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关键词：随着我国多条高速公路即将或者已经进入维修时期,废旧沥青路面再生利用显得日益迫切。本文主要阐述了沥青路面再生利用的可行性和必要性以及再生的原理,分析了旧沥青路面再生混合料配合比设计和施工工艺。
摘要：沥青路面再生利用即使
引言
目前，世界各国广泛进行沥青路面再生的试验和研究,取得了丰硕的成果,并且在生产中已经大面积的推广和使用。而国内由于缺乏必要的理论指导及合适的再生剂和机械设备的支持,在实际的工程中还没有得到大量的应用,经过再生的沥青混合料仅使用于道路的基层,小面积的坑槽修补或低等级路面的面层；国外对旧沥青混合料再生技术研究一直颇为重视,而且技术成熟。欧美国家提出了适于各种条件下的沥青路面再生利用的方法,并且在再生剂的开发、再生混合料的设计,施工设备等方面的研究也日趋深入。
近年来由于我国经济建设的快速发展,公路建设进入了高峰期。随着大量高等级路面已经或即将进入维修或改建期,将会产生大量翻挖、铣刨的沥青混合料,如果被废弃,会造成环境污染,而且对于我国这种优质的沥青极为匮乏的国家来说是一种极大的资源浪费。所以开展沥青路面再生技术的研究已经迫在眉捷。
1再生的原理
沥青路面的再生利用,就是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,能够满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。其再生机理为:所加入的再生剂与旧沥青的组全不同,当旧沥青中加入再生剂的时候,由于再生剂中含有部分缩合度高的芳茎,旧沥青中的沥青质、胶质对他们的吸附溶解趋势大于原旧沥青的小分子芳香芬合饱和芬,削弱了分子所受引力场的影响,引起旧沥青与再生剂化学组分的重新分配,改善沥青组分间的组成比例,从而改变沥青的性能,使其达到满足质量指标的要求值。
2再生沥青混合料配合比设计
关于再生混合料组成设计,据有关资料表明,国外立足于沥青方面。就是使老化了的旧沥青恢复到原有沥青性能,或者使新、旧沥青掺配后形成的沥青达到设计要求的针入度，以此确定新、旧沥青的掺配比例。再生混合料不是由旧矿料加(旧沥青加新沥青)加新矿料掺配组成,而是由旧混合料加新沥青加新矿料拌制而成,从这一组合原则出发。我们在设计时应根据交通量和道路等级、自然气候条件等要素确定混合料的类型。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。
2.1旧沥青混合料试验
设计时首先要对旧沥青混合料进行评价,主要试验项目如下:(1)沥青含量；(2)回收沥青的化学组分；(3)回收沥青的物理性能指标(粘度、针入度、延度、软化点等)；(4)集料的级配。对旧混合料进行分析时,应充分考虑旧料的结构层次。有的旧路面结构的沥青面层分上面层、中面层和下面层,各层的厚度、组成材料性能可能不同,各层的沥青用量更是不同。而在进行旧料利用时,是用挖掘机将路面结构的整个沥青混凝土层挖起后,混合在一起使用。所以在对旧料的各项性能进行评价时,是对整个面层进行试验。旧沥青路面的沥青混合料油石比的测试在混合料配合比设计中很重要,它决定再生混合料的最佳用油量。测试沥青混合料油石比时,应对各层旧料分开进行试验得到各层的沥青混合料油石比,同时对各层旧料混合破碎后的沥青混合料油石比进行测试,另外还应查阅设计、施工时的沥青混合料油石比,以这些数据作参考来最终确定旧料的沥青混合料油石比
2.2再生沥青标号的选择
再生沥青标号的选择,应根据气候条件、再生混合料所处层位、施工方法、施工季节及各地经验等因素来确定,并满足《公路沥青路面设计规范》沥青标号的要求。在控制再生沥青混合料中的沥青的性能进应控制好再生剂加入到老化沥青中时的性能。比如,再生沥青混合料的沥青性能预期应达到标号为AH-90的沥青性能,在考虑再生剂加入到老化沥青中的性能指标时应以AH-90为标准,同时新加入沥青的标号也以AH-90为宜,这样可在一定程度上减小因施工时新旧沥青不能充分溶合所导致的再生沥青混合料的整体路用性能的下降。
2.3再生剂的选择与用量确定
再生剂具有软化旧沥青,使旧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。再生剂的用量一般可采用下式确定
lgηk=X1.2lgηb+(1-X)1.2lgη
式中,X为再生剂用量；η0为回收沥青粘度；ηb为再生剂粘度；ηk为混合后粘度。
2.4确定旧料掺配率
旧料掺配率是指旧料占整个再生混合料的重量百分率.旧料掺配率的确定,首先应该根据经验公式确定一个基本值,其公式为:
式中,r为新加集料占再生混合料中全部集料的比例(%)；Psm为旧料占再生混合料中全部集料的比例(%)；Psb为回收料中沥青的比例(%)；Pb为再生沥青混合料中沥青总的比例(包括沥青和再生剂)(%)。
2.5新骨料的级配
再生混合料的级配与普通沥青混合料不同,再生料的级配是由旧料和新料混合组成,旧料级配已知,新料的却是未知,可以用图解法、试算法等确定新集料的级配。
2.6再生混合料的最佳沥青用量的确定
再生沥青混合料的最佳用量,就是保证混合料具有最好的路用性能的沥青用量。这些性能主要包括有:混合料具有较高的强度和稳定性,良好的高温和低温性能,良好水稳性,施工时有良好的施工和易性,并有利于压实。其最佳用量可以先按以下公式进行计算确定沥青的估计用量
其中,r为新加集料占再生混合料中合部集料的比例(%)；Psb为回收料中沥青的比例(%);Pb为再生沥青混合料中沥青总的比例(包括沥青和再生剂)(%)。
3沥青路面再生技术的优点
3.1环保。沥青混凝土路面再生的优势就是其环保功能。采用再生技术,一方面不需要从自然界开采大量的砂、石、沥青等原材料；另一方面不向自然界倾倒大量废沥青混合料。
3.2节约投资。传统的沥青混凝土路面养护方法是将旧路面冷铣刨,撒一层粘层油,再用全新的沥青混合料摊铺。沥青混凝土路面再生能充分利用旧沥青混合料,再生维修时只添加再生剂和部分新沥青混合料,使路面维修的成本显著降低。
3.3交通干扰小。沥青混凝土路面就地热再生只对一个车道进行维修,维修时只需封闭一个车道,其余车道可以开放交通,最大限度的减少了路面维修给交通带来的干扰和影响。
3.4技术优势。有利于沥青混凝土路面层间联结；改善路面级配,降低空隙率,延长路面寿命；恢复沥青的性能和沥青混凝土路面的柔韧性；没有接缝漏水的问题。
4结束语
与常规路面一样,再生面层耐久性,一般取决于路基的稳定和基层的强度。因此再生路面的设计、施工必须注重对基层的处理,再生路面的设计应慎重考虑基层结构的改善。