沥青路面就地热再生技术应用现状分析

沥青路面就地热再生技术应用现状分析
满都拉;银花;信志刚;张树文
【摘要】沥青路面就地热再生技术是一种新的路面养护技术.文章从就地热再生技术的原理出发,分析了就地热再生技术的特点和适用条件,以及判断是否适合就地热
再生应注意的问题,比较了就地热再生与传统工艺的优势和差别,介绍了就地热再生
技术在国内外的应用现状.
【期刊名称】《内蒙古公路与运输》
【年(卷),期】2011(000)002
【总页数】3页(P49-51)
【关键词】沥青路面;就地热再生技术;应用现状分析
【作者】满都拉;银花;信志刚;张树文
【作者单位】内蒙古大学交通学院,内蒙古,呼和浩特,010070;内蒙古大学交通学院,内蒙古,呼和浩特,010070;内蒙古大学交通学院,内蒙古,呼和浩特,010070;内蒙古大学交通学院,内蒙古,呼和浩特,010070
【正文语种】中文
【中图分类】U414.7+5
我国公路及城市道路路面中的绝大多数是沥青路面。

随着节能减排、资源循环利用、环境保护的日益迫切，道路建筑材料价格上涨、交通流量日益增大，如何环保、安全、经济、高效地修复沥青路面已经成为当前重要的课题。

沥青路面就地热再生
(HIR)工艺是对旧沥青路面就地加热、翻松、拌和、摊铺、压实，一次性将旧沥青
路面翻新成型的施工方法［1］。

按工程需要来添加新集料、新沥青、再生剂和新HMA，以提高现有道路性能，HIR可处理的道路破损通常有松散、坑槽、泛油、
摩擦系数降低、车辙、波浪、推挤、滑移，纵向、横向和反射裂缝，膨胀、壅包、凹陷和沉降引起的行驶质量差等。

本文结合工程实例，研究和和分析HIR技术应
用现状仅供同行参考和借鉴。

1 沥青路面的维修方式［2］
1.1 传统维修方式
将破损的沥青路面用铣刨机冷铣刨，经清扫、喷洒黏结油，然后用全新的沥青混合料铺筑路面。

1.2 再生维修方式
1.2.1 集中再生
①集中冷再生:将破损的沥青路面用铣刨机冷铣刨，经破碎、筛分，然后运至工厂，用冷再生设备进行集中冷再生。

②集中热再生:将破损的沥青路面用铣刨机冷铣刨，经破碎、筛分，然后将可利用
的合格骨料运至工厂，用热再生剂进行集中再生。

1.2.2 就地再生
①就地冷再生:利用就地冷再生机组在现场就地将破损的沥青路面铣刨、喷洒黏结剂，经搅拌、摊铺、压实成型。

②就地热再生:利用就地热再生机组在现场将破损的沥青路面就地加热、翻松，添
加再生剂、新沥青混合料或沥青，经搅拌、摊铺、压实成型。

2 就地热再生的类型与工程机组
沥青路面就地热再生技术，依据旧路面损坏程度通常使用整形型﹑复拌型﹑加铺型的三种技术方法［3］。

就地热再生机组目前国内常用的为两大类，热风循环加热方式(燃料为柴油)、红外线辐射加热方式(燃料为炳烷)。

国内目前共有20套就地热再生机组。

图1所示燃
料为柴油的热风循环加热方式，图2所示燃料为炳烷的红外线加热方式。

3 就地热再生工艺［4］
①对旧路面进行烘干和加热(采用热辐射和红外预热器)。

②耙松加热软化后的沥青路面(气压或液压齿耙，耙松深度20～40 mm)。

③根据需要加入沥青再生剂。

④拌和松散的再生沥青混合料(螺旋搅拌器)。

⑤通过刮板或整平梁摊铺再生沥青混合料(配合螺旋输料装置，刮板可加热和预压)。

⑥常规碾压机具压实成型(轮胎压路机初压，双钢轮压路机复压)。

4 就地热再生的适用条件(表1)
表1 就地热再生的适用条件/cm ＞5车辙深度/cm 推移磨耗项目适用条件旧路面的厚度＜5＜3龟裂率/% ＜40旧路面沥青针入度(0.1 mm) ＞20应用时的注意点
路面结构强度满足要求采用加铺法时，沥青混合料推移车辙一般＜3 cm采用复拌法时，沥青混合料推移车辙一般＜5 cm如果事先将车辕进行铣刨，车辙深度可适当放宽当旧沥青混合料级配满足要求时，可采用复拌法也可采用加铺法当旧沥青混合料级配不满足要求时，可采用复拌法如果仅仅是表层龟裂，不受此限制当局部龟裂累及表层以下时，可事先挖补
5 就地热再生的实施步骤(图3)
6 判断是否适合就地热再生应注意的事项
就地热再生针对沥青混凝土路面表面层，仅对表面层进行性能恢复、整型，改善沥青混凝土路面的功能性服务性能［5］。

运用综合技术处理病害﹑分析路面病害原
因，并综合分析经济、技术、交通、环保、工期等各种因素，最后判断是否适合就地热再生。

判断是否适合就地再生设计阶段是最重要环节。

6.1 设计方案确定前首先进行室内试验室试验
就地热再生的实施同传统维修设计有着重要区别，确定设计方案前首先进行室内试验。

传统维修:设计院路况调查→制定维修方案。

再生工艺:路况调查→现场取样→再生混合料室内试验(满足规范要求)→选择再生方案→完成初步设计。

目前国内绝大多数设计单位没有自己的专业试验室和专业试验仪器。

6.2 试验段施工各项指标满足规范要求后才能正式就地热再生施工
因室内配合比试验与现场再生施工存在明显差异，加热方式也不同。

室内试验满足规范要求了，但实际施工时因再生料温可能低，再生混合料的压实度、空隙率、渗水系数达不到路用使用要求，造成选择设计方案失误。

为避免再生设计方案失误，室内试验除进行常规(JTG－F41再生沥青规范)检验外，还应增加下列检测:
①增加再生沥青料(RAP)含水率检测。

当路面含水率大于3%时，应认为不适合就地热再生工艺。

试验显示当原路面中残留水分为3%时，对再生路面加热60 min以内都不能将水分脱净，这是因为加热时当再生料中水分温度达到沸点，加热的热量被水蒸气阻隔，水气上升，热量随水分蒸发而散失，再生料温不稳定。

②增加再生料(RAP)油石比检测。

当再生路面抽提油石比小于3.5%，不适宜就地热再生工程。

就地热再生施工加热是依靠再生料外裹履沥青油膜渗透导热，加热方式与厂拌沥青混合料完全不同。

就地热再生施工时，石料外裹履的沥青油膜越少，热量传导、热量渗透性就差，再生
料温就越低。

改性沥青就地热再生料温比普通重交沥青需要更高的料温，改性沥青就地热再生施工时，油石比小于3.7%就不适宜再生。

③增加再生料(RAP)筛分0.075 mm筛孔通过率检测。

对原路面筛分，当0.075 mm筛孔通过率大于规范设计级配最大值4%～6%时，不适宜就地热再生工艺。

再生路面的0.075 mm筛孔通过率偏大，因灰尘、土等随水分进入路面沥青层中，这些灰尘、土混在再生混合料当中，导致再生料难以加热，对路面的水稳定性造成不利影响，从而进一步影响路面的耐久性能。

7 就地热再生与传统工艺的比较
7.1 技术比较
①直接罩面:(a)由于原路面往往有车辙、纵向沉降等病害，假如直接增厚罩面会出现面层强度不均匀现象;(b)经服役后旧路面表面光滑而且表面污染等因素的存在，仅靠一层黏结层抵抗不住面层剪切破坏力。

②铣刨罩面:由于旧路面平整度以及车辙会影响维修成本。

7.2 就地热再生优势
①通过热连接提高再生面层和下面层的整体性问题。

②改善混合料级配形式，降低孔隙率，延长路面服役寿命。

③就地热再生技术提高了旧路面因环境影响造成的沥青老化等问题。

④路表以下5 cm处的温度通常有80℃左右，经路面施工碾压后，再生层结合部原有的裂纹可以愈合，可延长路面的服役寿命。

⑤热接缝能防止接缝漏水现象。

⑥单车道交叉施工减少了交通干扰和堵塞问题。

⑦节约材料﹑降低排放有害物质等环境保护优势明显。

表2所示为就地热再生的环境污染分析。

一方面减少砂、石、沥青等新材料的投入，另一方面减少固体废弃物、废沥青混合料对周边环境的污染，并且减少排放CO2及材料运输成本。

表2 就地热再生的环境污染 kg/t注:选自美国EPA报告大气污染物 AR2000
0.008 5 0.19氮氧化物 0.001 4 0.18硫氧化物 0.001 7 0.146微粒 0.000 9总碳氢化合物机组再生施工沥青拌和楼生产一氧化碳0.000 7 0.14
⑧通过再生材料的全部利用大大降低了投资成本。

8 就地热再生技术在国内外的应用
8.1 国外应用情况
美国从1915年开始到1980年末，再生利用的沥青混合料约为全部路用沥青混合料的一半。

目前，美国每年再生利用的沥青混合料约为3亿t，沥青路面再生利用已成为美国常规实践，其重复利用率高达80%;欧洲国家也很重视就地热再生技术，芬兰有很多城镇都采用过就地热再生技术;日本从1974年开始到2008年，全国再生利用的沥青混合料达8 500万t。

8.2 我国就地热再生的现状
我国沥青路面就地热再生起步较晚，1970年代开始渣油路面再生利用试验研究，1980年代对沥青路面再生进行试验研究，1990年代对世界上沥青路面再生设备
进行考察和引进，但均为技术研究。

直到2001年华北高速才引进一套设备正式用于路面再生生产。

到目前，已有吉林省、湖北省、河北省、江苏省、上海市等地从国外引进了就地热再生设备。

洋浦华宇路桥科技有限公司已在京津塘高速公路、成渝高速公路、京石高速公路、京珠高速公路、连霍高速公路、八达岭高速公路和北京、廊坊、承德、石家庄等地方城市道路成功进行了约700万m2的热再生施工，积累了一些理论和施工实践经验。

2008年7月1日发布实施中华人民共和国行业标准《公路沥青路面再生技术规范》(JTG－41－2008)。

参考文献
【相关文献】
［1］赵树生，杨进伦.沥青路面热再生修补技术在高速公路养护中的应用［J］.公路交通技术，2006，(3):41－43.
［2］李海军，林广平，黄晓明.高等级公路沥青混凝土路面再生适用性［J］.公路，2005，(7):183－188.
［3］孙才荫.沥青路面现场热再生关键技术研究［J］.交通标准化，2010，(4):122－124.
［4］吕伟民，严家俊.沥青路面再生技术［M］.北京:人民交通出版社，1989.
［5］陈希梅，王朝辉，王选仓.沥青混凝土路面再生处治优化［J］.公路，2008，(3):189－193.。