劉靜
(秦皇島市海港區(qū)市政工程管理處,河北 秦皇島066000)
1.1 瀝青路面再生的意義
瀝青路面再生,一般的理解就是要重復利用路面在維修時挖出來的瀝青混合料。但其“利用”的程度卻有天壤之別,如所謂“冷再生”技術(shù),只是把價值高昂的瀝青混合料當做“粒料”利用,不能與瀝青的再生相提并論。準確地理解應該是“舊瀝青混合料經(jīng)過一定的加工和處理,變成可以達到瀝青路面技術(shù)要求的混合料,重鋪成為新路面。”
1.2 瀝青混合料再生的條件
舊瀝青混合料可以再生,是因為瀝青在混合料的制備過程中沒有發(fā)生化學變化,并且瀝青是一種熱塑性的粘結(jié)材料。
瀝青路面在使用中,只有瀝青的“老化”才是難以逆轉(zhuǎn)的。而路面中由于接觸陽光、大氣、水而老化的瀝青,只占瀝青重量很小的比例(一般為5%),因此“活化”那些老化的瀝青,并不需要花很多費用。瀝青老化后表現(xiàn)為針入度減小、延度減小、粘度增大,添加再生劑或者添加高標號的瀝青與老化的瀝青充分混合,便可有效地調(diào)整瀝青的各項指標,使之達到瀝青路面的使用要求。
而舊瀝青混合料的再生,則是在瀝青再生的前提下恢復和提高原有瀝青混合料的性能。瀝青混合料對“級配”和“油——石比”有著嚴格的要求。舊瀝青混合料挖掘或刨銑時會打碎原有的骨料,使其“級配”中的細骨料增多;老化的瀝青則等于減少了瀝青的有效成分,降低了混合料的“油——石比”。因此,按照設計的級配曲線,添加適量的粒徑合適的新骨料,恢復合理的級配,是提高舊瀝青混合料再生質(zhì)量的最有效途徑;同時,按所設計的瀝青混凝土的“油——石比”,添加新的瀝青和再生添加劑并攪拌混合,恢復老化的瀝青的性能指標,即可恢復和提高再生的瀝青混合料的性能。
要得到高質(zhì)量的再生瀝青混合料,除了必須對舊瀝青混合料、新骨料和新瀝青進行準確的計量,保證“級配”和“油——石比”符合要求之外,還需在加熱的狀態(tài)下對各組分進行充分的攪拌,才能使再生瀝青混合料重新獲得優(yōu)良的性能。這也是對瀝青再生設備的基本要求。
2.1 就地冷法再生
按照上述要求,此法并不是真正意義上的瀝青路面再生,只是把舊瀝青混合料當成一種粒料加以利用,浪費了昂貴的瀝青資源,其“再生”的質(zhì)量不能達到瀝青面層的質(zhì)量標準,只能用做基層或用于低等級道路的翻修。
2.2 就地熱法再生
采用“瀝青路面熱再生聯(lián)合機組”,包括紅外加熱器、路面刨銑機、強制式攪拌機、混合料攤鋪機、熱瀝青罐、新骨料倉等裝置以及行走驅(qū)動裝置。其工作過程是:先用紅外加熱板把瀝青路面烤熱軟化,再用刨銑機銑刨舊瀝青層,收集到雙臥軸連續(xù)攪拌機內(nèi),添加新骨料、補充新瀝青,經(jīng)攪拌后將瀝青混合料排出到該機組的攤鋪器上,進行攤鋪、搗實、熨平,再用壓路機碾壓。舊路的瀝青層全部被利用,再加新骨料和新瀝青攪拌,就地重鋪。此法看似十分先進,但是如果用前面所討論的基本條件來評價,不難發(fā)現(xiàn),無論是計量裝置、加熱裝置,還是攪拌裝置,都無法滿足瀝青混合料再生的要求。這種設備在短時間內(nèi)對原路面瀝青層加熱,其溫度難以控制;新添加的骨料不能加溫;添加新骨料和新瀝青的連續(xù)計量使用容器法,計量的準確性很難保證。瀝青混合料“油——石比”的控制需要通過翻修工作速度和翻修厚度,換算成切削瀝青路面的舊混合料的數(shù)量,再調(diào)節(jié)新瀝青和新骨料的添加量,計量的控制很難達到理想程度。由于舊瀝青層的損害程度不一致,而該設備僅能以一種統(tǒng)一的刨銑深度進行翻修作業(yè),重鋪路面的承載力不一致(如果要求在再生作業(yè)中隨時改變處理深度,就更困難了),在使用上很難被接受,對于那些基層(甚至路基)承載能力不足需要補強的路段,這種設備的使用大大受到限制。
坦率的講,我國需要維修的瀝青路面基本上沒有這種路況損壞程度均一的路段,難以讓“瀝青路面熱再生聯(lián)合機組”有用武之地。
2.3 工廠熱法再生
根據(jù)前面的分析,舊瀝青混合料中作為粘接材料的瀝青是可以加熱重融的,瀝青老化程度可以檢驗,添加必要組份(再生劑)進行處理后即可恢復其性能。按不同路面層的技術(shù)要求靈活調(diào)整舊瀝青混合料、新骨料和新瀝青加入的比例,在加熱狀態(tài)下充分攪拌。所有這些對舊瀝青混合料再生的嚴格要求,都可以在工廠熱法再生技術(shù)中有效的完成。
工廠熱法再生瀝青混合料的工藝要點:
(1)新骨料的加熱干燥、新瀝青的加熱保溫都與普通瀝青混凝土攪拌站相同。由于舊瀝青混合料也要加熱,而舊料中的瀝青在高溫下會分解,不能與新骨料在烘干筒里一同加熱。因此舊瀝青混合料的升溫方法成為主要矛盾之一。
(2)舊瀝青混合料的各組分經(jīng)預先檢驗后,可根據(jù)其老化的程度和再生路面結(jié)構(gòu)層的使用要求來確定配比(新添瀝青、新添骨料、舊瀝青混合料和再生添加劑的比例)。同上節(jié)一樣,新添的骨料和瀝青的計量與普通瀝青混凝土攪拌站相同。但是舊瀝青混合料的計量卻要認真對待,因為舊瀝青混合料在加熱前后的物理性質(zhì)是不相同的,如果先計量后加熱,則其計量方法與新的冷骨料計量沒有兩樣,計量精度容易保證。但若反過來先加熱后計量,加熱之后的瀝青混合料已經(jīng)粘粘糊糊,計量的精確性就會大打折扣。所以舊瀝青混合料的計量方法及其計量裝置又是一個難題。
(3)充分的混合是獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土的重要條件。在這里要強調(diào)的是,舊瀝青混合料中的瀝青,如果不能在攪拌的過程中從原來的骨料游離出來,與再生添加劑、新添加的瀝青和骨料充分混合,使得新舊瀝青、新舊骨料分布均勻,那么原來的舊瀝青就仍然沒有得到再生。指出這一點十分重要,它是評判瀝青再生設備的優(yōu)劣的重要標準。在這里,瀝青再生攪拌裝置應當能在加熱狀態(tài)下讓各種組分有足夠長的攪拌時間,令新舊料的混合充分進行。
瀝青路面維修作業(yè)項目是根據(jù)其損壞方式及程度來確定的,相對應的養(yǎng)路機械業(yè)應多種多樣,舊瀝青路面再生設備應該按照維修類別靈活選用。
3.1 修補坑洞的小型瀝青熱再生機
就地將舊料重熔再修補,挖開的舊瀝青料可完全利用,很有市場前景。這種小型瀝青再生機,需要解決舊瀝青混合料的加熱方式問題。現(xiàn)在所見的產(chǎn)品都是在一個鼓式攪拌筒里用明火加熱舊瀝青塊,容易老化。
研發(fā)重點:采用隔離式舊瀝青混合料加熱法的攪拌機,要求該機具有新骨料(有兩種級配以上)和新瀝青的計量裝置,有溫控裝置。
3.2 就地冷法瀝青路面再生機
這種設備實際上是兼有銑刨功能的大型路拌機,在真正意義上的瀝青路面再生工程中用途不大。
3.3 就地熱法瀝青路面再生機
用于瀝青路面再生工程有局限性,再生的質(zhì)量很難達到較高的水平。這種設備的結(jié)構(gòu)龐大、造價高,甚至在相當長的時期內(nèi),在我國瀝青路面再生工程中不會有大的市場。
3.4 工廠熱法瀝青路面再生設備
這是一種實用、靈活、簡便而又能保證質(zhì)量的瀝青路面再生設備,可以完全達到各級瀝青路面的技術(shù)標準。這種設備既可用于瀝青路面的再生,也可用于新瀝青路面的施工。開發(fā)“工廠熱法再生”的瀝青混凝土再生設備及技術(shù)是符合我國國情的。
[1]拾方治、馬衛(wèi)民,《瀝青路面再生技術(shù)手冊》,2006.11.1.
[2]《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTGF41-2008).