地热再生技术在沥青公路养护工程中的应用解读

成娜

盛玖建设集团有限公司 山西 太原 030032

1 地热再生技术在沥青路面养护工程中的应用研究

1.1 地热再生技术简介

地热再生技术是指经过加热旧路面、耙松表层、添加再生剂等流程将旧料、新料进行混合搅拌，将混凝土熨平、摊铺和碾压，可以使沥青路面的使用功能发生改变，从而形成新的路面层。地热再生技术是一种较为多见的路面预防性养护技术，可以将RAP材料充分利用，对轻度车辙、坑洞、拥包、松散、推移等方面有较好的治理效果，一般修复的厚度小于5cm，并且可以降低反射裂缝出现的频率。地热再生技术被称为绿色环保型再生技术，有较好的社会、经济、环境效益，可以实现资源的再次利用，促进公路可持续发展[1]。

1.2 地热再生技术在沥青路面养护工程中的施工

在地热再生技术的应用过程中，施工工艺需要结合实际情况进行分析。由于不同地区所处地理环境、气候条件等方面存在较大差异性，所以施工人员应根据当地自然环境特点与地质特征来对沥青混合料选择合适的拌和方式；另外还要注意将集料搅拌均匀之后再利用碾压设备把碎石压实度达到要求后才可开始摊铺工作。在施工过程中要严格控制好温度以及湿度等参数指标，确保在施工过程中不出现大的波动，保证施工质量，避免因温度变化导致沥青路面开裂。在施工过程中，应严格控制好温度变化，确保沥青混合料的均匀性。

图1 沥青路面养护工程中的施工

1.3 地热再生沥青路面养护控制

地热再生沥青混合料的施工过程中，需要注意的是，在进行压实操作前，要对路面进行彻底清理工作。首先需要将已经被污染过的材料清除干净。如果发现了问题一定要及时处理掉之后才可以使用；其次是碾压结束后还要用高压水洗涤膜和洒上草浆等方法来保持水分并使其达到密闭状态；最后就是养护过程中出现温度过高或者湿度过低时，应立即停止作业，防止路面发生冻融破坏。在施工过程中，要根据实际情况采取相应措施，比如：对沥青混合料的温度进行控制。地热再生技术可以有效节约大量能源。首先是通过使用高压水洗膜来达到密封养护效果；其次就是对已经被污染过的材料进行处理后再利用压路机将其送到需要用到工程路面上；最后就是在高温作用下使其保持稳定状态之后才能够投入使用，这样一来不仅减少了施工成本还提高了效率[2]。

2 地热再生技术的基本原理

在进行地热再生技术的应用过程中，需要对其施工工艺、材料以及施工人员等方面的具体情况都有充分了解，同时还必须具备相应特殊性。通常来说比较常见且普遍使用的是将沥青与混凝土掺入其中。但是这种方法也具有一定缺点：首先是对于一些材料而言它所含有较多杂质或者是颗粒较大；其次就是在进行地热再生技术应用过程中，需要施工单位对其质量严格控制要求以及相关的标准规定等等因素都有充分认知和了解，同时还需要施工人员严格按照相关规定进行操作。此外，在进行地热再生技术施工过程中，需要施工人员严格按照相关规定来对混凝土材料的质量控制要求以及原材料选择标准等都有所了解。地热再生技术的施工过程中，主要包含了以下几个方面：首先，在进行就地利用沥青混凝土材料时需要施工人员严格按照相关规定来对其质量控制要求以及原材料选择标准等都有充分认知。其次是要根据具体情况将水泥、粗细集料和碎石混合在一起。再次就是利用石灰或者是粉煤灰等这些可回收资源。最后一点就是在施工现场的操作过程中使用到了新技术，这样就可以将废料进行回收利用[3]。

3 沥青路面地热再生特点

地热再生技术的应用，是在沥青混凝土施工中，将传统工艺与新型材料相结合，通过对原材料进行加热、搅拌和碾压等措施使其达到一定强度后利用自然气候环境下所产生的高温来提高养护性能。这种方法可以有效解决地热再生过程当中遇到温度不均匀问题。同时也能减少路面裂缝情况。而从地热再生技术在沥青混凝土中应用到沥青混合料中之后可将原有材料转变为新材料，使其具有较好的粘结性能，从而提高沥青混凝土路面质量。同时，沥青混凝土路面的抗滑性也会得到提高。在进行再生集料的选择时，需要对原材料当中所含杂质以及矿质成分等进行充分了解。这样不仅可以降低施工成本还能保证质量。

4 地热再生技术的方法

4.1 地热再生材料

地热再生技术的应用对沥青路面具有良好的性能，在施工中，它可以有效减少养护成本，提高工程质量。由于就近填筑材料本身存在一定程度上缺陷或老化问题。采用这种方法时需要考虑到其自身所带来一些不利因素：例如说在进行路基回弹处理过程中会有部分含水量较大、强度较低以及容易产生裂缝等缺点；而且由于受气候环境的影响而使得路面出现裂隙现象，这些问题都会影响到施工质量，所以这种地热再生技术可以很好的解决这类缺陷，使其工程能够顺利进行。在对路面材料中所使用的各种类型及数量均不同。根据有关资料显示：由于混凝土具有较高强度和稳定性。因此在对沥青混合料选择时必须要注意考虑到这一点[4]。

图2 地热再生材料保护地面

4.2 地热再生设备

地热再生技术在沥青混凝土中的应用，主要是通过利用一些可以回收再利用的设备，例如。

（1）水泵

它能够将经过处理后得到需要使用时产生和未加工过或未经任何处理便直接排出。这样不但不会造成环境污染、浪费资源而且还能提高其效率。但是由于它所采用的是无压滤材料所以对原材料要求比较高的同时也不能承受比较大容量变化范围及施工现场条件限制，所以在实际工程中很少使用。

（2）加热炉

它能够将热再生的材料直接进行回收利用，但是其成本比较高，对施工技术要求较低，且可以循环再利用；同时还能减少噪音污染、提高节能效果等优点被广泛用于沥青混凝土路面养护工作之中地热再生设备主要是由水泵和加热器两部分组成的一种复合式系统。其中一个冷却塔中安装了一台水冷柜以实现热量交换过程。在这里面放置一些具有一定温度系数的装置，以实现热量的交换。

（3）热泵

它是利用一定压力将温度变化部分传递到加热器中，从而使整个系统在循环过程中可以保持恒定温度，并能有效地防止其损坏和故障情况发生时产生高温现象；同时还能够通过调节水压、蒸汽量等方式来控制水温波动范围及影响因素大小；另外还有一种装置就是直接利用冷却塔的冷凝器对热量进行回收。

5 地热再生技术及工程分析

5.1 地热再生技术的可行性

地热再生技术的实施，需要注意以下几点：（1）地热解工艺施工时，要先对所需材料进行预处理。在沥青混凝土路面铺设之前必须采用相应的压实机将其表面与中面间彻底除去。如果出现了新拌料和旧水泥混合搅拌均匀后再进行碾压操作的话会造成较大影响而导致整个工程质量难以得到保证；对于已经经过过路加热之后的再生集料而言，必须先进行压实，之后再在路面表面喷洒沥青混合剂，这样可以避免其出现离析现象。（2）地热再生技术的施工过程中要注意节能环保。在进行实际操作时需要充分考虑到环境因素对施工作业造成影响；如果是高温作业或重载运输等恶劣条件下的工程项目施工项目则不应该使用这种工艺而应优先选用；若是低温、高湿气候地区，必须采用地热解方法来进行混凝土拌和养护作业。（3）地热再生技术的施工过程中要考虑到对材料进行加热养护，使其温度达到规定值，从而保证工程质量。

5.2 地热再生的方式

地热再生的方式，主要有两种：一是利用附近没有污染场地，二是使用新能源。（1）利用周围没污染场地。在进行沥青路面施工前都要先对现场情况做详细调查。首先施工地点选好后再开始下一步工作；其次是选择合适的原料、燃料和机械设备等运输路线；最后就是选择合理位置铺设碾压机、泵车等辅助设施来完成整个工程过程中所用到材料与其他物质，以保证达到节能环保效果，减少成本支出费用。（2）地热再生的方式。由于施工现场是在离沥青路面比较近且无污染场地，因此采用直接利用新能源进行养护，而无需使用其他材料和设备。在施工时也可以使用新能源，如太阳能、风能等。

5.3 地热再生技术的处理

地热再生技术的处理，主要是通过对施工现场进行改造，将就地利用当地的自然条件，如地下水、地表水等。在施工过程中要充分考虑到环境气候因素以及工程质量和成本。由于沥青混凝土路面养护工作量大而持续时间长并且容易出现老化问题；同时因为在高温季节时温度会比较高且不稳定易产生低温变形现象导致其强度降低甚至破坏严重影响公路使用寿命，所以需要对施工过程中的温度和湿度进行控制，使其满足沥青混凝土路面养护要求。地热再生技术的应用，主要是在施工现场进行改造，将其与自然条件相结合。对沥青混凝土路面养护工程中的温度控制、水损害和低温冻害问题都会影响到公路后期使用质量。通过以上分析可以看出：由于温度因素导致了路面出现变形情况而产生裂缝现象；同时由于施工过程需要大量劳动力且工期较长容易造成成本增加以及时间消耗大等诸多不利因素，所以地热再生技术在道路施工时应该注意对沥青混凝土路面进行养护工作。地热再生技术的应用，可以将其与传统混凝土养护工程相结合，使路面在使用过程中产生温度变化，进而减少裂缝问题发生[5]。

6 公路沥青路面地热再生施工技术应用

6.1 施工准备

地热再生技术在沥青公路养护工程的施工准备工作中，主要包括：材料、机械设备以及其他辅助设施。首先，要根据实际情况选择合适的原材料。例如石灰石和粉煤灰等可用作水泥原料时应尽量减少使用量；其次是对拌合站进行试验检测工作时应该采用高效液相色谱分析仪来确定其配合比设计值是否合理；最后就是在搅拌机完成混合料配水后需要运输一定时间才能将沥青砼均匀地卸入施工场地，避免混合料运输过程中产生离析现象。

6.2 机组加热

机组加热是一种常见的节能技术，它可以利用电厂循环冷却水作为热源，在高温时将热能转化为热量。通过对地热再生法施工工艺进行分析之后我们发现：这种方式不仅节约了大量能源、保护环境也大大降低成本。而且由于其具有节能环保等优势所以被广泛采用；同时地热能回收方面还具备很高的经济效益和社会价值性特点，可以有效提高工程质量与效率以及减少养护费用投入资金，因此该技术在今后将会有广阔发展前景。地热再生技术在施工中的应用，我们可以从下面几点进行分析：首先，在施工前要对所需材料的性能参数和工艺条件等做好充分了解。其次是对于一些需要特殊处理、加热设备以及其他辅助设备如泵房、搅拌机等等都要提前准备好相应措施；最后就是施工人员必须严格按照操作规程来完成整个工程建设过程。

6.3 喷洒再生剂

喷洒再生剂是利用一些具有特殊功能的材料，将其与传统沥青混凝土混合料进行有效结合，使其能够在一定程度上对施工质量和使用寿命产生影响。地热再生技术应用到沥青道路中后可以提高路面温度、降低养护成本。施工人员可通过喷洒式的方式来完成对碎石材料表面水分含量以及水含量等方面问题进行控制；喷洒过程中会出现大量粉尘颗粒物，施工人员可将粉尘颗粒物收集起来，通过喷洒方式进行处理，使其能够达到较高的密实度。喷洒完成后，施工人员可将粉尘颗粒物与施工中产生的灰渣进行结合，使其达到一定程度，并在路面表面形水泥水化热较高时可以对碎石材料实施预制处理。

7 结语

地热再生技术的应用给我们带来了很大的便利；当然，它在公路养护中发挥着重要作用，为国家节省大量资金，对改善城市环境有一定促进效果。但由于我国幅员辽阔、地形复杂多变等因素影响下还存在不少问题制约着其实际使用情况。比如说：目前国内大多数地区都采用沥青混凝土作为路面原材料进行施工；而对于那些没有明确规定或者是不确定的地质条件的路段来说地热再生技术应用起来困难重重，因此地热再生技术应用于实际工程中是非常重要且有意义的。