沥青路面再生技术若干问题的探讨_旧沥青路面材料再生

来源:工程科技 发布时间:2019-03-30 05:47:45 点击:

  摘要:从我国历年在公路路面的投资上来看,沥青再生技术的应用显得尤为重要,随着各国,公路事业的不断发展,沥青路面的再生植术也得到了相应的进步。本文通过对沥青路面再生技术的发展历程的探讨,说明了再生技术中存在一些问题,以及对这些问题如何地进行深入研究。
  关键词:路面 沥青 再生技术 研究
  
  目前我国的公路建设飞速发展,每年投资规模已经超过2000亿元。截止2003年底,一级公路已达2.99万公里,二级及以上公路已达27.16万公里,高速公路约2.97万公里,其中90%,以上的路面均为沥青路面。而90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期,按照沥青的设计寿命为15―20年计算,今后每年将有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨。
  以上数据清晰地表明,中国高速公路已进入建设与养护并重的时期,沥青路面再生应该引起足够的重视,否则当我们重蹈覆辙,想起英国的教训之时,就会追悔莫及。迄今,沥青路面再生技术已经是一项比较系统的科学技术。
  
  一、沥青路面再生利用的发展历程
  
  1、国外对沥青路面再生利用研究
  国外对沥青路面再生利用研究,最早是从1915年在美国开始的。而沥青路面再生技术真正受重视并在全世界范围内得到广泛研究和应用却是在1973年石油危机爆发以后。八十年代末,美国再生沥青混合料的用量几乎为全部沥青混合料的一半,并且在再生剂开发、再生混合料的设计、施工工艺和再生设备等方面的研究也日趋深入。沥青路面的再生利用在美国已是常规实践,目前其重复利用率已高达80%。
  西欧国家也十分重视这项技术,联邦德国是最早将再生料应用于高速公路的国家之一,1978年,德国将全部回收的沥青路面材料都加以利用。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。法国现在也在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中推广应用这项技术。
  
  2、我国对沥青路面再生利用研究
  
  我国开始研究沥青混合料再生技术是在20世纪70年代;1982年,交通部科技局将沥青路面再生利用作为重点科技项目下达,由同济大学负责该课题研究的协调,山西、湖北、河南、河北等省市参加,对沥青路面再生技术开展了比较系统的试验研究;1985年,建设部曾组织上海、南京、天津、武汉等市政部门和苏州市公路局、哈尔滨建筑工程学院等单位进行过专题研究,1991年6月发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程(cJJ43――91),指出再生沥青混合料所用矿料、沥青的品质及混合料技术要求应符合不用废料的普通沥青混合料的有关规定。但由于课题的不配套,尤其没有可供实际施工使用的沥青再生设备,cJJ43――9l规程无法推广使用。
  20世纪90年代,沥青路面再生技术的研究与推广几乎被搁置。新颁布的《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)论述再生沥青混合料的条款,仍因技术陈旧、缺乏先进的再生设备,并没有跳出CJJ43――91规程的局限。
  进入21世纪,北京、天津、上海、广东、山东、江苏、河北等省市都相继引进了大型的沥青路面再生设备。
  2001年,华北高速公路公司率先对京津塘高速公路和北京市城市道路实施沥青再生养护作业,2002年浦东建设在上海地区进行了试用;2003年在沪宁高速公路上海段大中修工程采用了沥青路面现场热再生技术,维修后路段的旧料的利用率达到100%。2003年“2004年4月,广东冠粤路桥有限公司引进美国ASTEc的再生设备应用于广佛高速公路14公里路段的大修工程,取得了非常好的效果。
  
  二、还需要深入研究的问题情况
  
  尽管如此,仍然有许多问题有待进一步深入研究:
  1.沥青路面再生利用技术的设计施工规范与验收评定标准
  鉴于沥青路面再生具有显著的经济效益和社会环境效益,应该广泛应用,同时,随着我国高等级沥青路面日益增多,今后必将面临更多的旧路再生利用的问题。现在我们已有了一套路面再生技术,但严格来说,还只能说是试验研究的阶段总结。诸如有关再生剂的技术标准、再生沥青混合料的技术指标、各种可能适应的道路等级,再生路面结构设计中的技术参数等一系列技术问题,也只是某单位或地区的经验和意见,带有一定的片面性和局限性,缺乏普遍的指导意义,因而就影响该项技术的推广和应用。因此,怎样在现有研究成果的基础上有组织地再对该项技术进行全面的、系统的整理加工,并进行必要的试验验证,使该项技术达到规范和标准化,用以指导全国的道路养护工程建设项目,是摆在我们面前的一项重要任务。
  
  2.再生剂的规格化与系列化
  国外再生剂大都是化工部门研究提供的,我国石油部门目前尚未能顾及。由于过去我国公路大部分沥青路面结构厚度较薄,一般不用再利用,所以对再生剂总的需求量不大。然而,随着我国公路建设的发展,今后沥青路面再生利用作为公路的一项日常应用技术,对再生剂的需求量必将大大增加,为此,扩大再生剂的料源和品种,使之规格化、系列化,将是石化部门和公路部门的共同研究课题。
  
  3.旧沥青再生效果的检测
  如前所述,旧料在热态下,旧沥青呈熔融状态,能够与液态的新沥青交融混和而成。然而,这仅是一种理论推测,实际交融混和的情况到底如何,并无法得知。虽然以再生混合料的物理力学性能试验可间接分析再生效果的优劣,但仍不是一种直观的检测方法。现在有人提出了一种染色检验法,其方法是将少量染色剂加入再生剂中,通过检验染色剂在再生混合料中的扩散情况来判别旧沥青的再生效果。检验时将再生沥青混合料试件的切割面放在已被化学处理过的织物上,显示出混合料中化学染色的印纹,由此而显示出再生剂。取得再生剂染色印纹之后,将试件切面放在环已烷浸透的染色印纹材料上,即得到沥青混合料的印纹。将两个印纹重叠便可看出再生剂在混合料中的分布情况。采用这种直观的检测方法,可以为评价混合料拌和工艺水平、再生混合料的品质等提供可靠的依据。但由于染色法较为复杂,仅限于试验研究应用。为此,还必须研究方便而快速的检测方法。
  
  4.再生混合料物理力学性能的评价试验方法
  现在,国内外大都是采用马歇尔试验方法来确定再生混合料用油量的,并且以此兼评再生混合料的物理力学性能。然而人们都已发现马歇尔试验方法对再生混合料不尽适用,这主要是因为马歇尔稳定指标只有下限值,而无上限值。同时,它的受力状态也不明确。国外有人研究用径向回弹模量试验、动力试验方法来取代马歇尔试验,但目前还处于研究阶段。
  
  5.再生机械
  铺筑再生沥青路面,工序多,工艺复杂,既要增加用工,又相当麻烦,以致使有些人望而却步。因此,如何提高施工机械化水平,减轻手工劳动,是沥青路面再生技术能否大面积推广的关键。大面积铺筑再生沥青路面,迫切需要路面翻挖机械,旧料破碎、筛分机械,混合料拌和机械等。既要有适于集中厂拌的大型机械,又要有适于养路部门使用的各种小型机具。积极组织力量,制订计划,切实抓好各种再生机械的研制和生产,是刻不容缓的。

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