瀝青舊料再生工藝研究

田慶斌

[摘 要]伴隨著公路建設的飛速發展，隨之而來的瀝青路面的養護及修筑也成為目前公路建設的一大問題。瀝青路面以其表面平整、無接縫、耐磨，適合各種車輛行駛等優點成為我國公路建設的主要路面結構。文章重點對瀝青再生拌和設備的工藝流程、熱再生瀝青混合料的設計、對廢舊瀝青混合料在回收時應注意的問題以及廠拌熱再生施工工藝進行了詳細的研究。

[關鍵詞]瀝青路面再生;廠拌熱再生;熱再生混合料設計;舊料回收利用

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.15.175

公路交通運輸是構成陸上運輸的兩種基本運輸方式之一。建設公路需要消耗大量的資源與能源，在建設過程中會或多或少的對自然環境直接或間接帶來一定的影響，從而帶來一系列的環境污染問題。在維修與鋪筑的過程中不僅需要大量的資源與能源，而且會產生大量的廢棄材料。因此，舊瀝青路面材料再生技術應運而生，舊瀝青路面材料再生技術是將需要廢除或需要檢修的舊瀝青路面，經過挖掘后，利用各種機械進行回收、破碎、篩選，然后添加新的聚合，新瀝青攪拌混合，形成新的具有媲美常規瀝青混合料的路用性能的再生混合料。

1 瀝青混合料再生拌合設備

瀝青混合料拌合設備是在公路、城市道路、高速公路、機場等瀝青混合料路面工程中用于生產瀝青混合料的專用設備。作為瀝青混合料路面面層機械化施工的主導機械設備之一，目前這類設備已經集成化、自動化和模塊化。瀝青混合料是由烘干加熱的級配碎石、砂子（骨料）、適量的加熱瀝青或者改性瀝青、或再有一定量的礦粉以及適量的纖維穩定劑等成分組成，按照規定的配比進行配合，并在規定的溫度下經一定時間的熱拌形成成品料。就目前而言，常用的瀝青混合料的種類包括瀝青碎石、瀝青混凝土、瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）等。

2 再生瀝青混合料在生產中的幾個關鍵技術

2.1 再生瀝青的技術分類

瀝青舊料再生技術就是將原有瀝青舊料中的可利用成分提取出來，然后在其中加入再生劑、新的瀝青材料等，以不同的方式對其進行加工，使舊材料可以重復使用并發揮出超越原材料路用性能的一種路面建設維修技術。按照不同的施工工藝，可以將瀝青舊料再生技術分為熱再生技術與冷再生技術。其中冷再生技術又分廠拌冷再生與就地冷再生，冷再生技術是將廢棄的路面材料直接加以重復利用，原有的廢棄材料作為起骨架或填充作用的粒狀松散材料的骨料作用，然后在此基礎上添加其他材料從而做到舊材料的再生。熱再生技術分為廠拌熱再生與就地熱再生，與冷再生技術不同的是，熱再生技術是用于恢復老化瀝青的路用性能，通過恢復其黏結性能，使廢舊瀝青材料能夠重新發揮瀝青作為膠結料的作用，實現瀝青舊料中瀝青資源的再生化。

2.2 就地冷再生技術

就地冷再生技術首先是利用銑刨裝置將路面的已經破損的、難以發揮路用性能的舊路面材料進行銑削并且將其破碎，然后噴灑裝置按照試驗所確定的混合料的配合比在其中加入再生劑和水，將舊料與新加入的材料一起進行拌合;在拌合設備對各種材料進行均勻攪拌混合后，將重新加工好的材料在路面上進行攤鋪、整平使其成型并壓實，最后在成型壓實的再生路面上在鋪筑一層耐磨層，使路面更加耐用。

2.3 廠拌冷再生技術

瀝青混合料廠拌冷再生技術是將瀝青舊料中的可再生材料與再生劑或者新的瀝青材料經過一定比例拌合以后重新作為新的材料用于路面鋪筑的一種生產工藝，在整個的施工過程中，對瀝青舊料的回收都不需要對其加熱。而廠拌冷再生可以在工廠通過在舊料中摻入不同的材料從而使再生混合料的質量更高，并且因為各種配料充足的原因，可以根據不同的路況對材料的混合比例進行調整，使再生混合料的路用性能可以完美契合不同的路況。

2.4 就地熱再生技術

就地熱再生技術與就地冷再生技術的相比較施工工藝相差不大，在就地熱再生施工的過程中，首先用紅外線加熱器或者柴油預熱機對需要維修或重新鋪筑的路面進行加熱，使路面瀝青軟化;其次利用瀝青路面銑刨機清除路面材料，并將其回收到攪拌器中，在攪拌器中添加再生劑、瀝青黏結劑以及新的瀝青材料，使之與舊瀝青混合料在攪拌器中均勻混合，用于路面的底層面的鋪筑，或者是在攪拌器中添加新的瀝青混合料，攪拌完成后用于路面面層的鋪筑，經過均勻混合的再生料輸送到瀝青攤鋪機中對路面進行攤鋪，最后用壓實機械對新鋪筑的路面壓實使其成型。

2.5 廠拌熱再生技術

廠拌熱再生技術在文章介紹的幾種瀝青再生技術中在理論上是使用范圍最廣的一種再生技術。廠拌熱再生技術需要先對舊瀝青路面進行銑刨，然后將翻挖后廢舊瀝青材料運回拌和廠，對其進行集中破碎、篩分，進行瀝青再生混合料的配比設計，確定舊瀝青混合料、再生劑、新瀝青材料、新集料等材料的混合比例以后，將其在拌和機中按嚴格的比例要求進行重新拌合成新的再生混合料，然后進行將其筑成再生瀝青路面。

在廠拌熱再生技術的基本理念是在混合料中加入有一定比例的廢舊瀝青路面材料。在用廠拌熱再生技術對廢舊瀝青材料的再生中，其中RAP（再生瀝青混合料）的摻入比例起了決定性的影響，根據RAP（再生瀝青混合料）摻入比例的不同，決定了再生瀝青混合料的路用性能。其生產工藝流程如圖1所示。

3 廠拌熱再生技術施工工藝分析

3.1 廢舊瀝青路面材料的回收

在對廢舊瀝青路面材料的回收中通常使用的方法有兩種，一種是使用冷銑刨機通過銑刨得到瀝青舊料也就是常說的冷銑刨法，另一種方法是用機械對路面進行挖掘或者是人工挖掘、深翻或者破碎等不同的方式得到瀝青舊料。所以目前主流的回收瀝青舊料的方法是冷銑刨法。

3.2 廢舊瀝青路面材料的破碎、篩分以及堆放

根據有關規定，在生產瀝青再生的混合料的過程中，不能夠使用沒有進行過處理的廢舊瀝青材料，因此瀝青路面材料的預處理也是廠拌熱再生工藝中必不可少的一個重要環節。對瀝青舊料的預處理包括瀝青舊料的破碎、篩分以及堆放。

3.3 廠拌熱再生混合料的拌制

3.3.1 再生混合料的拌制流程

其拌制流程如圖2所示，與普通的瀝青拌制的基本一樣，只是在普通瀝青混合料拌制的基礎上添加了瀝青廢舊材料的輸送及計量裝置。

3.3.2 技術關鍵

（1）生產與出料時的溫度。在瀝青舊料的再生過程中，生產時的溫度是尤為重要的，因為生產時的溫度不僅會影響瀝青的路用性能，而且如果溫度不合適還會產生多余的廢棄對環境造成污染。如果在生產時的溫度過低，會造成瀝青的裹覆不均勻，在對瀝青進行裝車的時候就會比較困難，而溫度過高，會使得到的瀝青容易老化，難以達到需求的優質瀝青，而且在運輸的時候也可能發生瀝青的撒漏。在對舊料的加工過程中，如果溫度太低，進入拌鍋吸收的熱量太多，導致拌和溫度降低，影響產品質量;溫度太高，舊瀝青容易分解，熔化的瀝青會黏附滾筒壁、提升機、計量系統，影響設備正常運行。

一般而言，廠拌熱再生瀝青混合料的出料溫度要高于其他熱拌瀝青混合料，因此控制好出料溫度在施工時也很重要，使瀝青路面的路用性能產生負面影響。表1為文章建議的熱再生混合料拌和前后各原材料溫度要求。

（2）廢舊瀝青路面材料的含水率。在生產瀝青再生混合料的時候，為了保證對瀝青材料的加熱效果，在加熱時就不得不控制所摻入廢舊瀝青材料的含水率。因為水與瀝青原材料比熱容的不同，在加熱過程中水對熱量的需求遠遠高于瀝青材料，因此在加熱過程中，含水率高的瀝青廢舊材料將會嚴重地影響瀝青混合料的拌制。

（3）拌合的時間。為了保證溫度較低的瀝青廢舊材料與溫度較高的新加入的集料擁有充分的時間進行熱量的交換，能夠使舊瀝青與再生劑以及新集料進行充分的融合，使生成的瀝青材料滿足使用要求，就需要對拌合時間進行嚴格的把控。表2為文章建議的拌合時間。

（4）施工及質量控制。再生瀝青混合料在滿足瀝青路面施工技術規范的要求后，要按照施工技術要求對瀝青混合料進行攤鋪、壓實、養生等步驟進行路面鋪筑。在施工的過程中還需要對施工路面的廢舊瀝青路面材料的含水率以及級配進行實時的檢測。在施工完成以后，按照現行的《公路瀝青路面施工技術規范》對完成以后的路面進行檢查驗收即可。

4 結論

伴隨高速公路的快速發展，廠拌熱再生施工工藝技術是最適合高速公路建設的，無論是舊料回收利用的研究還是再生拌合設備的研究還是最終的廠拌熱再生的技術問題，最終都是研究一套最適合的高速公路建設的廠拌熱再生施工工藝。在進行公路再生路面施工時可以用作一個比較好的參考。

參考文獻：

[1]吳惠清.廢舊瀝青再生利用[J].四川水泥， 2015（8）：147.

[2]霍尚斌.廢舊瀝青砼路面材料回收利用成套設備的研制[J].山西交通科技， 2009（2）：71-73.

[3]王鳳樓. 新型道路瀝青熱再生劑的開發與應用研究[D].上海：華東理工大學， 2012.

[4]艾長喜. 舊SBS改性瀝青表面層現場熱再生關鍵技術研究[D].天津：河北工業大學， 2013.

[5]時磊. 瀝青混凝土廠拌熱再生設備改造關鍵技術研究[D].西安：長安大學， 2011.