長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院 楊夢(mèng)柔 王吉昌
瀝青路面再生技術(shù)研究
長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院 楊夢(mèng)柔 王吉昌
20世紀(jì)80年代后期,瀝青路面再生技術(shù)在德國(guó)、意大利、荷蘭、英國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了迅速發(fā)展。此后,該技術(shù)很快成為國(guó)際上道路維修改造中普遍應(yīng)用的主要技術(shù)之一。近幾年,隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅速發(fā)展,大量舊路需要養(yǎng)護(hù)維修和拓寬改造,瀝青路面再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
瀝青路面再生有冷再生和熱再生兩種工藝。
1.冷再生工藝。根據(jù)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)情況的不同,冷再生工藝又分為現(xiàn)場(chǎng)冷再生和廠拌冷再生兩種類(lèi)型。相同的是,兩者都是在原路面材料中加入新的集料、穩(wěn)定劑和水等進(jìn)行常溫拌和與鋪筑;不同的是,前者是在原路面上就地銑刨、翻挖、破碎和拌和,而后者是在銑刨后將回收的材料運(yùn)至拌和廠再進(jìn)行上述工作?,F(xiàn)場(chǎng)冷再生和廠拌冷再生的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍見(jiàn)表1。
表1 現(xiàn)場(chǎng)冷再生和廠拌冷再生的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍
2.熱再生工藝。瀝青路面熱再生工藝是在將原路面材料加熱之后,使其和新骨料及黏合劑混合形成新的混合料。與冷再生工藝相似,熱再生工藝也可分為現(xiàn)場(chǎng)熱再生和廠拌熱再生兩種類(lèi)型。
現(xiàn)場(chǎng)熱再生適用于只存在淺層輕微病害的高速公路及一、二級(jí)公路瀝青路面表面層的就地再生利用,再生層可用作上面層或者中面層。廠拌熱再生可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的路面開(kāi)裂以及養(yǎng)護(hù)補(bǔ)丁。
泡沫瀝青冷再生技術(shù)是將冷水加入高溫瀝青中形成爆炸性泡沫,從而使瀝青體積迅速膨脹,又在1分鐘內(nèi)恢復(fù)原狀,產(chǎn)生爆炸性的泡沫會(huì)使瀝青黏度下降,從而使其便于與冷濕集料拌和均勻。
與一般冷再生技術(shù)相比,采用泡沫瀝青冷再生技術(shù)鋪設(shè)的路面與其使用性能相當(dāng),但只需添加少量的水,不僅單價(jià)較低,而且生成速度快、施工速度快,道路碾壓后幾乎能夠立即開(kāi)放交通。與熱再生技術(shù)相比,泡沫瀝青的抗拉性能介于熱拌瀝青混合料和半剛性材料之間,同時(shí)具有柔性和脆性特征,其劈裂強(qiáng)度為0.41~0.64 MPa,可用作高等級(jí)公路的基層或下面層材料。
與乳化瀝青相比,泡沫瀝青具有以下幾個(gè)特點(diǎn),詳見(jiàn)表2。
表2 泡沫瀝青與乳化瀝青優(yōu)缺點(diǎn)比較
泡沫瀝青值得被大力推廣的一個(gè)重要原因就是其經(jīng)濟(jì)效益顯著。假設(shè)一路面面層均為4 cm(AC-13)+6 cm(AC-20),底基層均為22 cm二灰土,若基層為6 cm(AC-25)+22 cm水穩(wěn)碎石的半剛性基層,則成本約為86.9元/m2;若為26 cm瀝青碎石的柔性基層,則成本約為130元/m2;若為26 cm的泡沫瀝青再生基層,則成本僅為82.27元/m2。由此可見(jiàn),使用泡沫瀝青再生基層可達(dá)到節(jié)約資金的目的。
瀝青路面再生技術(shù)具有環(huán)境友好、造價(jià)低廉、不損壞路基、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如:在108國(guó)道澄城段的改擴(kuò)建工程中采用了現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù),先銑刨原路14 cm瀝青路面,再添加部分新料形成20 cm新路面基層,利用這一技術(shù)不僅使彎沉值降低了38%,節(jié)省工程費(fèi)用186.4萬(wàn)元,并且降低了對(duì)交通的影響;在廣佛高速路面大修工程中,采用了廠拌熱再生技術(shù),將再生瀝青混合料AC-25I用于下面層以及調(diào)平層,將再生混合料LSM-25用于基層補(bǔ)強(qiáng)層。
現(xiàn)階段,我國(guó)瀝青路面冷再生技術(shù)中應(yīng)用的穩(wěn)定劑有水泥、乳化瀝青、泡沫瀝青等,其中水泥的應(yīng)用最多;在熱再生技術(shù)中,現(xiàn)場(chǎng)熱再生的應(yīng)用占大多數(shù)。
目前,每年我國(guó)的公路瀝青用量已突破400萬(wàn)t,而與此對(duì)應(yīng)的卻是石油資源的日益枯竭和生態(tài)環(huán)境的日益惡化。因此,大力推廣瀝青再生技術(shù),促進(jìn)人們對(duì)舊路面材料進(jìn)行再利用是極其有必要的。這不僅能降低建設(shè)成本,而且會(huì)對(duì)能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)等產(chǎn)生極大作用。