21世纪以来中国RAP材料历程——基于CiteSpace的定量分析

李硕LI Shuo；傅羽FU Yu；封志虎FENG Zhi-hu；侍坛涛SHI Tan-tao；董自明DONG Zi-ming；李家伟LI Jia-wei

（①江苏海洋大学，连云港 222005；②连云港科创工程质量检测有限公司，连云港 222000；③连云港市金泰公路工程有限公司，连云港 222100）

0 引言

随着我国公路建设的飞速发展，公路运营里程逐年增加，且以沥青混合料作为主要的路面结构材料，但沥青路面的设计使用年限较短，加上超载等现实问题的存在，巨量的旧沥青路面需要进行及时的养护与维修，这必然产生大量的沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement，以下简称RAP）。同时，沥青、石料等原料价格逐年升高，极大提升了公路建设与养护成本；特别是在“碳达峰、碳中和”的政策背景下，更多学者将目光转移到被刨铣下来的RAP上来。研究者主要以路用性能为出发点，针对RAP的力学性能、物理性能和化学性能等特性开展了多元化高价值开发研究[1]，为绿色道路建设提供了新的理论和技术支撑。然而，当前国内现有被引较大的RAP综述中[2]，多数文献选择从再生方式、应用指南或再生过程等方面进行阐述，但从整体角度分析研究发展进程的文献较少，学者难以准确及快速地把握当下已有成果和未来的发展方向。为了掌握本世纪以来中国RAP的研究发展现状，为后期规划的发展确定方向，本文以2000-2021年为研究时段，运用CiteSpace知识可视化分析工具，从文献趋势、发文作者、发文来源、被引文献、研究趋势及热点多方面对RAP材料的研究进展及焦点等进行分析，以期为后续研究提供参考与依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

首先，利用CNKI中国期刊全文数据库，在“高级检索”中跨库选择“期刊、论文”，检索条件中的主题输入“沥青”+“RAP/回收料/铣刨料”，本文分析21世纪以来中国RAP材料的利用发展，故将时间范围界定为2000-2021年（2022年数据不全暂不分析），以“精确”方式搜索；接着，在初次检索的1984篇文献基础上，经过仔细识别，手动排除109篇无关文献，最终得到有效文献共1875篇，作为本文研究样本。

1.2 研究方法

本文利用5.8.R3版本的CiteSpace知识可视化软件作为文献数据量化分析工具，将Refworks文件转换成可识别的converted格式文件，时间跨度为2000-2021年，时间切片为1年，依次将作者、机构和关键词设置为节点，从合作作者、合作机构、关键词共现及突现词四个方面制作知识可视化图谱，以便对RAP材料研究的进程、焦点以及前沿领域进行分析。

2 RAP研究现状分析

2.1 发文量分析

发文量的变化在一定程度上可反映该研究领域受关注程度的变化趋势[3]。因此，为了分析21世纪以来中国RAP材料领域的研究进程，本文以中国知网上2000-2021年的年度发文量数据为基础，制作出以RAP材料为主题的发文量变化趋势，如图1所示。

图1 2000-2021发文量变化趋势

从时间发布上来看，有关RAP材料研究的文献数量呈逐年增加趋势。根据筛选文献的年度分布情况，将其相关研究大致分为3个阶段。

①2000-2006年为起步阶段。中国在RAP的研究方面刚刚起步，每年发文量都较低。这与我国当时对于废料、回收料的利用认识不足，有一定的关系。

②2007-2015年为爆发阶段。在这近十年时间内，RAP的发文量迅速增长，这说明了RAP材料逐步进入广大研究者的视野中，被研究者所关注。2006年，国家发改委联合财政部与税务总局发布的《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》对生产原料中掺有不低于30%的RAP的再生沥青混合料实施税收优惠政策，07年《公路沥青再生技术规范》的颁布，也极大刺激RAP的应用与发展。

③2016-2021年为稳步发展期。该阶段的文献数量呈波动上升趋势，文献数均维持在160篇以上。这说明RAP材料的利用仍是众多研究者所关心的领域。交通运输部于2021年发布的《2021年交通运输行业发展统计公报》显示，我国公路养护里程已达514.4万公里，占总里程的99%。且在高等级公路中，沥青混凝土路面约占80%，在庞大公路养护里程基数下，我国对沥青混凝土路面的养护与维修工程仍以新沥青、新集料为主，而旧路面铣刨下来的RAP并未得到很好利用，大多数的RAP都被集中堆放或填埋，这不仅占用了大量土地资源还会对周边环境造成污染[4]，因此对于如何多元化高价值地应用RAP材料仍没有较好的解决办法，需要研究者更深入、更全面地进行探索。

2.2 发文来源分析

从文献资源类型看，如图2所示，有472种期刊共刊登了1373篇关于RAP应用研究的文献，其中20种核心期刊刊登359篇，占期刊文献的26.15%。刊登文献较多的核心期刊有：《公路交通科技》16篇、《建筑材料学报》15篇、《中国公路学报》10篇、《北京工业大学学报》9篇；博士论文分布于8所高校中，共19篇；硕士论文分布于67所高校中，共483篇，其中重庆交通大学最多，共119篇。

图2 文献资源类型

2.3 发文作者分析

从发文作者的共现图谱中可分析在该领域中的核心作者及作者的合作情况。在图3所示的作者共现图谱中，节点代表作者，节点面积代表作者在该领域的发文量，节点大的发文量大。

图3 2000-2021年作者合作网络共现图

从单个作者的发文量上看，节点较大的作者有郝培文、吴超凡和季节等人，但合作不多；从整体上看，作者分布较分散，虽有网状结构，但合作结构形式较为单一。以两位节点较大，且有一定网状结构的郝培文和季节学者为例；从图3可以看出，以季节为核心的网状结构最大，说明该学者与他人合作较多。其中，索智、侯睿和徐世法等5位学者都在季节的网状结构图中，说明他们都与季节有过研究交流。但长安大学的郝培文学者与其并无连线，说明两者并无合作，从图3中虽可看出5个较大的网状合作结构，但未形成明显的聚类，且相互间皆无合作，这可能主要受到区域与机构的影响。从总体上看，国内对RAP材料研究的学者队伍仍需壮大，且学者们需要加强跨区域和机构合作。

2.4 被引文献分析

国内核心期刊关于RAP材料研究文献中被引次数最多的文献是《冷再生沥青混合料设计方法概述》，为120次；其余被引较高的文献有：《再生沥青混合料疲劳性能试验研究》、《泡沫沥青混合料物理力学特性的试验研究》、《厂拌热再生沥青技术在广佛高速公路路面大修工程的应用》、《厂拌热再生沥青混合料力学性能试验研究》，分别为92、85、78、77次。其中《冷再生沥青混合料设计方法概述》[5]一文从材料评价、混合料设计以及乳化沥青再生混合料设计方法三方面系统介绍了RAP材料在冷再生工艺时应注意的事项，并结合国外乳化沥青再生混合料设计方法的应用研究，提出适合中国的RAP材料的设计指标和应用指南，为其发展提供扎实的理论指导。以上5篇文献多从RAP的再生性能指标出发，主要研究其应用的变异性，可见想要大规模高价值应用RAP材料，其变异性是关键所在。

3 研究热点与趋势分析

突现词是指在众多关键词内，某个发生了快速频次增长的词。可借助突现词来揭示主题的未来研究趋势和前沿领域。因此本文以2000-2021年的文献为数据源，以关键词为节点类型，利用CiteSpace中的“burstness”对文献进行突现词分析，从而绘制关键词突现图，如图4所示。

从图4中可知，在2000-2006年，虽在期刊上已有RAP相关文章发表，但未形成突现词，说明此时对其研究，我国还未形成体系。

图4 2000-2021年关键词突现图

在2007-2017年，共出现10个突现词，分别是冷再生、再生机理、乳化沥青、应用、老化、施工工艺、再生技术、试验研究、级配和水稳定性。在该阶段，RAP材料的研究主要是从试验研究和实际工程出发。

在2018-2021年，我国RAP的研究开始从实际工程向路用性能研究发展。出现的突现词有性能评价、低温性能、空隙率和流变特性。厂拌热再生作为RAP最普遍的利用方式，但过高的拌合温度会导致RAP材料的进一步老化，为了解决这一问题，目前有些研究者将目光投向冷再生技术领域[6]，因此低温性能成为了当今的热点。空隙率作为判断路面压实度的重要指标，其作为突现词在RAP领域出现，进一步说明了路用性能是RAP材料研究的关键所在。

4 结语

本文利用CiteSpace对2000-2021年的硕博论文和期刊在RAP研究的相关文献分析，得出以下结论：①从发文量上看，在2000-2006年，RAP研究处于起步阶段，发文量较少。在2007-2015年的9年时间里，由于国家对再生材料利用的重视及相关政策的引领，RAP材料受到学者们的广泛关注，为其研究的爆发阶段。此后，关于RAP材料研究的文献数均保持在160篇以上，其定量研究势必成为道路建设的一个新热点。②从发文作者上看，作者分布较分散，虽有一定网状结构，但未形成明显聚类。此外，国内RAP材料研究的学者队伍仍需壮大，且学者们需要加强跨区域和机构合作。③初始阶段，RAP的研究主要是从试验研究和实际工程出发，研究者们依托试验段进行了大量的工程应用，对RAP的配合比及力学性能开展了研究。在热点稳定发展期，开始从实际工程向路用性能研究发展。而如何实现再生材料高价值多元化利用仍会是未来长期的研究重点。