浅谈旧沥青路面再生技术及热再生加热方式

2017-04-15

福建质量管理 2017年24期

关键词：红外线热风面层

(山东现代学院山东济南 250100)

浅谈旧沥青路面再生技术及热再生加热方式

张真真赵晓丽

(山东现代学院山东济南250100)

分析了目前旧沥青路面再生技术：冷再生技术和热再生技术，得出热再生技术的施工质量更高。着重介绍了现场热再生技术及其主要的加热方式，得出具有发展前景的微波加热技术更适应与高速公路旧料再生的需求。

旧沥青路面;再生技术;现场热再生;加热

引言

随着经济的发展，我国高速公路里程不断增加，仅去年一年我国新增公路通车里程7.14万公里，其中高速公路1.10万公里，新改建农村公路19万公里。截至去年年底我国高速公路总里程达8.5万公里。其中，高速路路面多为沥青路面，在长时间承受交通荷载及自然因素的综合作用下，沥青路面面层会逐渐变薄且老化，并出现诸如网裂、沉陷、车辙、拥包等多种病害，严重影响行车安全性和舒适性。为了节约能源、减少环境污染、合理利用路用资源、尽可能减少废旧混合料堆放场地和降低路面工程造价，应该充费考虑废旧沥青路面材料的再生利用。

一、旧沥青路面再生技术

目前，主要的废旧路面再生主要包括冷再生和热再生两种方式。沥青道路就地冷再生技术属于道路维修、改造的范畴，主要解决沥青路面面层和基层破损的问题。具体讲，道路冷再生是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料(面层与基层)必要时加入部分新骨料，并按比例加入一定量的添加剂(水泥、泡沫沥青、乳化沥青、石灰、粉煤灰等)在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、整平及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的新底面层或新基层的作业过程。热再生技术包括：厂拌热再生和现场热再生技术两种。

就地冷再生技术有以下优点：工序简单，由于利用原有路面材料，节省了挖掘、外运等工序；成本低，与传统施工方法相比，由于旧的道路材料得以全部应用，可以降低成本20%～46%；生产率高，因为在自然条件下进行的，除了个别严重的需要预处理外，其余路面不需要任何处理。但是路面冷再生也存在以下缺点：①混合料配比设计的经验还不是很成熟；② 路面冷再生的质量控制和质量保证(QC/QA)不如集中厂拌再生可靠，旧路面的材料状况影响再生路面的性质；因此，对于高速公路的养护一般不采用就地冷再生技术进行，主要是为了保证养护后的路面的施工质量，保证行车的舒适性。

通过比较可以看出，为了更好的满足施工质量，热再生技术更有优势，不仅能够满足沥青混合料级配的要求，也能够保证修补混合料与旧路面的牢固结合，更好的保证施工路面的平整度要求和设计规定的载荷承载力。

二、旧沥青路面加热方式

旧沥青路面再生技术的关键技术是将旧沥青混合料加热软化、铣刨、收集、拌合、摊铺、压实等过程。其中，将旧的沥青路面加热软化主要有以下四种方式：红外线辐射式、热风循环式、红外线热风并用式和微波加热。

(一)红外线加热方式

红外线加热技术与微波加热技术是目前最常用的加热方式。红外线加热通常是将液化气和空气按照一定的比例混合好之后在金属纤维烧结毡表面燃烧，燃烧所产生的大部分热量转化为红外线并加热沥青路面。由于红外线能够穿透沥青路面，故能在短时间内直接加热到沥青深层并使其软化。软化后的沥青层经过翻松、找平、压实等工序即可修补完毕。

红外加热的功能特点主要有：使用液化气为燃料，价廉易得，操作方便；利用先进的表面燃烧技术，采用金属纤维烧结毡作为燃烧介质和发热元件，使用寿命长、燃烧充分、辐射效率高；产生的红外线穿透力强，易于被沥青混凝土吸收；可以根据实际需要选择适当的加热墙，以便提高作业效率；可以抗五到六级的风速影响。

(二)热风循环加热方式

热风循环式加热是典型的集中燃烧式加热，是一种强制对流交换热交换式加热方式。这种加热方式采用大功率鼓风机将燃烧室产生的高热空气通过一定的方式喷吹到路面上，高温空气被强制快速地冲击路面并连续与温度较低的路面进行热交换，降温的热空气携带余热被回收并重新提升温度、循环往复，使路面升温软化。

热风循环式加热方式的主要功能特点是：容易控制路面的加热温度，不易使面层沥青过热老化；加热区的温度非常均匀，热气的循环利用，降低了燃料的消耗水平，热效率高，节省燃料；可以根据路面加热温度的要求，设定燃烧值，控制范围广；可以通过温度传感器在热风发生装置的出口处检测热风的温度，便于实现微机自动控制燃烧量。

(三)红外线热风并用加热方式

红外线与热风并用加热方式又分为圆筒形热反射板式和扁平火焰式。

(1)圆筒形热反射板式

利用柴油或煤油燃烧器产生的高温火焰加热热辐射筒，反射板把自热辐射筒外周扩散的红外线向路面反射、而由燃烧器产生的高温气体同时喷出，加热路面。可通过改变燃烧系统的压力或喷嘴调节加热能力，但其调节范围比热风循环式的小。因加热器内部压力高，可防止冷气进入，所以热风排出量多。

(2)扁平火焰式

扁平火焰燃烧器是将火焰喷向多孔加热板，被火焰加热的多孔加热板，表面为波状结构，辐射效果好。利用多孔加热板的辐射与加热板下的热对流加热路面。可利用压力控制、调节加热能力，但调节范围比热风循环式小，热风提高了加热器内的压力，防止冷空气进入，所以热风的排出量多，其热能利用率就会提高。

(四)微波加热方式

微波加热方式是将电能通过微波转换器转换成微波能后，经过一定的安全保障结构近距离向路面辐射，使路面结构物质原子的电子受激振荡而将微波能转换成热能的一种装置。微波的穿透能力很强，能够在很短的时间内穿透较深的沥青路面，它可直接使路面面层50—60mm厚的材料在立面上几乎同时受热。因此，它可以避免面层沥青烧焦的问题。

微波加热的功能特点：加热速度快，微波加热是使被加热物体本身成为发热体，不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果；加热均匀，微波加热能够使物体各部位都能均匀的渗透电磁铁，产生热量，加热均匀性得到改善；节能高效，在加热过程中只有被加热物体吸收微波而生热，空气与相应的容积吸热很少，因此，热效率极高，生产环境也明显改善；易于控制，微波加热的热惯性极小，可以配以微机进行控制；选择性加热，物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定，介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱，这样微波加热就表现出选择性加热的特点。