浅析公路路面材料的循环利用再生技术1

浅析公路路面材料的循环利用再生技术

南京市溧水区公路管理站杨和华

摘要：随着我国公路交通事业的快速发展，在90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期，在维修过程中废弃的混合料造成环境污染和资源的浪费。再生技术将废弃材料重新再生利用，可以变废为宝，保护环境、节约资源，优化路面组合形式，延长路面使用寿命。

关键词：路面材料再生技术

2012底全国公路总里程达410万公里。工程施工过程中占用大量土地、污染周边环境，资源吉大浪费，采用再生技术，使旧料重新利用，保护环境。

1.国内外路面材料的循环利用研究现状

20世纪初在国外就有大量的学者对路面再生技术进行了相关研究。70年代中期，德国就已经将路面废料全部加以利用。美国先后出版了《路面再生指南》、《沥青路面再生基础手册》，苏联先后出版了《沥青混合料废料再生利用技术》、《旧沥青混合料废料再生利用技术准则》、《再生路用沥青混凝土》

我国在20世纪50年代开始也已经对路面再生技术进行了相关研究，利用废料来修便道、人行道。1983年建设部下达了“废旧沥青混合料再生利用”课题。2008年出版了《公路沥青路面再生技术规范》。近年来我国多条高速公路采用热再生技术，并对冷再生技术展开了研究和应用。

2.公路路面材料的循环利用技术

2.1冷再生技术

冷再生技术是常温下连续完成旧路（面层和基层）铣刨、破碎、添加再生材料、拌合、摊铺、碾压等作业过程，重新形成具有一定承载能力的结构层的一种工艺。冷再生技术能够节省能源、较环保、路面结构改善效果好、对现有交通影响较小、经济效益高。沥青路面冷再生技术是一种新型环保型筑路技术，在常温下充分利用原有路面材料对路面进行大修改造，已达到减少对新的筑路材料的需求和能源消耗，节约投资的目的。

2.1.1按照再生工艺的不同，冷再生技术可以分为厂拌冷再生和就地冷再生两种方式。

厂拌冷再生是铣刨旧沥青路面材料运至拌和厂，经破碎、筛分，根据需要添加新料，通过固定的再生设备加入乳化沥青或泡沫沥青，在常温下拌和形成新的再生混合料，运送至道路施工现场进行摊铺，压实成型后，最终形成满足路用性能要求的结构层的技术。

厂拌冷再生的工艺流程：

将冷铣刨得到废弃混合料运输至拌和厂→采用专用设备拌制→运输至施工现场→摊铺→碾压→养生→加铺罩面层。

（2）就地冷再生是采用专用就地冷再生设备，对沥青路面进行现场铣刨、破碎，掺入一定量的新集料、再生结合料、活性填料等经过拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧沥青路面再生的技术。就地冷再生的工艺流程：采用专用设备对原路面进行就地冷铣刨，同时完成就地拌和、就地摊铺、就地压实，经养生后加铺罩面层。就地再生施工一般由一组以再生机为核心的再生列车组成，包括再生机、沥青罐车和水车。就地再生由一个专用再生机械实现，其核心是一个装有若干个硬质合金刀具的切削转子。转子向上旋转铣刨原路面材料的同时，可以通过专门设计的喷洒嘴将泡沫沥青喷洒到拌和腔。热沥青、冷水和空气在一排相互独立的发泡腔里，使沥青发泡，并通过喷嘴均匀地喷洒到刨松的旧路面材料中。

（3）厂拌冷再生和就地冷再生特点

厂拌再生拌和工艺成熟，拌和均匀，质量容易控制，路面标高容易控制，平整度较好，易发现基层病害及时处理。但成本相应较高，需要专门的拌和场地。就地再生边铣刨边拌边摊铺，成本低，施工快，效率高，平整度较难控制，不易发现下承层的病害。

2.2.2按照所用结合料的不同，冷再生技术可以分为泡沫沥青冷再生、乳化沥青冷再生和水泥冷再生三种方式。

（1）乳化沥青冷再生技术

乳化沥青冷再生技术是是将石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下，经乳化加工生成水包油或油包水的液态沥青。由于将沥青以细微颗粒的形式分散到了水相中，使得乳化沥青在常温下呈液态，可以在常温下与石料拌和均匀，是采用专用的乳化再生机械、专业化施工工艺成套冷再生技术。乳化沥青冷再生混合料是对沥青旧料的裹附型、柔性再生。粘结力强，新旧胶结料交融充分，能够最大限度的利用沥青旧料再生柔性材料，节约资源，降低成本。作为柔性材料，乳化沥青冷再生特别用于道路偏上结构层。

（2）泡沫沥青冷再生技术

泡沫沥青冷再生技术是采用将热沥青和水在专用的发泡装置内混合、膨胀，形成的含有大量均匀分散气泡的沥青材料。在高温的沥青中加入少量的水，由于水的急速气化形成爆炸性泡沫，使沥青表面积大量增加，，使沥青粘度下降，可以方便地与冷湿集料拌合均匀。由于含有大量气泡，因此泡沫沥青粘度较小，可以在较低的温度下与石料拌和，将半刚性路面结构转为半柔性结构，延长了道路沥青的使用寿命。

（3）水泥混凝土路面再生利用技术

水泥混凝土路面再生利用是通过专用设备——多锤头破碎机所携带的十六个锤头对原混凝土板块进行“碎石化”的彻底破坏，使原水泥混凝土板块应力得到有效释放，从而彻底消除反射裂缝，是目前解决道路反射裂缝的最有效的办法。水泥是十分常规的筑路材料，同样可以用于沥青路面冷再生。通过冷再生，水泥混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层，给补强层提供

了更高的结构强度，施工工期短，不需要封闭交通，没有污染，可以消除原路面较深层位病害，保护环境，降低造价，节省材料，延长路面寿命，具有明显的经济效益和社会效益。

2.2路面热再生相关技术

2.2.1现场热再生

现场热再生是一种就地修复破损路面的过程，它通过加热软化路面，铲起路面废料，再和沥青粘合剂混合，有时可能还需要添加一些新的骨料，然后将再生料重新铺在原来的路面上。主要由红外线加热器、沥青路面铣刨机，强制双卧轴连续式搅拌器、沥青混合料摊铺机、沥青罐、骨料仓、新沥青接料斗、牵引头及行走系统、控制系统等组成。其运作的步骤为：先用红外线加热器经沥青路面加热软化再用铣刨机铣刨加热后的沥青路面，最后收集到强制双卧轴连接式搅拌器中，再添加新骨料和新沥青，经搅拌后输送到摊铺机摊铺、振捣、熨平，最后用压路机压实。

2.2.2厂拌热再生

厂拌热再生是指废旧沥青料经破碎分筛后在一种专门设计的加热筒里加热、干燥并与强制间歇式沥青搅拌站配套使用，他主要由回收料供给系统、控制系统、干燥加热系统、热回收料储存计量系统、除尘系统、控制系统等组成。但是此类设备由于燃烧器直接对废旧沥青料喷射加热，沥青混合料容易老化，而且再生料加热后无法进行二次热筛，导致级配无法控制，因此混合料质量、产量包括废旧料添加量受到一定的限制。利用旧普通沥青混合料进行适合的厂拌热再生，其再生沥青混合料路面的路况条件、病害特征、结构承载能力等指标，相当于或高于同等条件下普通热拌沥青混合料路面。

再生料加料时不能火焰直接加热，防止沥青烧焦老化，再生料加热储存、计量时粘结使输料装置导致阻塞应采用特殊结构的加热保温装置，解决热沥青再生料易粘结造成流动不畅的问题。

综上所述，再生技术已成为一个系统化的技术手段，通过再生不仅可以实现原有材料的再利用，同时可以实现特定路用性能的弥补、纠正甚至是提高。再生技术具有简化施工工序、节省原材料、施工周期短、保护环境等优点，特别适用于交通量较大情况下不断交施工，具有很好的推广前景。