沥青混合料的再生利用

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1、沥青混合料的再生利用0 引言我国自60 年代就开始推广铺筑渣油路面，黑色路面里程逐年增加。70年代以后， 陆续修建了各种结构型式的沥青路面。进入从 80 年代中后期，由于我国经济建设的 需要，全国开始进行大规模修筑高等级路面，且约 80%为沥青路面，近些年来，随 着沥青路面技术的发展，沥青路面的比重更是逐年增高。1 沥青路面及其特点1.1 沥青路面所有以沥青混合料来粘结矿料铺筑而成的不同路面结构，均为沥青路面。而沥青混合料主要有沥青、粗集料、细集料、矿粉填料和外加剂（如抗剥离剂、 抗老化剂、聚合物改性剂等）组成。沥青混合料的性能好坏与其组成材料有关。影响混合料性能的因素：矿料颗粒的大小和不同粒

2、径的分布；颗粒组成的空间位 置关系；沥青的分布特征和矿料颗粒表面沥青层的性质；沥青混合料空隙率的大小； 空隙的分布与空隙间的连通情况；外加剂与其他材料的配伍相容性及外加剂对沥青 与矿料性能的改善情况等。1.2 沥青路面的特点沥青路面具有优良的结构力学性能和表面功能特性，表面抗滑性能好，施工方便。但沥青路面经过一定年限的使用，受交通应力、循环应力等的影响和冰冻、高温 的交替作用等，沥青逐渐老化，出现诸如网裂、沉陷、车辙、拥包等各种病害并逐 步扩展，致使路面结构难以适应不断增长的交通量要求，严重影响行车的安全性和 舒适性。2 沥青路面的老化和再生利用2.1 沥青的老化机理对沥青的研究有两种观点：一

3、种观点认为沥青具有明显的胶体性质，由三种成分构成，即由憎液的沥青质颗 粒和包围沥青质的亲液颗粒脂与悬浮胶团的油相组成。当它们的相对含量和性质相 配时,就形成了性质相对稳定的胶体溶液；而沥青的老化就是因为沥青混合料是多组 分有机材料，随着使用期的延长，沥青的胶体结构和组成成分发生变化，使沥青粘 性变差、塑性降低、沥青路面易表面松散、整体性降低，从而导致结构破坏。另一种观点认为沥青是以沥青质为溶质 ,而以软沥青（油分与树脂 ）为溶剂的高分 子浓溶液。相应的，沥青老化就是轻质油分挥发，分子氧化、缩和、移相的过程。但从我局实验室室内薄膜烘箱加热损失试验结果分析沥青老化规律，轻质油分挥 发所占比例不大，

4、而其力学性质变化的主要原因应该是由于沥青氧化、缩合作用的 结果。2.2 沥青的再生利用2.2.1 国内外研究现状近几年，我国很多沥青路面已经到了使用年限，即将开始进入大规模改建及修复 阶段，以恢复其使用性能。在旧道路的翻建工程中，传统的施工方法有两种。一种是在破旧路面上覆盖新的 路面材料，另一种是将破坏的面层剔除。前一种方法虽然成本低、施工简单且无污 染，但是随着铺盖层数的增多必然会引起路面抬高，影响周围环境。目前普遍采用 的是剔除破旧面层的方法，维护处理的方法主要是对出现病害的沥青路面部分进行 铣刨，刨除的厚度视具体情况而定，然后重新铺筑沥青混凝土。但是该方法产生的 废料不仅难以处置，污染环

5、境，而且对沥青和石料资源也是一种极大的浪费。上个世纪 70 年代发展起来的旧沥青路面再生利用技术，它因节约材料，降低造 价以及减少环境污染的特性而备受人们关注。沥青混合料再生利用的试验研究，最早是1915 年首先在美国开始的。1973 年石 油危机的爆发，严格的环保法制，使得砂石材料开采受到限制，筑路用砂石材料供 不应求，使得沥青混合料再生技术得以大规模推广，到 1985 年美国全国再生沥青混 合料的用量达到2亿吨，几乎是全部路用沥青料的一半。 现在再生沥青混合料的应 用已非常普遍，而且每当新材料用于沥青路面时，都要说明是否会影响沥青路面的 再生利用。在我国，随着 08 奥运的临近，绿色奥运主

6、题的深入实施，作为沥青路面改建修 复的环保型经济性技术沥青混合料再生利用技术再次成为市政道路建设中的热点 和亮点研究问题。几年来，北京采用废旧沥青混合料再生技术铺设了多条环保沥青 道路，同时下发了废旧沥青回收管理办法。2.2.2 沥青混合料的再生原理石油工业生产中,根据沥青是混合物的原理,将几种不同组分的沥青进行调配，可 得到性质各异的调合沥青；或将某种富芳香分抽出油与某种高粘度的沥青相调配， 都可以获得具有不同性质的新沥青材料。用这种方法生产的沥青称为调合沥青。旧沥青混合料再生原理旧沥青再生从某种意义上来说 ,是沥青老化的逆向过程。 旧沥青再生完全可以根据生产调合沥青的原理 ,在旧沥青中加入

7、某种组分的低粘度 油料（再生剂） ,或者加入适当稠度的沥青材料,进行调配,使调配后的再生沥青具有适 当的粘度以满足路用需要。我们把这一过程称之为沥青再生。所以再生沥青实际上 是一种调和沥青。沥青混合料再生利用技术，就是将需要翻修或者废弃的旧沥青混合料，经过翻挖、 回收、加热、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，形成满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。简单地说，旧 沥青混合料再生就是是将沥青旧料同新材料按一定的比例加热搅拌，形成新的再生 沥青混合料。2.2.3 沥青混合料再生工艺 根据目前国外的再生工艺看，沥青混合料的再生工艺有热再生和冷再生两种。这

8、 两种工艺既可以在现场进行就地再生，也可以进行场拌再生。基本的再生工艺流程 如下：1 铣刨出现病害的沥青路面，此道工序一般在气温较低的季节进行较为适宜2 除掉旧沥青料粘附着的泥土、石粉和杂质后，收集储运于拌和场。3 破碎筛分：采用破碎机械在气温较低时将沥青废料破碎，并用筛分机把超规格 的颗料筛除，把质量较好的规格旧料分别堆存备用4 再生沥青混合料的生产。回枚的骨料修三的新骨科再生沥青混合料质量及施工管理，除应依一般沥青混合料之规定外，还应增加再生沥青混合料沥青黏度试验、沥青针入度试验、沥青含量试验等。2.2.4 沥青混合料再生利用的效益分析采用再生沥青混合料生产技术能有效地解决道路养护工程中的

9、废旧料处理，解决 了对环境的污染，降低了工程成本，有较好的经济效益和社会效益。沥青混合料的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，大大减少筑路材料的 用量，节省工程投资。尤其在砂石材料缺乏的地区，由于砂石材料都是外地远运而 来，成本较高，采用沥青路面再生技术，所节约的工程投资是十分可观的，即使在 盛产砂石材料的地区，也能够节约大量材料费用。根据美国联邦公路管理局的调查， 沥青混合料再生利用，可节约材料费用 53.4%，路面造价降低 25%左右，沥青节约 50%。1980 年美国使用了约 500万吨旧沥青混合料，节约投资达 3.95亿美元。3 结语沥青混合料的再生利用，有利于处治废料，节约能源，保护环境。由于沥青混 合料得以全部就地利用，减少了新材料的开采，也不存在旧沥青混合料的运输和废 料随意弃放的问题，施工过程没有粉尘和废气的污染。因而沥青混合料的再生利用 具有显著的经济效益和社会、环境效益，被人们称之为“绿色”施工技术。对废旧沥青混合料的再生利用是有其现实性和时代性的，随着我国高等级沥青路 面维修养护量的不断增加，对沥青混合料再生技术有必要进行深入、系统的研究。