沥青路面老化和再生利用探究

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1、沥青路面老化和再生利用探究　　摘要：随着时间的发展，道路日常维护工程量也会因通车年限的延长快速增加，由此沥青路面旧材料的产生量也会出现快速递增。本文对沥青路面的老化跟再生利用进行探讨。关键词：沥青路面；再生利用；老化；技术；工艺中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：一、经济和社会效益沥青混凝土材料是由各种级配的矿料（骨料）和一定比例的沥青（黏结剂）混合而成。在当前不可再生能源日益紧张的形势下，这些宝贵物资的重新利用显得尤为重要。图1是近年来沥青和矿料采购价格的上升趋势，显然，沥青混凝土道路材料的再生利用具有显著的经济效益。

2、近年来，我国加快建设节约型社会，发展绿色循环经济，推进材料综合利用和废旧资源回收利用，这已成为全党全国人民的共同责任。相应的政府法令且强制执行，材料的再生利用为世界各国所重视的程度可见一斑。在这种国际大环境下，道路沥青混凝土材料的回收利用显得更为重要和迫切。图1沥青及路用石料的价格上升趋势根据我国的具体国情，废旧沥青混凝土材料主要产生的主要来源有2类。61.1道路大修和改造工程道路大修和改造工程中产生的废旧材料是废旧沥青混凝土材料的主体，其数量与工程中路面挖切长度和面层厚度成正比。Wg＝LBSK，式中：Wg为挖切路面产生的的废旧材料量，

3、t；L为挖切路面长度，m；B为路面宽度，m；S为面层挖切厚度，m；K为沥青混凝土材料比重，可取1.9~2.0。由上式可对高速公路路段的单位通车里程在大修时产生的旧沥青混合料的数量进行概算。显然，全国道路每年产生的的废旧材料量是十分惊人的。如我国目前仅高速公路的通车里程即已达7.9×104km，若以年路面大修工程（包括改造升级和翻新作业涉及的路面重铺）里程占5%计，则每年仅高速公路路面挖切产生的旧材料量即达8000万t左右。以目前现行价格概算，这些材料的再生利用每年即可获经济效益200亿元以上。1.2道路日常养护工程6为确保正常的服务功能

4、，道路必须进行全季节养护。在日常养护工程中也会产生相当数量的废旧材料。特别提到的是，自我国大陆首条高速公路20世纪80年代通车以来，高速公路的建设和通车保有量快速发展和增加。根据我国高速公路的使用特点和设计寿命，这些高速公路将陆续进入大修维护期。而尚未进入大修期的道路也会因使用年限的增加会陆续出现网裂、松散、坑槽、拥包及纵横裂缝等各种病害。这些病害必须在日常养护工程中即时处理，以确保道路的正常服务功能。道路日常维护工程量也会因通车年限的延长快速增加，由此沥青路面旧材料的产生量也会出现快速递增。同时，沥青虽然仅占材料总数的4.5%～6.5

5、%，但它在自然环境状态下很难降解。因此，材料的废弃不仅是可用资源的浪费，而且严重污染了道路的周边环境，其再生利用必然会产生显著的以环境保护为代表的社会效益。二、技术可行性大量统计和试验数据显示，沥青混凝土旧材料中矿料的变化仅仅体现在其粒径级配的变化，这是因为矿料并非高分子有机物质，对道路所处的常温光候环境并不敏感。而长期使用后，老化沥青只占材料总量的很小比例。沥青的老化程度与路面厚度有直接的关系，这是因为老化严重的沥青以道路的表面部分为多。沥青的路用品质主要表现在本身的针入度、软化点和延伸度3项指标。经过长期的观测和数据检测，证明使用1

6、0年左右的石油沥青的3项指标与新材料的相应指标的变化小于5%。而矿料粒径级配的变化可以通过新矿料的掺配恢复原设计级配。有鉴于此，旧沥青混凝土材料的回收再利用在技术原理上是可行的。三、国内外同类研究现状6自20世纪80年代中期以来，国内外对沥青混凝土材料的再生利用给予了特别重视，且已在该领域取得了较大的进步。纵观国内外同类研究现状，不难看到下述问题仍然存在：a）大多采用火焰加热方式，而火焰的直接作用使材料的二次老化难以避免。b）旧沥青混凝土材料的来源大部为铣刨材料，其矿料级配的改变使得再生材料难以恢复原设计级配。c）旧材料中大量杂质的存在

7、。d）国内相关技术虽进步较快，但相应工艺和专用设备难以成龙配套，尚处于起步阶段等。这些问题的存在严重影响再生材料的路用品质，使得再生料在新生产的混合料中的添加率均小于等于15%，也是至今尚难以规模推广的主要原因。四、沥青混凝土旧材料再生利用的工艺优化4.1改善材料的试验工艺和手段目前，国内外路面翻新工程中普遍采用了路面铣刨技术，使得旧路面的快速挖切和收集得以实现。但铣刨机作业时的铣刨鼓进刀量普遍小于等于5mm，虽然刀具并非密集排列，但产生的路面旧材料（俗称铣刨料）已较为明显地改变了路面材料原有的矿料级配设计指标。因此，必须研究旧料中矿料

8、级配的快速（即时）检测技术和仪器，从而能够对旧材料的矿料级配进行快速检验和评价，以为恢复再生混合料的原有级配提供依据。64.2提高加热效率避免旧材料的二次老化经过长期的光候作用的车辆荷载的反复作用，沥青必然