道路维护和重铺工程中材料的再生利用

2020-02-16吕鹏姚雷

四川水泥 2020年5期

吕鹏姚雷

（1 长春市市政工程设计研究院，吉林长春 130033，2 吉林省柄泰市政工程设计有限公司，吉林长春 130022）

0 引言

随着国民经济的快速发展，我国道路交通运输事业得益于基础设施的建设实现了跨越式的发展。根据国家统计局先前发布的《中国统计年鉴2019》市政设施部分数据显示，我国市政道路总里程已经超过了40 万公里，但是在发展的过程中仍然存在着问题，所以如何实施技术升级，加强重铺工程改造，提升道路通行能力依然是阻碍行业发展的突出问题。为了进一步探讨道路维护与重铺技术的应用策略，现就路面再生技术的来源和经济价值介绍如下。

1 路面再生技术概述

1.1 道路结构特征

道路结构设置过程中会根据路层结构的运行水平设置为高等级与常规道路。其中，高等级道路是主干道专用道路，其承载着绝大多数的运载任务，所以也是国家最为关注的道路资源。其中，路层结构自上而下划分为基层、稳定层与面层结构。而基层结构是承载道路的主要结构，其通过水泥来稳定称重，满足上部的载荷实现要求。道路的上层为面层结构，主要以承担车辆的载荷磨损等工作为主。一般来说，不同等级的市政道路在设计的承载能力以及综合载荷承受水平上存在差异，但是基本材料都是选择沥青混凝土材料来进行构建。相比于水泥混凝土路面而言，沥青混凝土路面的实际使用性能更好，具有耐磨、防滑特征的同时，也可以具有不错的行车舒适性，所以也是现阶段道路结构的主要用料。

1.2 路面再生技术的经济价值

路面再生技术是一种实现路面材料循环再利用的技术。类似于其他自然物质，沥青路面在铺设完成后必须达到相应的载荷承载能力。随着时间的推移，沥青的耐磨性能、承载能力都会不断下降。一般来说，市政道路沥青路面的使用年限为15 年左右，水泥混凝土路面为30 年左右，，但是，由于外部环境的不稳定性影响，许多市政道路的实际服役年限达不到这个水平，所以需要考虑到铺筑工艺以及质量控制工艺的影响，否则很容易出现局部破损的问题。路面再生技术相较于其他类型的重铺工艺更关注材料的综合利用。传统的路面养护工程主要包括路面维护、升级与翻新等环节，但是一般会通过挖切与重铺技术来实现，该过程中会产生大量的废旧材料。根据我国改革开放的发展阶段来看，目前国内游相当一部分的市政道路已经进入到大规模维修的阶段，每年如果选择5%的路面进行大修，那么会产生千万吨的废旧材料，这些废旧材料如果直接废弃，会对环境带来巨大的负面影响。相反，如果能够直接重复利用，则可以为国家节约数十亿的资金，更可以解决环境保护的问题，具有突出的战略价值。

2 道路维护和重铺工程中材料再生利用的意义与价值

道路维护与重铺技术实施过程中需要关注材料再生利用的内容，其主要由于如下几个方面的因素。

2.1 节约材料投入

废旧材料当中具有大量可以重复使用的材料类型，通过再生材料的综合利用，可以显著降低新沥青的投入，同时降低沥青混合料的制作风险，实现高温条件下有害气体排放管理与粉尘污染防控。现阶段，路面旧材料大多在混合料制作过程中可以参与重复生产，该过程中旧材料的比例存在一定的差异，根据计算新旧混合比例往往与有害气体的排放具有密切的关系。

2.2 消除由于材料堆放带来的影响

道路维护与重铺技术应用过程中需要大量的材料辅助才能够实现，这些材料如果直接来源于生产厂商，一般需要选择一次性采购、现场堆放的方式来满足现场铺设的需求，这样就会带来材料长时间堆放的危害问题。实际上，沥青混合料的长时间堆放会对周围土层带来显著的破坏，同时也会给生态系统带来净化压力，长此以往会造成不可修复的环境伤害。采用材料综合利用循环技术，则可以避免该问题的发生，通过就地取材的方式来解决材料大量堆放的问题，同时也可以避免废旧材料堆放带来的环境污染问题。

2.3 提升环境友好度

废旧材料使用过程中能够有效节约级配材料，这些材料的开采过程会对生态环境造成影响，包括土地、山川、植被类型等等都会受到级配材料开采的影响。通过废旧材料的应用，相当于变相的减少了级配矿料的开采，也就提升了环境的友好度。通过该举措，能够降低水土流失等灾害的发生率，对于提升经济效益、社会效益都具有良好的促进作用。

3 道路材料再生利用中需要关注的问题

道路维护与重铺技术应用过程中考虑材料的再生与利用，需要特别注意以下几个方面的问题。

3.1 路面材料矿料级配实验

选择重复利用再生材料，可以有效降低级配矿料的需求，满足生产效益与环境效益的要求。但是，在进行矿料的级配选择以及废旧材料的应用时，往往会出现材料匹配不充分、材料不兼容的问题。为了避免该问题的负面影响，需要做好实验管理工作，通过科学实验的方式来进行综合评价，并对比数据与路面设计的指标，以此来确保整体的矿料级配数量，为确保新级配的合理性奠定良好的基础条件。

3.2 添加剂的选择与应用

尽管我们一直在强调重复利用再生材料的工作价值，但是实际应用过程中往往需要面对许多问题。其中，由于长期受到外部环境与车辆载荷的直接影响，许多路面废旧材料的主要技术指标已经发生了巨大的变化。在这样的条件下，如果盲目进行应用，势必会导致道路维护与重铺技术实施后路面质量依然较差，达不到重铺的目的，也就相应的浪费了大量的技术资源与时间。为了避免该问题出现，需要分析旧材料老化后的实际情况，做好新材料的添加与软化处理，并通过粘结剂等类型的功能添加剂进行强化，从而帮助再生材料快速恢复如初，满足粘结生产的使用要求。

3.3 旧材料再生的注意事项

在进行旧材料的再生处理时，必然会需要经过持续加热处理的过程，该过程中为了尽可能的避免出现材料二次老化，性能下降的问题，应该积极采用中低温的加热处理模式。在新旧材料的混合搅拌处理过程中，为了使得材料尽可能的搅拌均匀，需要做好材料的混合时间处理设计工作。根据实际的实践经验以及相关研究的结论，新旧材料的混合相比于新材料的直接混合需要更长的混合时间，选择适当延长15%～20%的混合时间，能够有效提升材料的综合性能与混合的均匀效果，更好的满足生产实际需要，提升再生材料的应用效果。