瀝青路面熱再生技術在公路工程的應用

文/于飛 煙臺市牟平公路建設養(yǎng)護中心 山東煙臺 264100

1、瀝青路面再生技術的意義

由于受國際油價持續(xù)漲高、國內需求量大、供求矛盾突出等因素影響，以瀝青為代表的瀝青路面原材料價格節(jié)節(jié)攀升。同時，在公路養(yǎng)護與維修中，普遍采用挖補和銑刨重鋪工藝，致使大量的舊瀝青混合料被廢棄，而且每年還要消耗大量的新瀝青和石料。一方面，舊瀝青混合料造成嚴重的環(huán)境污染；另一方面，由于需要使用大量的新石料，過分開采石礦會導致生態(tài)環(huán)境破壞，而且公路部門要投入大量資金采購新的瀝青和石料。

瀝青路面再生通過重復利用路面材料中的瀝青和碎石，最大限度地利用資源和保護環(huán)境，是具有經濟價值和社會效益雙重意義的現(xiàn)代環(huán)保技術。通過瀝青再生技術，可以有效處理瀝青路面維修時產生的舊料，在“綠色公路”戰(zhàn)略工程中做到循環(huán)利用資源，減少瀝青舊料排放對環(huán)境的污染，還能產生直接的經濟效益。開發(fā)利用瀝青再生料對于維護和改善公路質量、保護環(huán)境、重復利用資源都有十分顯著的社會意義和經濟價值，是節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策在公路建設和養(yǎng)護中的具體體現(xiàn)。

總之，瀝青路面再生利用有如下優(yōu)點：降低施工成本，節(jié)約集料和瀝青膠結料，保護環(huán)境，節(jié)約能源。更重要的是，再生后的瀝青路面與新鋪瀝青路面性能基本相當。

2、瀝青路面熱再生技術簡介

我國瀝青路面再生技術主要分為四大類：廠拌熱再生、就地熱再生、廠拌冷再生、就地冷再生。這四種類型的再生工藝都有各自的優(yōu)點，但再生工藝的選擇應適合維修路面的損壞類型，再生工藝種類的選擇不僅取決于路面的病害類型，也取決于損壞的程度和范圍。在施工前應進行路況的調查分析，選擇最適合的維修工藝。

廠拌熱再生的優(yōu)點：適用范圍廣，可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的開裂以及養(yǎng)護補丁。從原路面獲得的舊料可堆放起來以備將來使用。同樣，舊料也可在拌和站與其他材料混合，以獲得合適的混合料。廠拌熱再生配合比設計、施工質量控制、質量保證都比較成熟，便于推廣應用，再生得到的瀝青混合料品質優(yōu)良，是老路面瀝青混合料再生利用最合適、最經濟的再生方式。

3、廠拌熱再生技術環(huán)節(jié)一—拌和站設備的選擇

在原料、設備、場地等的投入上，設備占了相當大的比例。因此，從某種意義上講，選擇什么類型的拌和設備，將直接決定成本和利潤的多少。根據拌和設備的不同，廠拌熱再生設備分為連續(xù)式瀝青混凝土拌和設備（以下簡稱連續(xù)式拌和設備）和間歇式瀝青混凝土拌和設備（以下簡稱間歇式拌和設備），以下是筆者結合實踐經驗對這兩種設備方案進行的優(yōu)缺點、成本和利潤的比較。

3.1 間歇式拌和設備

以下分析依據南方路機LB3000 型間歇式拌和設備，配備南方路機RLB2000 型熱再生系統(tǒng)。

3.1.1 優(yōu)缺點比較分析

優(yōu)點是生產的再生混合料質量優(yōu)良，能夠滿足高等級路面質量要求。

缺點是結構復雜，穩(wěn)定性一般，對操作人員操作水平要求較高。

3.1.2 成本分析

（1）設備成本。間歇式拌和站860 萬元（已有），熱再生系統(tǒng)240 萬元，破碎設備35 萬元，對原有間歇式拌和站進行設備改造需275 萬元。

（2）生產成本。該設備可生產瀝青混凝土拌和料180 噸/小時，可摻入30%的舊瀝青料（準確的比例數需根據級配試驗確定）。

3.1.3 利潤分析

按瀝青混合料400 元/噸計算，年生產下面層再生瀝青混合料3 萬噸，那么額外增加的年利潤（即：再生瀝青混合料與瀝青混合料的差價）為：

一類料：[400-（400 ×70%＋210 ×30%）]×3 萬=171 萬元。

二類料：[400-（400 ×70%＋235 ×30%）]×3 萬=148.5 萬元。

三類料：[400-（400 ×70%＋260 ×30%）]×3 萬=126 萬元。

3.2 連續(xù)式拌和設備

連續(xù)式拌和設備的分析依據是艾斯泰克雙滾筒連續(xù)式瀝青混凝土拌和設備。

3.2.1 優(yōu)缺點比較分析

優(yōu)點是結構簡單、穩(wěn)定性好、產量高、能耗小、環(huán)保衛(wèi)生。

缺點是對骨料要求相當嚴格。骨料規(guī)格不規(guī)范導致的結果是生產配合比與目標配合比誤差較大，生產的瀝青混合料質量很難滿足高等級路面的要求。目前能提供規(guī)格完全規(guī)范的石材的廠商不多。

3.2.2 成本分析

（1）設備成本。該設備購置費用約1000萬元，增加破碎設備35 萬元，總費用為1035萬元。

（2）生產成本。該設備可生產瀝青混凝土拌和料180 噸/小時，可摻入30%的舊瀝青料（準確的比例數需根據級配試驗確定）。

3.2.3 利潤分析

按瀝青混合料400 元/噸計算，年生產下面層再生瀝青混合料3 萬噸，那么額外增加的年利潤（即：再生瀝青混合料與瀝青混合料的差價）為：

一類料：[400-（400 ×70%＋200 ×30%）]×3 萬=180 萬元。

二類料：[400-（400 ×70%＋225 ×30%）]×3 萬=157.5 萬元。

三類料：[400-（400 ×70%＋250 ×30%）]×3 萬=135 萬元。

3.3 兩種設備的分析比較

綜合比較兩種設備，原間歇式瀝青拌和站改造成熱再生瀝青拌和設備后，增加的投入4年基本收回。而連續(xù)式拌和設備投資回收期較長，另外，從性能上看，間歇式拌和設備生產的再生瀝青混合料質量更穩(wěn)定，能夠滿足高等級路面的要求。綜上所述，廠拌熱再生拌和設備推薦使用間歇式拌和設備。

4、廠拌熱再生技術環(huán)節(jié)三—混合料的配合比設計

熱再生配合比設計應首先確定外加集料的比例，然后確定瀝青用量，根據Marshall 或Superpare 混合料設計方法計算出最佳瀝青用量。

由于受回收料含水量、堆放溫度、外加集料加熱溫度、再生混合料單位產量、拌和倉排氣能力以及回收料中細料含量等因素影響，結合我國現(xiàn)有的施工經驗和技術條件，建議采用含量為20%至40%的回收料作為間歇式廠拌熱再生材料。

由于滾筒拌和機受回收料和外加集料含水量、再生混合料成品溫度和含水量因素影響，建議采用20%至30%再生比例。