瀝青熱再生技術的應用及發展趨勢

(陜西鐵路工程職業技術學院， 陜西 渭南 714000)

改革開放以來隨著我國經濟的高速發展，交通建筑行業也迅速發展，高速公路城市道路在區域經濟發展中扮演者重要的角色[1-3]。2016年我國新增高速公路6 000多公里，總里程突破13萬公里[4]。高速發展道路也帶來了很多問題，比如資源的浪費、環境的污染、生態的破壞等。因此如何在整個行業的發展中節約資源降低污染必將是以后發展的趨勢[5]。道路鋪設的過程中瀝青的使用量是十分巨大的，每年鋪設道路所需要瀝青的量高達7 000萬t，而且每十年需要進行一次翻修，圖1為破損的瀝青路面，破損的路面修補又將是一項巨大工程，而目前發展的瀝青再生技術可以大大節約對新生瀝青原料的使用，從而減少資源的浪費和對自然資源的過渡索取。

圖1 破損的瀝青路面

1 瀝青熱再生技術簡介

瀝青的熱再生技術是指熱熔技術通過添加合適的化學試劑使已經成型變性的瀝青重新恢復可流動的生料狀態，瀝青熱熔技術主要包括：就地熱再生、廠拌熱再生。

就地熱再生技術是目前應用較為普遍的一種瀝青再生技術，因其就地取材對環境污染小廣泛應該用于高速公路路面的維修。其整個施工流程如圖2所示[6]，首先需要將廢舊破算的瀝青進行破碎加熱軟化，待廢料軟化后加入再生劑進行混合，再將加入新料進行攪拌在加熱最后在破損路面直接攤鋪壓實即可。瀝青就地熱再生技術可以實現對于廢舊料的百分百利用，最小限度的使用新料。且在使用就地熱再生技術時候可以使得熔化的瀝青料充分與接縫處熔合接觸。同時可以大大節省修補的周期，因而特別適合于繁忙的公路，以保證道路中斷交通的時間不能太長。

圖2 瀝青就地熱再生技術流程圖

廠拌熱再生技術是最早出現的一種瀝青再生技術[7]，廠拌熱再生技術與就地熱再生技術不同需要將廢舊瀝青進行集中收集回廠再進行破碎。廠拌熱再生由于收集的廢舊瀝青可能來自于不同路面以及處理后在應用的地點，這就需要對廢料就行分類，再根據需要應用的地方施加不同的再生劑設計不同的配方。

根據廠拌熱再生技術的工藝特點及施工流程(見圖3)，可知對于廢舊料的使用是可選擇的，同時配方、添加劑的量都可根據不同施工環境進行調整，因此具有極大的靈活性；但是往往在所收集的舊料中含有大量的雜質，這些都是在下次施工過程中需要注意的地方。

圖3 廠拌熱再生瀝青混合料施工工藝流程

2 瀝青熱再生發展現狀

瀝青熱再生技術從2000年以后得到較為成熟的應用，2005年在浙江省22號省道維護改造項目中，就使用了廠拌熱再生技術來處理廢舊瀝青材料，經過合理的設計所使用的再生瀝青完全達到修補路面的標準，經過三年的跟蹤測試，路面的使用良好，并未出現裂紋、車轍、表面脫落的現象[8]。在加拿大美國等地熱再生技術也得到廣泛的應用。加拿大對進行熱再生技術修補的瀝青路面進行跟蹤記錄，美國政府對22個州十年內使用熱再生技術進行修補的路面也進行了跟蹤記錄，結果表明出現問題的案例路面低于10%，這樣的結果可以確定再生瀝青料對于道路的修補效果是良好的。圖4所示為利用就地熱再生技術修補的路面。

隨著自然科學的迅速發展，使得瀝青的熱再生技術得到長促發展，新設備、新技術、新工藝及新型材料使用使得瀝青再生技術更加成熟和完善。秦永春等人采用實驗對新舊瀝青的混合后的融合性進行研究，得到不同摻雜比例對于混料融合性的影響[9]。 郝培文等人采用鐵粉標記新料利用斷層成像技術研究了新舊瀝青的融合度問題，這為實際修補過程中新料和舊料的配比提供了指導意義。

在瀝青再生過程中再生劑的使用可促使瀝青與新料快速融合，甚至可以降低熔化舊瀝青所需的溫度，因而對于瀝青再生劑的研究也成為了熱門研究方向。美國科學家Coons R F 和Shen J研究開發了一種新型可再生型瀝青再生劑，可實現低溫下回收廢舊瀝青，進一步的研究表明經過此再生劑處理的瀝青在低溫下具有較好的性能[10-11]。Nigen等人研發出一種適合于廠拌和就地熱再生技術的再生劑，該再生劑可以在低溫60 ℃實驗對廢舊瀝青材料的軟化回收，通過跟蹤實驗，此再生劑在廠拌和就地熱再生都十分適用[12]。

不僅是再生劑的研究，設備的研發改進也促進著瀝青再生技術的發展，20世紀90年代末，美國已經就實現年產2億t廠拌熱再生瀝青混合料進行實驗，占全部路用混合料的一半。我國近些年來也研發出多款針對于瀝青再生的設備，2005年LZG型、LZB型系列瀝青混合料廠拌熱再生設備相繼投入使用。

3 結 論

面對我國高速發展的交通行業，人們所面對的道路修補問題也日益嚴重，科技的發展使得瀝青再生技術得以煥發新的光芒，相信在不久的將來我國針對于可回收瀝青的使用將取代大部分新生原料的使用，瀝青的再生技術也將成為發展綠色可持續能源的重要組成。