摘要：目前我国公路的大中修主要采用是翻挖、铣刨沥青路面等传统处理方式，造成大量的沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏国家来说是种资源的浪费，而且过度开采使用新石料，开采石料会导致森林植被减少，水土流失等严重的生态环境破坏。因此，沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。
关键词：废旧；沥青混合料；再利用
一、前言
由于交通荷载及自然气候因素的综合作用，沥青在长期使用过程中的使用性能会出现衰减。因此，现在已经修筑好的高等级道路路面必须定期进行路网的养护和改造。废旧沥青混合料的再生利用从经济和环保角度上考虑都是一种非常有效的方法。
二、废旧沥青混合料的再利用过程
1.沥青再生机理
现代胶体理论认为，固态微粒的沥青质是分散相的，液态的油分为分散介质，胶质会使沥青质很好地胶溶在分散介质中。沥青质是胶核，胶质吸附在其表面，逐渐向外扩散，使沥青质胶体溶于油分介质中。大多数沥青都是由相对分子质量相当大、芳香性很高、含有极性杂原子的沥青质分子分散在较低相对分子质量的可溶质中组成的胶体溶液。沥青中的各个成分在沥青中可形成不同的胶体结构，不同种类的胶体结构的化学特性及流变学特性均不同。大量的实验事实说明，沥青的理化性质及使用性质不仅与沥青质、可溶质的相对含量或化学组成有关，而且在很大程度上决定于沥青质在可溶质中所形成胶体溶液的状态，即在可溶质中的胶溶度或分散度。因此，沥青的老化及再生都可以从这一特殊胶体溶液中胶体的稳定性机制得到解释。
废旧沥青之所以失去使用性能，正是因为在交通荷载与自然因素的综合作用下，沥青胶结料发生氧化、缩合、脱氢等反应，致使沥青化学组成失去了原有的配伍性，沥青稳定的胶体结构被破坏，最终导致沥青性能恶化。因此，废旧沥青的再生就是根据沥青的老化程度，添加一定量的富含芳香分且有一定胶质含量而沥青质含量很低的再生剂，通过再生剂调节沥青组分，使旧沥青的化学组分重新恢复到一个较好的匹配范围之内，从而使沥青性能得到较好改善的目的。
一般沥青在10~15年左右即老化变形损坏。经铣刨机破碎的沥青混凝土路面材料作为基层中的石料重新利用，原路中的沥青已存在，形成含有不同粒径骨料及部分基层材料如石灰土、二灰碎石、水泥稳定级配碎石等材料的混合料。这些材料掺入适量的水泥，加水均匀拌和后，经碾压成型、养生后形成与水泥土、水泥稳定级配粒料基层类似的基层材料。将沥青混凝土旧路面再生基层视为半刚性基层对待，其技术要求及检验指标可参照水泥稳定粒料基层内容酌情拟定。
2.再生沥青混合料的组成成分
沥青路面经一定年限的使用后，除沥青发生老化外，混合料的级配一般都细化了，因此，废旧沥青混合料的再生利用一般需加入一定量的新集料、新沥青和再生剂，通过合适的拌和工艺重新拌制沥青混合料，然后进行铺筑。
由于旧沥青混凝土路面使用年限和面层结构不同，在铣刨材料中，粒径和粒料含量差别很大，因此设定一个固定标准是不现实的。如果硬性要求满足级配要求，势必要在铣刨的材料中添加或去除某种粒径的材料，这就失去了沥青混凝土旧路利用的意义。再生基层材料最大粒径为40cm，应拣除超大粒径或人工破碎后使用。建议以粒料含量作为指标分档，当粗骨料含量在70%~80%时，可视为水泥稳定粒料基层材料；当骨料含量在20%左右时可视为水泥稳定土基层材料。同时建议水泥用量5%~6%，水泥用量过高反而造成缩裂。
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3.再生沥青混合料的拌制工艺
沥青路面经一定年限的使用后，除沥青发生老化外，混合料的级配一般都细化了，因此，废旧沥青混合料的再生利用一般需加入一定量的新集料、新沥青和再生剂，通过合适的拌和工艺重新拌制沥青混合料，然后进行铺筑。
在再生沥青混合料的拌和上主要应考虑再生剂加入方式，以使再生剂与旧料中的沥青充分混熔，达到良好的再生效果。旧料中的沥青由于老化严重，表面坚硬，软化点高，要使其熔融需要加热到较高的温度，然而温度过高可能会使沥青在热、氧的作用下进一步老化，造成性能的劣化。因此，在拌和时旧料的预热温度需通过试验寻求一个合适的温度，以获得最佳的再生效果。另外，再生混合料的拌和温度和时间与普通混合料稍有不同，应调整拌和温度与拌和时间，使再生剂能充分溶解、渗透到旧沥青中，并能与新沥青良好混熔。
4.再生沥青性能介绍
大多数需要维修的路面其沥青已经老化，且石油沥青的老化不仅是轻质油分的挥发，也包括沥青组成的老化，一般是油分转为沥青树脂，再由沥青树脂转化为沥青质。因此，要恢复老化沥青的性能，不仅要掺入适量的油分，而且还要搀入适量的沥青树脂。具体步骤如下：
第一步，掺入油分与较低分子量的沥青树脂混和液即再生剂，使其充分渗入已老化的旧沥青块中，并使其软化、分解。
第二步，掺入含有较多高分子石油沥青，用热拌法使它与已软化的旧沥青充分融合、拌匀，成为再生沥青。这样再生沥青组分接近于新沥青，从而恢复了它的路用性能。
由于我国国产的道路石油沥青中的沥青质偏少，含蜡量偏多，而老化沥青经过再生以后，沥青质含量有所提高，而含蜡量有所降低，因此，再生沥青的低温性能优于目前常用的胜利沥青。由此表明，再生沥青的材料性能有时反而优于新沥青材料的性能。
三、废旧沥青混合料的再利用的重要意义
沥青再生技术是指对已不能满足使用要求的沥青混凝土路面通过各种措施进行处理后重新利用的技术，包括对旧沥青混凝土路面进行翻挖、破碎、筛分，再与新集料、新沥青、再生剂重新级配，混合，形成具有预期效果的沥青混合料，并重新铺筑成路面的各种结构层。
采用沥青再生技术能最大限度的利用废旧沥青混合料，节省大量的石料和沥青，同时也能有效地节约废弃旧料所占用的大量土地资源。在我国许多地区，适用于铺设高级沥青混凝土路面的玄武岩、辉绿岩和安山岩等石料也非常稀缺。为保证工程质量，有时不得不到数百公里以外开采，路途遥远，大大提高了石料单价，矿山开采又将造成植被的破坏和水土流失。而沥青混凝土废料对弃置场所及其周边环境的污染也十分严重。
我国沥青产量远远不能满足日益增长的需求，而且利用国产原油炼制的沥青普遍存在沥青质低、蜡含量高、胶质多、芳香酚少以及饱和酚多的特点，满足不了重载交通沥青的路用性能技术要求。因此，适用于高等级路面的国产沥青的缺口很大，需大量进口沥青和适宜炼制沥青的原油，由于需求量的大量增加，导致了沥青价格的成倍增高，使得公路建设及维修成本大幅提高。发展和推广沥青再生技术已是摆在我们面前十分紧迫和十分必要的问题。
四、总结
全面实施沥青再生技术，大规模使用废旧沥青资源，这必将成为我国的基本国策。各级政府部门十分重视这项技术的推广，国家税务总局出台了相应的鼓励优惠政策，北京、上海也相继颁布了强制回收利用废旧沥青混合料的地方性法规，交通部也将“沥青路面再生利用关键技术研究”列入西部交通建设科技项目。利用沥青再生技术，使用再生沥青混合料，必将取得很好的社会和经济效益。
参考文献：
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[2]翁大庆，蔡萍，李从光等.旧沥青混合料再生利用技术的探索与实践[J].公路.2002（8）。
[3]侯睿，李海军，黄晓明等.高等级路面旧沥青混合料热再生分析[J].中外公路.2005（18）。
论文作者:王智林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：沥青论文; 废旧论文; 路面论文; 材料论文; 性能论文; 基层论文; 胶体论文; 《基层建设》2018年第20期论文;