就地冷再生技术在公路养护中的应用

随着我国公路建设的飞速发展，公路投资规模正以每年百亿、千亿的速度整长。旧沥青路面如能加以利用，每年可节省的材料费数目非常可观，同时还可以积极响应目前国家提出的“节能减排”的口号，因此，沥青路面再生技术的研究，对保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极重大的意义。本文主要论述了就地冷再生技术在旧沥青路面中的具体应用，为公路养护工作提供了参考依据。 

一、旧沥青路面就地冷再生原理 
旧沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、固收、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。 
1．沥青混合料的老化分析。沥青路面老化主要是沥青的老化和骨料的细化。沥青路面在车轮荷载作用下，承受着压应力，剪应力和拉应力等，同时沥青路面长期暴露于大自然，会受到各种自然因素如氧、阳光、温度、水、风等的作用，致使混合料中的沥青、骨料的性能发生物理、化学变化，并最终表现为沥青混合料使用品质下降。沥青混凝土路面的损坏总体可分为两大类，一类为结构性损坏，包括路面结构整体或其中某一部分的破坏，使路面不能支承预定的荷载；另一类为功能性损坏，它可能不伴随结构性损坏而发生，但由于平整度和抗滑性能等的下降，使其不再具有预定的功能，人而影响了行车质量。 
2．旧沥青路面再生的可能性。对旧沥青化学分析的结果表明：其油分减少，沥青质增加；路用技术指标表现为针入度减少，软化点上升，延度降低。由于沥青材料并不是单体，而是由油分、胶质、沥青质等组成的混和物。正因为沥青是混和物，所以可以用简单的方法掺加某种组分，或者将它和新沥青材料重新混和，调配成新的沥青混和物，这种新的沥青混和物又重新表现出新的技术性质。旧沥青材料再生，就是根据生产调和沥青的原理获得再生沥青的。因此，旧沥青路面材料再生，在理论上是有科学依据的。 
3．旧沥青路面再生的机理。对于老化严重的路面材料，可在其破碎后，先加入低粘度的油料作再生剂。再生剂渗入旧料中，和旧沥青交融，使旧沥青的粘度降低而软化，机械化程度高，施工工艺水平高，旧沥青混合料破碎彻底，这种交融混合的效果就愈好。随着再生技术的发展，许多性能完善的现代化再生机械设备相继出现，所生产的再主沥青混合料完全可以和新拌制的混合料媲美。因此，从工艺上来说，旧沥青路面材料再生也是完全可能的。  

二、旧沥青路面就地冷再生配合比设计 
1．再生沥青混合料的配比。由于沥青路面一般都是双层式，挖掘出来的旧料都是粗细料混合的。因此，旧料中既不是粗级配，也不是细级配，必须加入新石料来调整级配，使之符合级配规范要求。先将有代表性粒径轧碎后的旧沥青混合料进行抽提分析，求出其沥青含量及矿料级配，并测定回收的旧沥青物理指标(粘度、针入度、延度、软化点等) 及化学组分，加入新矿料的类型、数量可通过旧料抽提后筛分结果，再根据新石料的原材料筛分分析，采用计算法或图解法来决定配合比。确定新、旧沥青配比之后，再由马歇尔试验方法确定新沥青用量。由于再生混合料是由旧混合料加新沥青加新矿料拌制而成，在设计时，不但要考虑沥青材料的使用，更主要的是要立足于再生混合料的性能。 
2．再生剂的选用。再生剂是增粘树脂的合成(A型)，选用的主要原料是1-4丁二烯与丙烯酸脂系列物，在160-170℃的条件下按一定的比例进行共聚，进而再与轻质油份在100℃左右进行混溶。所选用的轻质油分是由几种粘度低、不易挥发的轻质油混合而成。大量研究资料表明，降低沥青粘度有效的方法是向其中加入低粘度的油分。再生剂具有软化旧沥青，并能使就沥青具有一定的改性作用。所掺入再生剂的量是要使再生后的沥青满足设计性能指标，也就是向旧沥青混合料中加入老化沥青所缺少的组分，使组分重新协调。再生剂的掺量需要通过大量的试验确定，对再生剂在各种配比对老化沥青性能的恢复情况作比较，找出最佳掺量。 
3．确定最佳沥青用量。可参照普通沥青混合料最佳沥青用量的确定方法，根据选定的新旧料配合比成份，估计所需加入的新沥青用量，并以递减及递增沥青用量0．5％的比率，制备各种沥青用量的试件，按要求的测试项目进行测定，并定出符合混合料性能要求的沥青用量。

三 、旧沥青路面就地冷再生施工工艺 
再生沥青路面按施工工艺可分为表面再生法，厂拌再生法和就地冷再生法。 
1.表面再生法。表面再生法，是利用专用的再生机械，在现场利用红外线将原路面表面以下一定深度范围内的旧沥青混合料加热到一定温度，铣刨、破碎、加入新材料、拌和、摊铺和预压，再由压路机进一步压实，此方法施工简便，一般适用于老化不严重，但平整度较差的路面， 
2.厂拌冷再生法。厂拌冷再生技术是先将旧沥青路面铣刨翻松，回收运送到拌和厂，经过破碎后与新骨料送入厂拌再生设备，添加粘结剂和需要的再生添加剂拌和，拌和好的材料送到施工现场进行摊铺和碾压。（1）准备工作。①旧料的加工。用于厂拌冷再生的旧沥青混合料破碎后颗粒宁小勿大，旧料破碎愈充分，和新沥青接触的比表面积就愈大，新旧沥青交融的就愈好，就愈有利于再生路面的成型。②基层处理。开挖好的旧路面上，首先撒布一层乳化沥青，因为乳化沥青的渗透性好．在铺筑面层前l―2h撒布即可，避免污染，有利于组织施工。（2）厂拌冷再生施工。①乳化剂的选择。乳化剂分为两种类型，即阴离子乳化剂和阳离子乳化剂，阳离子乳化剂具和湿润石料粘附的能力，因而推荐使用。②混合料的拌和普通滚筒和间歇式滚筒拌和设备都适合冷拌混合料的拌和，一般冷拌沥青混合料要比热拌沥青混合料拌和时间短，要防止拌和过度的现象发生，一方面会使石料表面的乳化沥青薄膜摩擦调，另一方面会使乳化沥青过早破乳，会使沥青成团，从而破坏了混合料的均匀性。与热沥青混合料不同的是，再生沥青混合誉料中的粗集料不容易被沥青裹覆，不过在碾压过程中沥青会进一步裹覆，因此拌和过程中容许见到一定的花料。③摊铺与压实。混合料摊铺整平后，应在乳化沥青破乳前或刚开始破乳时进行碾压，遵循先轻后重，先边后中的原则，可用光轮压路机和低频振动压路机压实，最后用光轮压路机收光。④初期养护。冷拌沥青混合料适宜高温季节施工，并保证避开雨季，同时开放交通时注意行车速度，做到逐渐全面开放交通，以免初期时混合料成型较慢而出现松散或坑槽。 
3.就地冷再生法。沥青路面就地冷再生法是指利用再生机械将旧沥青路面材料就地打碎，并加入适当的沥青及改性材料后拌和压实，以旧路面材料为主修筑道路的技术。与厂拌冷再生法相比较，就地冷再生法省去了回收料的运输、铣刨下材料的堆贮、设备的组装与拆卸等环节，并不受气候影响，除少量沥青外，成品料不再运输，对交通的干扰少。

四、结束语 
旧沥青路面就地冷再生技术是一项新型的公路建设和养护技术，有着广泛的应用前景，可以节省大量的原材料，降低养护成本，同时在环境保护方面，由于做到了废物的再利用，不仅保护了生态环境，而且大大减轻了一线养护工人的劳动强度，减少了沥青熬制对人体的伤害，是利国利民的一件大好事。

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