旧沥青路面养护再生综述

张旭

摘要：随着我国公路建设进入高峰期和大面积维修期，旧沥青混合料的废弃既污染环境又造成资源浪费，沥青路面再生利用问题日益突出。本文从国内外发展现状，沥青再生原理、再生剂的选用，沥青混合料生产工艺和特点等方面，对沥青路面再生应用技术进行了分析，针对不同的路面病害提出了不同的再生方式。

关键词：旧沥青路面;再生利用;技术概述

一、关于沥青再生的原理

（一）沥青材料的老化

沥青路面在使用过程中逐步脆硬老化，其实质是其中的沥青结合料发生老化。引起沥青组分变化的原因是多方面的，如沥青中的轻质组分---饱和酚和芳香酚挥发，以及由氧及光照引起的氧化、缩合作用等，其中氧化缩合作用是沥青老化的主要原因。由于沥青路面中矿质集料对沥青中轻质组分的吸附，促使高分子化合物增加，沥青中饱和酚比较稳定，变化不大，而芳香烃分子量增大，向胶质转化，胶质向沥青质转化，沥青中的低分子聚合为更大的分子。这种组分转化从对旧沥青路面材料的抽提试验可以看出，表现为芳香酚减少，胶质和沥青质增加。由于沥青化学组分的移行，因而引起沥青物理、力学性质的变化，通常表现为针入度变小、延度降低、软化点和脆点升高，沥青变硬、变脆、延伸性降低。

（二）沥青的再生

旧沥青材料再生就是根据生产调和沥青的原理，在旧沥青中加入某种组分的低粘度油料或适当粘度的沥青材料，进行调配，使调配后的再生沥青具有适当的粘度和所需的路用性质。所以，再生沥青实际上是由旧沥青与软沥青材料、再生剂，经过调配混合而组成的一种调和沥青。沥青再生机理目前广泛采用的是相容性理论。相容性理论是从化学热力学出发，认为沥青能否形成稳定的溶液，取决于沥青质在软沥青质中的溶解度和软沥青质对沥青质的溶解能力。沥青老化后，由于沥青质的增加，分散相相对增多，饱和酚、芳香酚和胶质减少，分散介质的溶解能力不足，导致各组分相容性降低，组分间溶度参数差增大，使沥青由溶胶型逐步向溶胶一凝胶型转化。如能掺入富芳香酚再生剂使其溶度参数差减小，沥青则能恢复到甚至超过其原来性质。

二、关于再生沥青混合料配合比设计

再生沥青混合料主要由旧沥青混合料、再生剂、新集料、新沥青按比例混合而成，因此其配合比设计与普通沥青混合料有所不同，但其设计原理和思路与普通沥青混合料设计基本一致。设计过程中不但要考虑沥青材料的使用，更主要的是，首先，要满足路用性能要求，使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。具体配合比计算步骤如下：第一根据规定的试验方法，确定掺入旧沥青中的再生剂的百分比，以及新旧沥青的配合比。第二，计算新旧矿料的配合比范围，以及需加入新矿料的类别和规格。第三，根据选定的旧料、新料比例，变动各种规格尺寸新矿料的不同用量，使混合料的矿料级配符合或接近常规的热拌沥青混合料的矿料级配要求。根据选定的新旧料配合比成份，估计所需加入的新沥青用量，并以递减及递增沥青用量0.5%的比率，制备各种沥青用量的试件，按要求的测试项目进行测定，并定出符合混合料性能要求的沥青用量。

三、关于旧沥青路面再生利用技术及特点

（一）厂拌热再生

1、厂拌热再生法概念

将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，筛分，根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、集料级配等情况，掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂（必要时）等进行热态拌和，使混合料达到规定的各项指标，并按热拌沥青混合料的施工工艺重新铺筑路面。

2、厂拌热再生法的特点

厂拌热再生法在工厂中对回收的沥青混合料进行集中处理，是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术，也是目前适用范围最广，性能最好的一种沥青混凝土再生方式。

（二）就地热再生

1、就地热再生法的概念

利用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行现场加热、翻松，就地掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂等，经热拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深度范围内（一般不超过6cm）的旧沥青混凝土路面再生的一种技术。

2、就地热再生法的特点

就地热再生法适用于仅存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面表面层的就地再生利用，再生层可用作上面层或者中面层。沥青路面就地热再生，再生深度一般为20-50mm，可以修复沥青路面表层病害，恢复沥青表面层物理力学性能，恢复沥青路面平整度，修复沥青路面车辙。

（三）厂拌冷再生

1、厂拌冷再生法的概念

是将旧沥青路面铣刨后运到沥青混合料拌和厂，通过破碎、筛分（必要时），并根据旧料中沥青含量、沥青老化度、集料级配等指标，掺入一定数量的新集料、再生结合料（乳化沥青、泡沫沥青等）、再生剂（必要时）进行常温拌和，使混合料达到规定的各项指标，按常温沥青混凝土的施工工艺重新铺筑，形成路面基层或者下面层的一种技术。

2、厂拌冷再生法的特点

厂拌冷再生分为乳化沥青厂拌冷再生和泡沫沥青厂拌冷再生。乳化沥青厂拌冷再生，一次性旧料再生比例高，一般在94%左右，主要用于半刚性基层转换成柔性基层及用于沥青路面下面层，缓解反射裂缝产生，同时可对半刚性基层的干缩裂缝进行有效防治。乳化沥青冷再生混合料适用范围广，具有很强的防水性能，特别适合南方高温多雨环境。泡沫沥青厂拌冷再生，一次性旧料再生比例高，一般在80%左右，用于基层，形成接近于半刚性的基层或称之为“半柔性基层”，只适用于干旱、少雨地区。

四、就地冷再生

（一）就地冷再生法的概念

是指利用专用的就地冷再生设备，对沥青路面进行现场冷铣刨，掺入一定数量的新集料、再生结合料（乳化沥青、泡沫沥青、水泥、消石灰等）、再生剂（必要时），经混拌、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青路面再生，形成路面基层或下面层的一种技术。

（二）就地冷再生法的特点

就地冷再生能够对大多数的路面破坏类型进行结构性的处治。能够拓宽路面，改善行驶质量;可以使路面恢复其所需的线形、断面和标高;现出原路面的车辙，不规则和不平整的区域;可以消除横向、纵向和反射裂痕，对交通影响减少。

五、全深式再生

（一）全深式再生的概念

将沥青层和部分基层材料同时进行就地冷再生，形成路面基层的一种技术。全深式再生实际上是就地冷再生的一种，只不过是再生厚度范围内包含了部分基层。国内全深式再生工程的再生结合料绝大部分采用水泥，个别采用乳化沥青和泡沫沥青。

（二）全深式再生法的特点

早期多用于低等级道路，主要包括一些石子路、土路、经过表面处治及石屑封层的路面。这些道路通常较窄，并没有考虑未来交通量和荷载的增加，当采用全深式再生处理时，拓宽工作也可以同时进行。目前，越来越多的城市道路和高等级公路采用全深式再生处理，全深式再生法作为一种更灵活、更有利于延长路面使用寿命的技术，广泛应用于各种经常出现裂缝、坑槽的道路。

六、结语：

资源的回收利用是实现公路可持续发展战略的重要技术措施，在我国资源相对匮乏的条件下，充分利用现有资源，利用再生等方式来实现有限资源的循环利用，具有深远意义。

参考文献：

[1]翁大忠.旧沥青路面再生利用技术概述[J].新材料新裝饰，2013（6）.

[2]万祥斌.就地冷再生机在沥青路面改造中的应用[J].中国公路，2013，（14）：122-123.