浅谈沥青混凝土再生技术在辽宁发展的意义

　　摘　要　随着我省高速公路和地方道路的兴建,公路路面需要维修和改建的越来越多,废料成本和新料的费用的增加摆在我们的面前,沥青混凝土再生技术的发展迫在眉睫,因此,在辽宁提前发展沥青混凝土再生技术具有跨世纪的意义。

　　关键词　沥青混凝土　再生　维修　摊铺　级配

　　沥青混凝土路面的一般设计年限为15年,在应用过程中实际上通常使用年限仅为10年,也就是说每隔10～15年沥青路面就需要翻新(个别路段甚至6～8年就需要翻新)。铺筑沥青路面所需要的大量沥青和石料将使我们面临巨大的资源与经济压力,且如何处置沥青混凝土路面废料成为我们必须面对与解决的问题。应用沥青路面再生技术,重复利用沥青路面废料是从根本上解决上述问题的有效途径。

1　沥青路面再生技术的特点及技术经济可行性

　　沥青路面再生技术通过重复利用沥青混合料达到节约资源和保护生态环境目的。国外的大量应用实践证明,沥青路面再生技术是公路建设可持续发展战略的重要组成部分,在我国的现阶段具有重要的实际意义。

　　1. 1　沥青路面再生技术的特点

　　(1) 环境保护:在对环境要求日益严格的今天,大量的道路需要维修,沥青路面再生技术的应用一方面我们不需要从自然界开采大量的砂、碎石以及沥青等原材料,可以有效的保护林地,维护自然景观和生态环境;另一方面不向自然界废弃大量的沥青废料,据资料调查表明沥青由于其化学惰性使其在自然环境下极难降解,长期影响堆填区及其周边的生态和当地居民的食物及饮用水的质量。

　　(2) 节约投资:传统的沥青混凝土路面养护方法是将旧路面先铣刨,铺透层沥青,然后用全新的沥青混合料摊铺。沥青混凝土路面的再生技术,可以利用原有的旧沥青混合料,使得路面维修成本显著的降低。京津塘高速公路在2002年应用沥青路面热再生技术进行中修,改造费用仅占传统维修方式的70% ～80%;在石家庄、邯郸地区应用沥青冷再生技术可以节约造价20%～30%。

　　(3) 显著降低对公共交通的影响:沥青路面再生只对一个车道进行维修,维修时只需要封闭被再生的车道,其余车道可以正常的开放交通,最大限度的减少了路面的维修给交通带来的干扰和影响,特别是对收费的高速公路、一级、二级公路其优越性更加显著。

　　1. 2　沥青路面再生技术方式的比较选择

　　(1) 厂拌沥青路面热再生技术具有较好的适应性,适用于各种破坏的路面,经过试验室严格的配合比设计,再生沥青混合料能确保技术指标不低于使用全部新料拌制的沥青混合料,路用性能满足高级路面的使用要求,可以最大限度发挥沥青混凝土路面废料的作用。

　　(2) 现场沥青路面冷再生技术可以快速恢复路面的使用性能,保持路面良好的通行能力。而且可以从国外直接引进设备(前期投资需800～1000万元) ,施工工艺相对简单易于掌握,机动能力强,相比厂拌沥青热再生技术其先期的投资较少且设备成本回收快,利于再生技术的良性循环发展。

　　(3)现场沥青路面热再生技术经过大量的实践证明存在诸多的局限性:如处理的厚度小,无法有效的调整沥青混合料的配合比对路表面不均匀或质量变化大的路面难已保证质量要求。

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　　(4)厂拌沥青路面冷再生技术虽然能保证工程质量,但仅能应用于基层与底基层,经济性不理想,机动能力弱,材料的往返运输费用过高,大量的增加成本,且市场空间较小,不利于推广。通过上述对比发现厂拌沥青路面热再生技术与现场沥青路面冷再生技术比较适合辽宁省现阶段应用,现场沥青路面热再生技术暂不适合我省推广与应用。而又考虑到现场冷再生技术较厂拌热再生技术的投资少、收效快、技术容易掌握,建议将现场冷再生技术作为研究发展的重点。待技术条件成熟之后,根据市场需求发展其它类型的沥青再生技术。

2　沥青路面再生技术可行性分析

　　沥青路面再生技术在国外已经应用了20～30年,技术成熟,有大量成型的研究成果和工程实践,因此我们发展沥青路面再生技术主要是结合本地区的气候特点与路面工程特点进行沥青路面再生技术的引进、发展和推广应用。结合国内外研究成果和工程实践,发现沥青路面再生技术尚有以下难点需要解决:

　　(1) 沥青废料的变异性问题:废料的沥青含量、沥青的老化程度以及原有集料级配的变异性比较大,而且不宜控制,这将直接影响再生沥青混合料的质量控制。

　　(2) 再生沥青混合料的配合比设计及其抗裂性能和耐久性能的控制。因为再生沥青混合料的抗裂性和耐久性是确保其性能不低于普通沥青混合料的关键。

　　(3) 再生沥青混合料的拌和工艺,确保现有铺层材料与新骨料(若添加)及粘结剂的良好拌和效果,添加的水或液态粘结剂均匀的喷洒在整个再生层的范围内。

　　(4) 再生剂的研制与使用,再生剂的研发需要在准确掌握沥青化学理论和再生机理的基础上进行,而且需要大量的试验、检测和评价才能应用于工程实践。

　　(5) 在沥青再生技术引进后,我们应在消化、吸收的基础上发展沥青再生技术,总结现场经验,形成适用于本地区的理论体系,并结合气候、环境、材料、经济等方面条件编制出一套适应辽宁省工程实际的设计与施工指南。

　　从20世纪80年代中期开始,随着省内高等级公路的大规模建设,在沥青混凝土路面科研、设计、施工各个领域都成长起一批学者与专家,结合国内其它省市曾在沥青路面再生方面已取得的成果,我们具备研发沥青再生技术所需要的技术管理力量,对上述技术难点可以采取有效的针对措施:

　　(1) 建立一个科学、有效、简便的数学模型评价沥青废料的重要技术指标,同时建立质量即时监测和快速反应系统,对质量进行严格、有效的控制,解决好废料变异性大的问题。

　　(2) 利用我省科研单位、高等学校比较先进的试验设备,优化再生沥青混合料的配合比设计,解决混合料抗裂性能和耐久性能的评定检测工作。

　　(3)先行直接引进国外先进的再生沥青混合料的拌和设备,保证拌和工艺和质量控制均满足工程实际的要求。下一步加大设备的研发力度,设计生产出具有独立知识产权的机械设备,为沥青再生技术的推广客观上起到推进作用。

　　(4)需要主管部门加大科研投入,组织相应的设计部门、施工单位、试验设施,通过大量的工程实践积累经验,分析完善所获取的各项数据指标,整合成比较系统的设计和施工规范。

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3　沥青路面再生经济可行性分析

　　1999年国内河北省邯郸引进了现场沥青路面冷再生的专用机械之后石家庄、廊坊相继上马,截止到2003年底共进行路面冷再生合计300km,其中既包括102、邯大线等国道省道,也包括邯郸的城市道路。在2002年京津塘高速公路的维修应用沥青路
面热再生技术,百分百的利用了沥青混合料。通过上文所述的数据可以了解应用沥青路面再生技术工程造价都得到显著的降低。

　　随着环境保护要求日趋提高,沥青路面再生具有广阔的市场空间,预计到2010年底辽宁省高速公路里程将达到3800km,新建的高速公路全部为沥青混凝土路面。全省公路每年需维修路面所产生的沥青废料将超过100万吨,而且全国市场将是辽宁省市场的15倍左右,因此沥青路面再生具有不可估量的市场前景。