舊瀝青路面養(yǎng)護(hù)再生綜述

何平

摘 要：本文以瀝青路面老化展開分析與討論，探討如何改善瀝青路面老化問題，對瀝青老化原因、再生劑機(jī)理和再生途徑綜合闡述。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;老化;再生劑;瀝青四組分;再生技術(shù)途徑

在我國的公路中瀝青路面的地位非常重要，它具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，2016年上半年高速公路里程居世界第一近12萬km，瀝青混凝土路面為65萬km。[1]瀝青的設(shè)計(jì)年限只有15-20年，所以瀝青路面的科學(xué)養(yǎng)護(hù)與管理將顯得十分重要，同時(shí)針對破碎瀝青的修復(fù)以及重新再使用方面的研究也有待進(jìn)一步加強(qiáng)，從而減輕對環(huán)境的污染并充分利用資源。

1 瀝青路面再生的目的及意義

1.1 瀝青路面再生目的

公路交通運(yùn)輸作為綜合交通體系的重要組成部分，擁有完善和完好的公路網(wǎng)是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本特征同時(shí)體現(xiàn)綜合競爭力。對實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和和諧，創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境，實(shí)現(xiàn)交通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型交通行業(yè)具有重要意義。我國作為發(fā)展中國家相比其它發(fā)達(dá)國家在瀝青路面老化與再生方面的研究仍有差距。

1.2 國內(nèi)外瀝青路面再生狀況

美國：瀝青路面的再生利用，在美國是常規(guī)實(shí)踐，重復(fù)利用率達(dá)到80%以上。[2]

日本：幾乎每一個拌合站都具備生產(chǎn)再生混合料的能力。

中國：起步較晚，1991年6月才發(fā)布《熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗(yàn)收規(guī)程》。[3]

1.3 舊瀝青路面再生的意義

（1）破壞的路面從結(jié)構(gòu)上得到改善，從而達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，重新發(fā)揮其使用價(jià)值。（2）廢棄的瀝青得以充分利用回收，減少污染。（3）原料來自廢棄的瀝青，使得工程造價(jià)降低。

2 瀝青路面老化的原因及機(jī)理

瀝青路面經(jīng)過一定年限的使用，其面層慢慢變薄并逐漸老化，會出現(xiàn)諸如網(wǎng)裂、沉陷、車轍等各種病害的擴(kuò)展。[4]在自然因素瀝青發(fā)生不可逆的化學(xué)變化，導(dǎo)致路用性能的劣化，通常稱之為“老化[5]”。

瀝青路面老化主要問題如下：

2.1 短期老化

（1）運(yùn)輸、儲存過程。瀝青運(yùn)輸在170℃左右。此過程瀝青的數(shù)量多、深度大，因而接觸空氣少，老化程度較小。[6]

（2）拌合過程的老化。此過程瀝青老化將更進(jìn)一步加重，因?yàn)榇诉^程瀝青充分地與多因素接觸，如空氣。

（3）施工期的老化。瀝青從運(yùn)輸?shù)绞┕?，溫度降低并恢?fù)到自然溫度，現(xiàn)場攤鋪、碾壓中，使得瀝青老化進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 長期老化

瀝青的長期老化是一個復(fù)雜而緩慢的過程，持續(xù)而不間斷，作用因素復(fù)雜，老化程度隨車輛荷載，溫度等影響進(jìn)一步加劇。

2.3 瀝青路面老化原因及其影響因素

2.3.1 外部原因

（1）路面使用年限。瀝青路面使用年限越久，老化越厲害。

（2）瀝青路面不同深度。研究表明，發(fā)生嚴(yán)重老化的瀝青路面深度范圍一般僅在0.5—1cm內(nèi)。

（3）瀝青路面位置不同。在受車軸碾壓較多的地方比車軸碾壓較少的老化更嚴(yán)重。

（4）混合料級配類型。在相同孔隙率下，間斷級配混合料較連續(xù)性級配混合料透氣性小。

2.3.2 內(nèi)部原因

瀝青中的芳香分（Ar）與空氣中的氧氣通過氧化作用生成膠質(zhì)（R），膠質(zhì)在老化過程中通過聚合以及縮合反應(yīng)極易轉(zhuǎn)化為延性較差的相對分子量大的瀝青質(zhì)（A）組分。

3 再生劑作用及其機(jī)理分析

3.1 再生劑的作用

其主要作用：瀝青的黏度得到改善，從而達(dá)到一般瀝青的水平，在機(jī)械力及熱的作用下得到充分發(fā)散，與新瀝青和新集料混合均勻。

3.2 再生劑作用及機(jī)理分析

再生劑，是一種主要由芳香分和飽和分組成的含有大量輕質(zhì)成分的物質(zhì)，能改善瀝青組分及其流動性，同時(shí)吸附、溶解瀝青質(zhì)、膠質(zhì)，從而改善老化瀝青的使用性能，使其重新具有使用價(jià)值;經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，芳香分溶解和分散瀝青質(zhì)，在瀝青質(zhì)中飽和分起到促凝的作用，它在再生劑中的含量比重，可作為衡量再生劑品質(zhì)的技術(shù)指標(biāo)。

4 舊瀝青路面再生技術(shù)途徑

瀝青材料再生的途徑。瀝青再生途徑主要分為熱再生和冷再生兩類。

瀝青再生，是一種調(diào)節(jié)舊瀝青黏度，使針入度增大，軟化點(diǎn)降低，并調(diào)節(jié)其流變的瀝青老化的逆過程。

5 結(jié)論

瀝青路面的破壞不僅是與溫度、光、氧氣以及車輛荷載等外部環(huán)境因素有關(guān)，而且也與瀝青四組分的含量有關(guān)。

瀝青在短期老化過程中對溫度尤其敏感，因此要特別控制施工過程溫度，針對長期老化問題，從瀝青混合料結(jié)構(gòu)上控制，如增強(qiáng)壓實(shí)來減小孔隙率，采用耐久性好的瀝青材料等，針對道路老化，可適當(dāng)添加再生劑，最后，基于路面管理系統(tǒng)給出更加合理更加完善的建議值。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱鳳紅，朱振剛.公路瀝青混凝土路面施工技術(shù)[J].科技展望，2014（08）.

[2]姜靜.冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用研究[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2008（07）：90-91.

[3]谷坤耀.對瀝青路面再生技術(shù)相關(guān)的問題的探討[J].中國科技信息，2005（13）：180.

[4]費(fèi)強(qiáng).廠拌熱再生瀝青混凝土技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2008（6）：160-162.

[5]姚家鑫，韓毅，竇守章.Z型瀝青再生劑的開發(fā)研制[J].天津建設(shè)科技，2009（05）：42-46.

[6]黃周，孫東娜，王嘉.橡膠瀝青混凝土在惠河高速公路改造工程中的應(yīng)用[J].廣東建材，2009（05）：45-47.

[7]夏明，郭小宏，朱穎峰.瀝青再生劑對廢舊瀝青性能重塑的分析與評價(jià)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2010（01）：56-58.