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舊瀝青砼路面現場冷再生技術
2015-03-20 13:44:56
舊瀝青路面的翻建工程中,傳統的施工方法有兩種:一是直接罩面,二是將破壞的面層剝除。直接罩面方法雖然成本低、施工簡單且無污染,但是隨著鋪蓋層數的增多必然會引起路面抬高,影響周圍環境。目前普遍采用的是剝除破舊面層的方法,但是該方法產生的廢料不僅難以處置,污染環境,而且對瀝青和石料資源也是一種極大的浪費。上個世紀70年代發展起來的舊瀝青路面再生利用技術,正是要解決這一問題,它因節約材料、降低造價以及減少環境污染的優勢而備受人們關注。
根據我們承擔的國家西部課題(200431800002)研究結果,瀝青路面再生利用可以顯著降低工程造價,與鋪筑全新瀝青路面比,其中廠拌熱再生瀝青路面可降低造價二三成,廠拌冷再生瀝青路面可降低造價約四成,就地熱再生瀝青路面可降低近一半造價。因此,瀝青路面再生利用應該成為我國公路建設可持續發展和保護生態環境的戰略手段。
我國瀝青再生技術發展相對緩慢
從歐美等發達國家瀝青路面再生利用技術研究發展的狀況來(中國再生瀝青網)看,這些國家都特別重視再生技術實用性的研究。在再生劑的開發及實際工程應用中各種挖掘、銑刨、破碎等機械設備的研制方面他們都取得了很大成績,并逐步形成一套比較完善的再生實用技術,達到了規范化和標準化的程度。國外研究人員在再生劑的再生效果、再生瀝青混合料的路面性能等方面積累了豐富的數據,為瀝青路面再生技術的推廣奠定了基礎。
我國對瀝青路面材料的再生利用研究相對較晚,在早期曾利用過廢舊瀝青來修路,一般只用于輕交通道路、人行道或道路墊層。1983年建設部下達了“廢舊瀝青混合料再生利用”的研究項目,由上海市政工程研究所牽頭,組織相關單位進行專題研究。當時的主攻方向是把渣油路面加適當的輕油軟化,代替常規瀝青混合料。1991年6月發布的《熱拌再生瀝青路面施工及驗收規程CJJ43-91》,提出了再生瀝青混合料所用的礦料、瀝青的品質和混合料的技術要求,這些要求主要針對中、輕交通道路。對原路面性能評價、再生劑的選擇、施工工藝等方面闡述較少,不能很好地指導施工。
再生技術節能環保意義重大
我國從上世紀80年代的中后期開始進行大規模的公路建設,由于人力、物力的不足,再加上當時對瀝青再生技術的重視不夠,使得我國此項研究基本處于停滯狀態。近年來,我國公路建設飛速發展,在上世紀90年代以后建成的高速公路陸續進入大、中修期,大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄,一方面造成環境污染,另一方面對于我國這種優質瀝青極為匱乏的國家來說是一種資源的浪費。大量開采石料會導致森林植被破壞、水土流失等嚴重的生態環境破壞。按照瀝青路面的設計壽命(15年至20年),從現在起,每年約有12%的瀝青路面需要翻修,舊瀝青廢棄量每年將達到220萬噸之多,如能加以利用,每年可節約材料費約4億元。10年以后,瀝青路面的大、中修產生的舊瀝青混合料將達到1000萬噸,屆時通過再生利用每年可節約材料費約16億元。因此,瀝青路面再生技術的研究,對保護生態環境以及對我國公路建設都有非常大的意義。
瀝青路面再生技術推廣應用亟待解決的問題與建議如下:
(1)設計施工規范與驗收評定標準
鑒于瀝青路面再生具有顯著的經濟效益和社會環境效益,應該廣泛應用,同時,隨著我國高等級瀝青路面增多,今后必將面臨更多的舊路面再生利用的問題。因此,怎樣現有研究成果的基礎上有組織地再對該項技術進行全面的、系統的整理加工,并進行必要的試驗驗證,使該項技術達到規范和標準化,用以指導全國的道路養護工程建設項目,是擺在我們面前的一項重要任務。
(2)再生劑的規格化與系列化
國外再生劑在都是化工部門研究提供的,我國石油部門目前尚未能顧及。由于過去我國公路大部分瀝青路面結構厚度較薄,一般不用再利用,所以對再生劑總的需求量不大。然而,隨著我國公路建設的發展,今后瀝青路面再生利用作為公路的一項日常應用技術,對再生劑的需求量必將大大增加,為此,擴大再生劑的料源和品種,使之規格化、系列化、將是石化部門和公路部門的共同研究課題。
(3)舊瀝青再生效果的檢測
舊料在熱態下,舊瀝青呈熔融狀態,能夠與液態的新瀝青交融混和而成。然而,這僅是一種理論推測,實際交隔混和的情況到底如何,并無法得知。雖然以再生混合料的物理力學性能試驗可間接分析再生效果的優劣,但仍不是一種直觀的檢測方法。為此,必須研究方便而快速的檢測方法。
(4)再生機械
鋪筑再生瀝青路面,工序多,工藝復雜,既要增加用工,又相當麻煩,以致使有些人望而卻步。因此,如何提高施工機械化水平,減輕手工勞動,是瀝青路面再生技術能否大面積推廣的關鍵。大面積鋪筑再生瀝青路面,迫切需要路面翻挖機械,舊料破碎、篩分機械,混合料拌和機械等。既要有適于集中廠拌的大型機械,又要有適于養路部門使用的各種小型機具。積極組織力量,制訂計劃,切實抓好各種再生機械的研制和生產,是刻不容緩。
采用瀝青再生技術,可以充分利用舊料,通過選擇適當的配比及新舊料的摻和比例,可以再生得到質量相當不錯的再生混和料。初步的研究和實踐均表明,這種再生混合料可以使用于高等級公路的瀝青面層。同時,利用瀝青再生技術可以取得相當可觀的經濟效益和的社會效益。
(5)瀝青添加劑特性及其混合料路用性能研究
針對瀝青路面在使用過程中出現的諸多病害,人們進行了大量的研究,并指出摻入瀝青添加劑可明顯改善瀝青路面的使用性能;除了常用的樹脂類、橡膠類和共聚物類瀝青改性劑外,近年來國際上又出現了一些新型添加劑。
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