地熱再生技術在瀝青公路養護工程中的應用解讀

成娜

盛玖建設集團有限公司 山西 太原 030032

1 地熱再生技術在瀝青路面養護工程中的應用研究

1.1 地熱再生技術簡介

地熱再生技術是指經過加熱舊路面、耙松表層、添加再生劑等流程將舊料、新料進行混合攪拌，將混凝土熨平、攤鋪和碾壓，可以使瀝青路面的使用功能發生改變，從而形成新的路面層。地熱再生技術是一種較為多見的路面預防性養護技術，可以將RAP材料充分利用，對輕度車轍、坑洞、擁包、松散、推移等方面有較好的治理效果，一般修復的厚度小于5cm，并且可以降低反射裂縫出現的頻率。地熱再生技術被稱為綠色環保型再生技術，有較好的社會、經濟、環境效益，可以實現資源的再次利用，促進公路可持續發展[1]。

1.2 地熱再生技術在瀝青路面養護工程中的施工

在地熱再生技術的應用過程中，施工工藝需要結合實際情況進行分析。由于不同地區所處地理環境、氣候條件等方面存在較大差異性，所以施工人員應根據當地自然環境特點與地質特征來對瀝青混合料選擇合適的拌和方式；另外還要注意將集料攪拌均勻之后再利用碾壓設備把碎石壓實度達到要求后才可開始攤鋪工作。在施工過程中要嚴格控制好溫度以及濕度等參數指標，確保在施工過程中不出現大的波動，保證施工質量，避免因溫度變化導致瀝青路面開裂。在施工過程中，應嚴格控制好溫度變化，確保瀝青混合料的均勻性。

圖1 瀝青路面養護工程中的施工

1.3 地熱再生瀝青路面養護控制

地熱再生瀝青混合料的施工過程中，需要注意的是，在進行壓實操作前，要對路面進行徹底清理工作。首先需要將已經被污染過的材料清除干凈。如果發現了問題一定要及時處理掉之后才可以使用；其次是碾壓結束后還要用高壓水洗滌膜和灑上草漿等方法來保持水分并使其達到密閉狀態；最后就是養護過程中出現溫度過高或者濕度過低時，應立即停止作業，防止路面發生凍融破壞。在施工過程中，要根據實際情況采取相應措施，比如：對瀝青混合料的溫度進行控制。地熱再生技術可以有效節約大量能源。首先是通過使用高壓水洗膜來達到密封養護效果；其次就是對已經被污染過的材料進行處理后再利用壓路機將其送到需要用到工程路面上；最后就是在高溫作用下使其保持穩定狀態之后才能夠投入使用，這樣一來不僅減少了施工成本還提高了效率[2]。

2 地熱再生技術的基本原理

在進行地熱再生技術的應用過程中，需要對其施工工藝、材料以及施工人員等方面的具體情況都有充分了解，同時還必須具備相應特殊性。通常來說比較常見且普遍使用的是將瀝青與混凝土摻入其中。但是這種方法也具有一定缺點：首先是對于一些材料而言它所含有較多雜質或者是顆粒較大；其次就是在進行地熱再生技術應用過程中，需要施工單位對其質量嚴格控制要求以及相關的標準規定等等因素都有充分認知和了解，同時還需要施工人員嚴格按照相關規定進行操作。此外，在進行地熱再生技術施工過程中，需要施工人員嚴格按照相關規定來對混凝土材料的質量控制要求以及原材料選擇標準等都有所了解。地熱再生技術的施工過程中，主要包含了以下幾個方面：首先，在進行就地利用瀝青混凝土材料時需要施工人員嚴格按照相關規定來對其質量控制要求以及原材料選擇標準等都有充分認知。其次是要根據具體情況將水泥、粗細集料和碎石混合在一起。再次就是利用石灰或者是粉煤灰等這些可回收資源。最后一點就是在施工現場的操作過程中使用到了新技術，這樣就可以將廢料進行回收利用[3]。

3 瀝青路面地熱再生特點

地熱再生技術的應用，是在瀝青混凝土施工中，將傳統工藝與新型材料相結合，通過對原材料進行加熱、攪拌和碾壓等措施使其達到一定強度后利用自然氣候環境下所產生的高溫來提高養護性能。這種方法可以有效解決地熱再生過程當中遇到溫度不均勻問題。同時也能減少路面裂縫情況。而從地熱再生技術在瀝青混凝土中應用到瀝青混合料中之后可將原有材料轉變為新材料，使其具有較好的粘結性能，從而提高瀝青混凝土路面質量。同時，瀝青混凝土路面的抗滑性也會得到提高。在進行再生集料的選擇時，需要對原材料當中所含雜質以及礦質成分等進行充分了解。這樣不僅可以降低施工成本還能保證質量。

4 地熱再生技術的方法

4.1 地熱再生材料

地熱再生技術的應用對瀝青路面具有良好的性能，在施工中，它可以有效減少養護成本，提高工程質量。由于就近填筑材料本身存在一定程度上缺陷或老化問題。采用這種方法時需要考慮到其自身所帶來一些不利因素：例如說在進行路基回彈處理過程中會有部分含水量較大、強度較低以及容易產生裂縫等缺點；而且由于受氣候環境的影響而使得路面出現裂隙現象，這些問題都會影響到施工質量，所以這種地熱再生技術可以很好的解決這類缺陷，使其工程能夠順利進行。在對路面材料中所使用的各種類型及數量均不同。根據有關資料顯示：由于混凝土具有較高強度和穩定性。因此在對瀝青混合料選擇時必須要注意考慮到這一點[4]。

圖2 地熱再生材料保護地面

4.2 地熱再生設備

地熱再生技術在瀝青混凝土中的應用，主要是通過利用一些可以回收再利用的設備，例如。

（1）水泵

它能夠將經過處理后得到需要使用時產生和未加工過或未經任何處理便直接排出。這樣不但不會造成環境污染、浪費資源而且還能提高其效率。但是由于它所采用的是無壓濾材料所以對原材料要求比較高的同時也不能承受比較大容量變化范圍及施工現場條件限制，所以在實際工程中很少使用。

（2）加熱爐

它能夠將熱再生的材料直接進行回收利用，但是其成本比較高，對施工技術要求較低，且可以循環再利用；同時還能減少噪音污染、提高節能效果等優點被廣泛用于瀝青混凝土路面養護工作之中地熱再生設備主要是由水泵和加熱器兩部分組成的一種復合式系統。其中一個冷卻塔中安裝了一臺水冷柜以實現熱量交換過程。在這里面放置一些具有一定溫度系數的裝置，以實現熱量的交換。

（3）熱泵

它是利用一定壓力將溫度變化部分傳遞到加熱器中，從而使整個系統在循環過程中可以保持恒定溫度，并能有效地防止其損壞和故障情況發生時產生高溫現象；同時還能夠通過調節水壓、蒸汽量等方式來控制水溫波動范圍及影響因素大小；另外還有一種裝置就是直接利用冷卻塔的冷凝器對熱量進行回收。

5 地熱再生技術及工程分析

5.1 地熱再生技術的可行性

地熱再生技術的實施，需要注意以下幾點：（1）地熱解工藝施工時，要先對所需材料進行預處理。在瀝青混凝土路面鋪設之前必須采用相應的壓實機將其表面與中面間徹底除去。如果出現了新拌料和舊水泥混合攪拌均勻后再進行碾壓操作的話會造成較大影響而導致整個工程質量難以得到保證；對于已經經過過路加熱之后的再生集料而言，必須先進行壓實，之后再在路面表面噴灑瀝青混合劑，這樣可以避免其出現離析現象。（2）地熱再生技術的施工過程中要注意節能環保。在進行實際操作時需要充分考慮到環境因素對施工作業造成影響；如果是高溫作業或重載運輸等惡劣條件下的工程項目施工項目則不應該使用這種工藝而應優先選用；若是低溫、高濕氣候地區，必須采用地熱解方法來進行混凝土拌和養護作業。（3）地熱再生技術的施工過程中要考慮到對材料進行加熱養護，使其溫度達到規定值，從而保證工程質量。

5.2 地熱再生的方式

地熱再生的方式，主要有兩種：一是利用附近沒有污染場地，二是使用新能源。（1）利用周圍沒污染場地。在進行瀝青路面施工前都要先對現場情況做詳細調查。首先施工地點選好后再開始下一步工作；其次是選擇合適的原料、燃料和機械設備等運輸路線；最后就是選擇合理位置鋪設碾壓機、泵車等輔助設施來完成整個工程過程中所用到材料與其他物質，以保證達到節能環保效果，減少成本支出費用。（2）地熱再生的方式。由于施工現場是在離瀝青路面比較近且無污染場地，因此采用直接利用新能源進行養護，而無需使用其他材料和設備。在施工時也可以使用新能源，如太陽能、風能等。

5.3 地熱再生技術的處理

地熱再生技術的處理，主要是通過對施工現場進行改造，將就地利用當地的自然條件，如地下水、地表水等。在施工過程中要充分考慮到環境氣候因素以及工程質量和成本。由于瀝青混凝土路面養護工作量大而持續時間長并且容易出現老化問題；同時因為在高溫季節時溫度會比較高且不穩定易產生低溫變形現象導致其強度降低甚至破壞嚴重影響公路使用壽命，所以需要對施工過程中的溫度和濕度進行控制，使其滿足瀝青混凝土路面養護要求。地熱再生技術的應用，主要是在施工現場進行改造，將其與自然條件相結合。對瀝青混凝土路面養護工程中的溫度控制、水損害和低溫凍害問題都會影響到公路后期使用質量。通過以上分析可以看出：由于溫度因素導致了路面出現變形情況而產生裂縫現象；同時由于施工過程需要大量勞動力且工期較長容易造成成本增加以及時間消耗大等諸多不利因素，所以地熱再生技術在道路施工時應該注意對瀝青混凝土路面進行養護工作。地熱再生技術的應用，可以將其與傳統混凝土養護工程相結合，使路面在使用過程中產生溫度變化，進而減少裂縫問題發生[5]。

6 公路瀝青路面地熱再生施工技術應用

6.1 施工準備

地熱再生技術在瀝青公路養護工程的施工準備工作中，主要包括：材料、機械設備以及其他輔助設施。首先，要根據實際情況選擇合適的原材料。例如石灰石和粉煤灰等可用作水泥原料時應盡量減少使用量；其次是對拌合站進行試驗檢測工作時應該采用高效液相色譜分析儀來確定其配合比設計值是否合理；最后就是在攪拌機完成混合料配水后需要運輸一定時間才能將瀝青砼均勻地卸入施工場地，避免混合料運輸過程中產生離析現象。

6.2 機組加熱

機組加熱是一種常見的節能技術，它可以利用電廠循環冷卻水作為熱源，在高溫時將熱能轉化為熱量。通過對地熱再生法施工工藝進行分析之后我們發現：這種方式不僅節約了大量能源、保護環境也大大降低成本。而且由于其具有節能環保等優勢所以被廣泛采用；同時地熱能回收方面還具備很高的經濟效益和社會價值性特點，可以有效提高工程質量與效率以及減少養護費用投入資金，因此該技術在今后將會有廣闊發展前景。地熱再生技術在施工中的應用，我們可以從下面幾點進行分析：首先，在施工前要對所需材料的性能參數和工藝條件等做好充分了解。其次是對于一些需要特殊處理、加熱設備以及其他輔助設備如泵房、攪拌機等等都要提前準備好相應措施；最后就是施工人員必須嚴格按照操作規程來完成整個工程建設過程。

6.3 噴灑再生劑

噴灑再生劑是利用一些具有特殊功能的材料，將其與傳統瀝青混凝土混合料進行有效結合，使其能夠在一定程度上對施工質量和使用壽命產生影響。地熱再生技術應用到瀝青道路中后可以提高路面溫度、降低養護成本。施工人員可通過噴灑式的方式來完成對碎石材料表面水分含量以及水含量等方面問題進行控制；噴灑過程中會出現大量粉塵顆粒物，施工人員可將粉塵顆粒物收集起來，通過噴灑方式進行處理，使其能夠達到較高的密實度。噴灑完成后，施工人員可將粉塵顆粒物與施工中產生的灰渣進行結合，使其達到一定程度，并在路面表面形水泥水化熱較高時可以對碎石材料實施預制處理。

7 結語

地熱再生技術的應用給我們帶來了很大的便利；當然，它在公路養護中發揮著重要作用，為國家節省大量資金，對改善城市環境有一定促進效果。但由于我國幅員遼闊、地形復雜多變等因素影響下還存在不少問題制約著其實際使用情況。比如說：目前國內大多數地區都采用瀝青混凝土作為路面原材料進行施工；而對于那些沒有明確規定或者是不確定的地質條件的路段來說地熱再生技術應用起來困難重重，因此地熱再生技術應用于實際工程中是非常重要且有意義的。