瀝青路面冷再生技術(shù)綜述
2015-07-15
1 前言
截止2012年底我國公路里程已經(jīng)突破410萬公里，高速公路里程達(dá)到9.6萬公里。在我國已建成的高級和次高級路面中，瀝青路面的比重最大。每年12%左右的瀝青路面的維修改建產(chǎn)生大量被銑刨下來的舊瀝青路面材料（RAP），采用合適的再生方法，使得這些RAP得到技術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的重新利用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，有利于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。因此，開展RAP再生利用技術(shù)研究，具有重大的現(xiàn)實意義。
2 瀝青路面再生
2.1再生方法
根據(jù)美國瀝青再生協(xié)會（ARRA）的定義和分類，將瀝青路面再生分為：冷刨法，廠拌熱再生，就地?zé)嵩偕?，冷再生，全厚式再生?
2.2冷再生的優(yōu)缺點
冷再生主要指對原路面進(jìn)行再生利用的過程中不需要熱能的使用。冷再生具有如下幾個顯著優(yōu)點：
（1）可用于處治多種路面病害類型。
（2）可大大減少路面中反射裂縫的出現(xiàn)。
?。?）可在不改變路面縱橫線形的前提下改善路面的結(jié)構(gòu)承載力。
?。?）可減少路面施工過程中對能源、集料、瀝青等的需求，從而可以降低工程成本。
?。?）可以減少環(huán)境污染，節(jié)約自然資源，有利于環(huán)保。
3 冷再生方法
3.1乳化瀝青冷再生
3.1.1乳化瀝青概述
乳化瀝青（簡稱乳液）是由兩種互不相容的物質(zhì)——瀝青和水通過機(jī)械分散而制得的瀝青乳濁液。
乳化瀝青主要由瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑和水組成。乳化瀝青按微粒所帶電荷可分為陰離子型，陽離子型和非離子型3類；按破乳速度快慢又可分為快凝型、中凝型和慢凝型3種，而快凝型又有快凝（QS）和速凝（RS）之別。
3.1.2乳化瀝青冷再生技術(shù)優(yōu)點
乳化瀝青冷再生技術(shù)具有以下優(yōu)點：
（1）可以有效地解決半剛性基層反射裂縫問題，延長瀝青面層使用壽命。
（2）能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料，節(jié)省工程投資，有利于廢料處理、保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
（3）拌和、施工工藝簡單，在路面壓實后可以立刻開放交通，縮短了施工時間又保持著同樣良好的養(yǎng)護(hù)效果。
?。?）施工期間無揮發(fā)物產(chǎn)生，利于環(huán)保；施工受季節(jié)和氣候影響較小。
3.2泡沫瀝青冷再生
3.2.1泡沫瀝青概述
瀝青的發(fā)泡過程實際上是在膨脹腔內(nèi)完成的。需要選擇膨脹比較大、半衰期較長的發(fā)泡條件來制作泡沫瀝青。這也是進(jìn)行室內(nèi)發(fā)泡試驗的最終目的，即尋找某瀝青得到最優(yōu)良發(fā)泡效果時所采用的發(fā)泡條件，這個發(fā)泡條件一般稱為最佳發(fā)泡條件。最佳發(fā)泡條件一般由瀝青溫度和發(fā)泡用水量組成，最佳發(fā)泡條件下的發(fā)泡效果稱作最佳發(fā)泡效果。
3.2.2泡沫瀝青冷再生技術(shù)優(yōu)點
作為一種實用性的路面技術(shù)，泡沫瀝青冷再生具有多種優(yōu)點，主要如下：
?。?）可用于處治多種類型的材料，包括優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)的路面材料以及回收的路面材料等，通過泡沫瀝青穩(wěn)定處理，可增強(qiáng)待穩(wěn)定材料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性等；
（2）通過穩(wěn)定處理舊路面材料，可解決廢棄物的堆置問題，減少環(huán)境污染，并可實現(xiàn)資源的再生利用；
?。?）泡沫瀝青冷再生過程中，僅需加熱瀝青，集料等不需加熱和烘干，因此可以有效節(jié)約能源；
?。?）由于泡沫瀝青在穩(wěn)定材料中的特殊分散方式，泡沫瀝青冷再生技術(shù)可節(jié)省瀝青結(jié)合料的使用量，從而降低工程成本；
?。?）泡沫瀝青結(jié)構(gòu)層施工期間無揮發(fā)物產(chǎn)生，利于環(huán)保，且施工受季節(jié)和氣候影響較??；
?。?）泡沫瀝青結(jié)構(gòu)層早期強(qiáng)度增長較快，施工后可立即開放交通（交通量不大的情況），無需長時間的專門養(yǎng)生。
3.3乳化瀝青冷再生技術(shù)與泡沫瀝青冷再生技術(shù)對比
在原材料方面， 2種冷技術(shù)所需原材料都容易獲得，乳化瀝青冷再生段所用RAP篩分為0～9. 5mm和9. 5～37. 5 mm兩檔材料，而泡沫瀝青冷再生段所用RAP沒有篩分。
混合料配合比設(shè)計方面，種2冷再生混合料采用完全相同的強(qiáng)度、水穩(wěn)定性等等設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計流程也基本相同，只是冷再生混合料工程設(shè)計級配范圍有所區(qū)別。
在施工工藝方面，泡沫瀝青冷再生的特點是施工受氣候影響較小，并且養(yǎng)生時間短，最多3 天后即可加鋪上部結(jié)構(gòu)，在改造工期緊張情況下有時間優(yōu)勢，主要的施工控制點是泡沫瀝青的生產(chǎn)質(zhì)量。但泡沫瀝青冷再生需要瀝青加熱和安全措施，以及專門的泡沫瀝青發(fā)生裝置和泡沫瀝青冷再生拌和設(shè)備。乳化瀝青冷再生的特點是施工控制相對簡單，施工工藝成熟，在國內(nèi)接受程度高，重要的施工控制點是碾壓的時機(jī)和含水量的控制，并且設(shè)備不需要專門改造。
在工程成本方面，乳化瀝青再生比泡沫瀝青成本高10%左右。
4 結(jié)論
冷再生技術(shù)，能夠節(jié)約大量的瀝青和砂石材料，節(jié)省工程投資，具有較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。本文主要陳述了瀝青路面再生方法，并著重闡述了冷再生技術(shù)中的乳化瀝青冷再生技術(shù)以及泡沫瀝青冷再生技術(shù)，對于其原材料和配合比設(shè)計以及它們的優(yōu)點進(jìn)行了簡要論述。針對兩種瀝青路面冷再生技術(shù)，需要通過中長期跟蹤檢測計劃來對兩種瀝青路面冷再生技術(shù)的使用效果來進(jìn)行更全面評價。深入研究冷再生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度形成機(jī)理，針對不同結(jié)構(gòu)類型的舊路面，與舊路調(diào)查資料一并建立數(shù)據(jù)庫，研究出適用的再生方案，逐漸建立一個再生結(jié)構(gòu)組成模型，為以后冷再生施工提供參考依據(jù)。
