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沥青路面再生技术发展现状
发表时间:2017-05-25     阅读次数:     字体:【

摘要:我国高等级公路相继大量进入维修养护期,旧沥青路面废料为社会带了巨大的经济和环境问题,很多行业对沥青路面再生技术的需求高涨。在此背景下,本文对沥青路面再生可行性进行了分析,阐述了国内外沥青路面再生技术的应用及发展情况、对各项技术进行比分析、总结了不同再生技术的优缺点,为沥青路面再生技术的选择提供了参考。

关键词:沥青路面;再生技术;发展;

近70年以来,人口与经济的发展使道路总里程爆炸式增长,形成成熟的道路网。在道路总里程增加的同时汽车荷载也呈几何式上升,随着使用期的延长,我国的高等级公路大量进入维修期,维修养护、翻修重建的任务越来越重。但是在许多地区,道路维护资金的投入并不足以维修已破坏的道路。

我国的高速公路,一、二级公路绝大部分为沥青路面结构,沥青路面的设计年限一般为15年,并通常在10 年左右需要大修一次。按照国家公路发展规划,再过10年,我国每年将有6000~7000km
的高速公路需要大修,大修的规模将超过目前高速公路的在建规模。按照高速公路路面宽度为22m、翻修厚度为10cm计算,全国高速公路平均每年将产生接近4000 万吨的废旧沥青混合料。大量的废旧沥青材料如果当作建筑垃圾遗弃,必然造成巨大的资源浪费、经济损失、manbetx客户端压力。

在此基础上,再生路面作为一种新型manbetx客户端方式应运而生。

1沥青路面再生可行性分析

1.1 从节约能源方面分析

沥青路面再生技术能最大限度的利用废旧混合料,节省大量沙石料和沥青,同时有效节约开采砂石料和堆放废旧混合料的土地资源。我国是一个石油浙青严重缺乏的国家,而且利用国产原油炼制的沥青沥青质低、含蜡量高、胶质多,大多满足不了交通量日益严重的高等级浙沥青路面的技术要求。因此,只有从国外进口大量优质沥青以供国内需求,而进口沥青价格不菲。

1.2从环境保护方面分析

沥青路面再生技术由于可直接重复利用旧沥青混合料,因此可防止沥青混合料废料对放置场地的占据和对周围环境的污染,同时因减少了石料的开釆,可有效保护森林,保护生态环境。而如果废旧沥青混合料被堆放,虽然有关资料显示石油沥青不含致癌物质,但其因为难以降解,时间久了便会影响堆填地区周边生态和居民饮水。可以看出,随着人们对生态环境的日益关注和国家对环境治理投入的加大,沥青路面再生已成为一种必然的趋势。

1.3从经济效益方面分析

沥青路面再生技术在经济效益方面的优势是非常朋显的不但可节约砂石和沥青材料的费用,而且可节约废旧混合料的运输费、堆弃费。以某工程为例简单计算利用1t废料节约的费用:砂0.1t:20元/t×0.1t=2.0元;碎石0.9t:100元/t×0.9t=90元;沥青:0.05t:2800元/t×0.05t=140元;运输距离20km:0.9元/km×20km==18元;堆弃费5元;合计255元。各地的材料,运输和土地使用费用不同,因此,再生沥青混合料直接节约200元左右,但要使用该技术需要较大的固定资产投资随着manbetx客户端要求的逐渐提高,沥青再生的应用将具有广阔的空间。

综上所述,无论从节约能源、环境保护还是经济效益方面来看,沥青路面再生技术都具有明显的优势。

2 国内外沥青路面再生发展现状

2.1 国外研究现状

发达国家早在上个世纪初就开始研究沥青路面的再生技术,但真正的规模应用开始于上个世纪70年代。在上个世纪80年代末,再生沥青混合料的用量就已占到全部沥青混合料的50%以上。旧路面材料的再生利用率超过80%。技术标准齐全,并先后出版有《沥青路面热拌再生技术手册》、《路面废料再生指南》、《沥青路面冷拌再生技术手册》等技术手册

日本由于其能源匮乏,一直很重视路面再生技术的研究,于1974年开始进行再生技术研究,1984年颁布《路面再生技术指南》2000年路面废料利用率已超过70%,至今日本每个拌合场均有生产再生沥青混合料的设备。

欧洲沥青路面协会EAPA在互联网上公布,其成员国的废旧沥青路面材料已100%通过再生方式得以重复利用。德国是最早将再生料应用于高速公路路面维修的国家。早在1978年就实现了废弃沥青材料的全部回收利用;芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。过去再生料主要用于低等级公路的路面和基层,近几年已应用于重交通道路;法国现在对再生技术的研究也颇为重视,在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中开始逐步推广应用这项技术

前苏联对沥青路面再生技术研究也比较早,1966年起先后出版了《沥青混凝土废料再生利用技术》、《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》等规范,提出了适于各种条件下路面再生利用的方法。

上述情况说明,发达国家已充分认识到了路面再生利用的重要性,同时路面再生技术已普遍应用。

2.2 国内研究现状

上个世纪80年代,再生料一般只用于轻交通道路、道路的垫层或非机动车道等。1991年,建设部发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》。交通部在《公路沥青路面养护规范》中提到了部分再生技术。

上个世纪80年代后期,伴随着高等级公路的大规模建设,人们的主要精力放在了新建公路上,路面再生技术的研究基本处于停滞状态。近几年,伴随着我国公路建设的快速发展和大量高等级公路沥青路面需要进行翻修和重建,旧沥青路面材料的再生利用问题重新得到重视和广泛关注。随着使用期的延长,我国的高等级公路大量进入维修期,维修养护、翻修重建的任务越来越重,由建设为主的发展阶段发展到建养并重的发展阶段。因此,公路建设和路面维修、重建、升级改造的任务将交织在一起。

我国养护任务之重,按照每10年左右翻修一次,路面平均宽度22m、翻修厚度10cm计算,8.5万km的全国高速公路网平均每年将产生接近5000万吨的旧沥青混合料。

为促进沥青路面再生技术的广泛应用,规范再生应用技术,保证沥青路面再生工程质量,交通部公路司于2006年9月下达了《公路沥青路面再生技术规范》的编制任务,由交通部公路院等单位负责编写。2008年4月交通部发布了该规范,并于当年7月1日实施。

3 再生路面施工技术

3.1 再生技术分类

沥青路面再生技术是一种通过特定工艺将旧沥青路面材料进行处理,得到满足路用要求的混合料,从而实现旧路面材料重复利用。

美国沥青再生协会将再生技术分为5种不同的类型:场(厂)拌热再生,就地热再生,场(厂)拌冷再生,就地冷再生,全深式再生。

(1)场拌热再生技术是将旧沥青混凝土路面铣刨后运到沥青混合料拌和场(厂),通过破碎、筛分(必要时),并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、集料级配等情况,掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂(必要时)等进行热态拌和,使混合料达到规定的各项指标,并按热拌沥青混合料的施工工艺重新铺筑路面。此项技术的使用场合为:可修复沥青路面的几乎所有病害;恢复甚至改善沥青路 面混合料的性能;适用于各等级公路沥青路面经铣刨、挖除下来的沥青层材料的再生利用,再生后的沥青混合料可用于各等级公路沥青路面的建设和维修养护工程。

(2)就地热再生技术是指利用专用的就地热再生设备,对沥青路面进行现场加热、翻松,掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂等,经混拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的一种技术。此技术的应用场合:修复沥青路面表面层病害;恢复沥青表面层物理力学性能;恢复沥青路面平整度,修复沥青路面车辙;路面有足够承载能力,沥青路面的病害仅发生在中、上面层(60mm以内),一般用于高速公路,一、二级公路沥青路面的修复。

(3)场(厂)拌冷再生。场拌冷再生技术是将旧沥青路面铣刨后运到沥青混合料拌和场(厂),通过破碎、筛分时,并根据旧料中沥青含量、沥青老化度、集料级配等指标,掺入一定数量的新集料、再生结合料(乳化沥青、泡沫沥青等)、再生剂(必要时)进行常温拌和,使混合料达到规定的各项指标,按常温沥青混凝土的施工工艺重新铺筑,形成路面基层或者下面层的一种技术。此项技术的使用场合为:以冷拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青层材料的再生利用;可用于各等级公路旧沥青路面材料的再生利用,再生后的混合料适用于沥青路面的中、下面层及柔性基层;恢复和改善旧沥青混合料路用性能。

(4)就地冷再生技术是指利用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,掺入一定数量的新集料、再生结合料(乳化沥青、泡沫沥青、水泥、消石灰等)、再生剂(必要时),经混拌、摊铺、碾压等工序,
一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青路面再生,形成路面基层或下面层的一种技术。此项技术的使用场合为:实现旧沥青路面的翻修、重建。再生混合料可用于中下面层或柔性基层;一般用于病害严重的一、二级公路沥青路面的翻修、重建,冷再生路面一般需要加铺一定厚度的沥青罩面。

(5)全深式再生技术是将全部的沥青面层和一定厚度的基层进行再生处理,再生后的混合料可用于沥青路面的中、下面层或稳定基层。全深式再生实际上是就地冷再生的一种,只不过是再生厚度范围内包含了部分基层。国内全深式再生工程的再生结合料绝大部分采用水泥,个别采用乳化沥青和泡沫沥青。适用一般用于病害严重的二、三级公路沥青路面的翻修、升级改建,再生材料可用于沥青路面的基层及轻交通量道路的下面层。

3.2 多种再生方式的优缺点比较

(1)就地热再生的优点是实现了就地的沥青路面再生利用,节省了材料转运费用。 缺点是再生深度通常限制在2.5-6cm;无法除去已经不合适进行再生的旧混合料,级配调整幅度有限。

(2)厂拌热再生优点是再生工艺易于控制,再生后的沥青 混合料性能比较理想, 适用范围广。缺点是铣刨后的旧沥青混合料需要来回运输;RAP用量较少,一般为10-25%,连续式拌和可为30-50%。

(3)厂拌冷再生优点是再生工艺易于控制,再生混合料性能较好;
适用范围广;能耗低、污染小。缺点是再生混合料强度的形成需要较长的时间;需要加铺一定厚度的罩面层。

(4)就地冷再生的优点是实现了就地的再生利用,节省了材料转运费用;施工过程的能耗低、污染小;适用范围广。缺点是施工质量控制的难度较大;一般需要加铺沥青罩面层。

4 结语

再生技术在国外是一项成熟技术,已有三十年的应用经验,使用状况良好。近几年,我国对再生技术也进行了研究,取得了较多经验,实践证明可以推广应用。不同再生技术各有适用场合,没有优劣之分,是互补关系,不能相互替代。应用时要根据道路实际情况进行综合分析,选用最适宜的技术。

参考文献:

  1. 孙祖望沥青路面养护技术的发展与展望[J].筑路机械与施工机械化,2004.1:4-7.

  2. 李玮,聂莉萍,吴友兵.旧沥青路面再生戽用与研究现状[J].江西建材,2006,1:12-14.

  3. 常魁和,高群.公路沥青路面养护新技术北京[M]:北京,人民交通出版社,2001.


 
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