較完整的再生實用技術，達到了規范化和標準化的程度。

泡沫瀝青冷再生技術是將回收瀝青路面材料運至拌和廠（場、站），經破碎、篩分，以一定的比例與新集料、泡沫瀝青再生結合料、水泥活性填料、水，在常溫下拌和、攤鋪、碾壓形成路面基層或下面層。

泡沫瀝青的應用無論是對環保，還是對路面使用性能都很有價值。與普通瀝青和其他穩定劑（如水泥，乳化瀝青等）比較，泡沫瀝青具有獨特的技術特點及應用效果。

（1）泡沫瀝青具有更好的結構承載力、抗車轍和抗疲勞性能，泡沫瀝青混合料增加了粒料的減切強度，降低了水敏感性，可以有效地防止反射裂縫。

（2）泡沫瀝青混合料拌好后可以立即攤鋪壓實，壓實結束即可開放交通，這在城市道路維修中能有效地減少對交通的影響。

（3）泡沫瀝青混合料可以長時間儲存（最長可以達一個月），方便儲存，而不影響其施工質量。

（4）提高了瀝青的裹覆能力，可以和冷、濕集料形成良好的粘結，因此即使在陰雨等不利天氣下也可以進行施工，而不影響施工質量。

（5）幾乎適應所有的骨料和原有道路上再生的材料，可以根據實際施工環境就地取材。

1 泡沫瀝青路面的適應性分析

1.1 路面結構損壞原因分析

以我市103省道杭金線應用來看，該公路建設年限較早，瀝青路面改造完成后經過多次瀝青加鋪，瀝青面層平均厚度在15 cm左右，交通荷載條件惡劣，車輛的超載嚴重，基層病害一般，但公路路面結構還存在許多問題，通過調查，路面主要有兩種不同的類型。

第一類瀝青路面本身的結構型問題，瀝青面層骨料普遍偏細，骨料級配較差，孔隙率偏大，局部路段瀝青含油量偏低，導致路面產生的不同程度的如水損壞、龜裂、縱橫向裂縫等早期損壞，個別嚴重路段產生如唧漿、坑洞、松散等病害，且在重載車輛影響下，局部面層較厚的路面及交叉口、紅綠燈位置出現明顯的車轍、擁包等。

另一類的病害主要是由于瀝青路面中瀝青砼本身的耐久性差。瀝青路面在陽光、水、冰凍等惡劣天氣的影響下，使用壽命難以達到設計年限15年，許多公路基本需要在5～8年之內就需要重新修復，這種情況帶有普遍性、全局性，對社會和交通的影響較大。究其原因，一部分受施工質量影響，另一部分受瀝青面層的材料耐久性影響，我國普遍采用的70號石油瀝青，針入度小，粘度大，對施工的質量要求高，瀝青中含有較高的硫雜質，易受光照老化，也較大程度的影響了瀝青路面的耐久性。結構型路面的老化導致面層整體性下降，各種病害迅速發展。

1.2 傳統罩面工藝的缺點

經過多年公路建設發展，我市的國省道公路網絡已逐步完成，特別是瀝青路面的迅速增長，進行例行養護的道路也越來越多，目前傳統的改造工藝主要包括兩種： 翻修和罩面。

翻修是指挖除原路面結構層，然后重新進行維護建設。這種工藝存在以下缺點。

（1）改造造價較高，施工工期較長。

（2）翻修將產生大量銑刨廢料，如不加以利用，會一定程度的污染環境。

（3）施工會對交通造成較大影響，社會反響較大。

罩面是指在原路面上鋪筑新的路面結構層。這種工藝存在以下缺點。

（1）路面結構承載力增長有限，中下面層的病害，不能徹底解決，存在潛在危險。

（2）路面不斷抬高，對沿線建筑及附屬設施產生不良影響。

（3）路面結構趨于不合理，面層過厚也易產生車轍、波浪等病害。

1.3 泡沫瀝青再生技術適用性分析

從國內大量研究和實踐證明，瀝青面層的厚度對防止基層裂縫反射是有效的，且瀝青層的厚度不宜小于15 cm。比較公認的是，比起其它措施來講，增加瀝青層的厚度的措施增加建設成本要高于其他技術措施。

因此僅僅靠增加厚度的辦法并不是上策，省內早有專家開始在半剛性基層上研究加鋪半柔性基層過渡的試驗。從目前的多地試驗的結果來看，采用半柔性基層和半剛性底基層的過渡組合結構是適宜的。這樣可以減緩半剛性材料的拉應變減小反射效果，受溫度、水分等環境的影響也減小，對防止反射裂縫有較好的效果，而且造價也增加有限。

經過多地考察和設計研究，我市在杭金線上采用瀝青面層+泡沫瀝青+半剛性基層的組合式路面結構，該項目具有以下特點。

（1）杭金線公路等級為公路二級，經過多年罩面，瀝青面層均較厚，采用泡沫瀝青再生，有足夠數量的瀝青混合料可以循環使用，面層材料的利用價值高，再生后的瀝青混合材料性能較好。

（2）杭金線基層質量具有較高的承載能力，病害主要集中在面層和基層上部，因此通過泡沫瀝青冷再生工藝對損壞的基層上部進行挖除，可以繼續利用基層較高的承載力，又可以通過瀝青再生層減小反射裂縫的發展。

（3）泡沫瀝青再生材料不需要加熱，能較大程度節省能源；冷再生材料不需要新的砂石材料，節省運輸和使用成本。泡沫瀝青再生材料屬于結合材料，其強度、回彈摸量等指標要明顯高于基層上常用的級配碎石，具有很好的結構承載能力。

2 結語

為了更好的探索該技術在我市的適用性，我市103省道杭金線路面改造項目中進行了試驗與應用，通過2年時間的運營，效果良好，特別是裂縫類病害難覓蹤跡。實踐證明該技術不僅可以對路面進行快速維修，還可以對廢舊路面材料進行再生循環使用，具有節約、降耗、環保的優點，能產生很好的經濟、社會效益。尤其對于改造省內多地具備半剛性基層的瀝青路面來說，能夠補充完善路面結構性能的合理轉變，可以顯著減少裂縫發生，避免路面早期損壞，延長路面使用壽命。因此，泡沫瀝青冷再生技術的引進、開發與吸收具有重要的現實意義，該技術不僅豐富了路面改造手段，促進了道路維修工藝改革創新，推進了道路養護現代化進程。

參考文獻

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