就地热再生技术在沥青公路养护工程中的应用研究

王磊

摘要：在公路养护过程中，沥青混合废弃料的不合理堆积造成严重的生态污染，同时也占据了大量的土地资源，如何对这些废弃沥青混合料进行循环利用和有效处理，对于我国生态环境的可持续发展有着十分重要的意义和作用。从大量实践证明可知，就地热再生技术重新利用了破损路面的沥青原料，变废为宝，消除了新旧路面之间的冷热不均导致的裂缝，将老化、破损的路面转化为新的、平整的和耐久的面层，可有效修护坑槽、车辙、搓板等路面病害，显著降低了养护的成本，并且实现了资源的再生利用。目前，该技术已得到广泛应用。基于实际工程案例，探讨就地热再生施工技术的三种形式，以案例作出进一步验证，探讨在改性沥青SMA路面养护中，就地热再生施工技术的应用效果，为相关研究提供充足的实践经验和数據。

关键词：就地热再生技术;沥青公路养护;工程应用

1就地热再生技术的三种技术形式

1）复拌再生。该技术主要流程为先对原有沥青路面实施加热和铣刨工序，然后将一定量的沥青混合料和再生剂就地加入进去，再经过热拌、摊铺工序一次成型。一般所掺加的沥青混合料比例在30%左右。2）加铺再生。该形式主要流程为先将原有沥青路面进行加热和铣刨，随后将拌合形成的再生混合料、再生剂和新沥青混合料加入进去，利用复拌机的第一熨平板将再生混合料进行摊铺，随后结合第二熨平板，将新沥青混合料摊铺在再生混合料之上，两层一起压实成型。3）整形再生。将旧沥青路面进行加热和软化，就地添加一定数量的再生剂，随后进行翻松和就地熨平，上部再摊铺一层新沥青混合料，一起压实成型[1]。

2工程案例分析

以G22青兰高速土家湾至天水路立交段沥青公路为例，该路段通车时间为2002年，至今已经有近17年的运营时间，在长期使用过程中，由于自然老化和车辆荷载影响，大部分路段都出现了不同程度的病害，甚至在少数路段出现了裂缝和坑槽等严重病害。

2.1试验原材料准备

对G22青兰高速土家湾至天水路立交段公路使用十多年的老化回收沥青数据进行收集（见表1），其路面的上面层采取改性沥青SMA混合料。

从表1中可以看出，使用十多年后，该段公路老化沥青性能已经呈现大幅度减少的问题，同时根据相关技术要求，该路段的延度和针入度已经不能满足使用需求组，同时虽然该路面的软化和车辙因子高于技术标准要求组，但是需要知道的是，这些因子的增加会降低路用性能[2]。所以要想恢复路面质量和路用性能，就需要结合就地热再生技术，掺入新沥青混合料改造旧沥青路面，随后根据再生剂的适量添加实现路面再生。再生剂种类较多，如软沥青再生剂、专业再生剂和生物油再生剂等，基于工程需求，本工程选择BJ-1型再生剂，墨绿色，技术性能如表2所示。

2.2配合比设计

1）合成级配的确定。在原有路面的检测中发现，该路段路面的旧料级配较大，在长期车辆碾压和本身老化的因素下，对于路面材料的损坏程度也在逐渐提升[3]。所以基于改造目标需求，需要在旧料回收中加入适量的新料，优化再生混合料的级配，提升路面厚度，保障其与原有路面厚度相互匹配。新料加入量需要根据旧料筛分的结果确定，一般加入17%的量为宜，级配如图1所示。

2）确定最佳石油比。最佳石油比需要根据原有路面混合料配比来确定，确定3种方案来进行马歇尔试验，3种混合料油石比初级定为5.4%、5.6%和5.8%。其试验结果如表3所示。

结合表3数据统计分析，在油石比为5.6%时，其所成型的再生混合料马歇尔试件在各个性能上都要优于5.4%和5.8%的石油比，因此可以选择的最佳油石比为5.6%。结合上述实验结果，新再生混合料配比组成为：83%的旧料、17%的新料、2%的再生剂、5.6%的最佳石油比[4]。

2.3再生混合料路用性能分析

结合我国关于公路沥青混合料相关试验规范要求规定，需要采取路用性能试验来检验利用就地热再生技术所制备的再生沥青混合料和原有沥青混合料的具体性能。

2.3.1高温稳定性能

在试验过程中，需要根据动态蠕变试验评价再生混合料的高温车辙性能，随后对比在永久变形期间2种混合料的实际性能情况。

根据图2分析，在使用就地热再生技术制备新沥青混合料时，其能够有效改善本身高温抗车辙的性能，并且与原有的沥青混合料对比分析，其进入永久变形状态的速度更快，剪切流动性也比较明显，同时也有着更小的累计应变和后期变形斜率。这表明在高温稳定性能方面，采取就地热再生技术所制备的沥青混合料更加优秀。

2.3.2水稳定性能

在再生混合料的性能测验中，需要结合浸水试验和冻融劈裂试验来对其水稳定性进行评价，随后对2种沥青混合料的飞散损失率以及冻融劈裂的强度进行对比与分析，具体结果如表4所示。

在表4数据分析中可以明确了解到，回收和再生沥青混合料二者的性能试验均满足要求，但是就地热再生混合料的冻融劈裂强度相比原路面明显提升了大约9.6%，分散损失率也由原有的6.2下降到4.7，降低占比大约为24.2%。因此可以说明，利用就地热再生技术所改造的再生混合料可以有效改善与提升原有沥青混合料的水稳定性。2.

3.3低温性能

利用就地热再生技术改造的再生混合料，采取小梁弯曲试验来评价其低温性能，进而对2种混合料的最大荷载、破坏应变值和抗弯拉强度等进行对比，如表5所示。

根据表5可以明确，在沥青混合料利用就地热再生技术改善之后，其最大的破坏荷载由原有的1.032kN提升到1.237kN，抗弯拉强度由原来的8.61MPa提升到了10.06MPa，破坏应变也由原来的2289.4με提升到了2843.5με，各项性能指标的提升幅度都相对比较明显，同时破坏应变也达到技术够对混合料的各项性能加以有效提升，并且也可明显改善和提升该混合料的低温抗裂性能。

2.4实例验证

按照上述配合比设计的沥青混合料，对病害路段采取就地热再生技术来治理，并对新再生路面的各项性能指标进行详细检测，如表6所示。

基于表6分析得知，就地热再生技术能够有效治理路面各种病害，并且各项检测项目指标均符合技术要求。

3结语

根据上述试验证明和案例分析，证明在使用就地热再生技术期间，其对于再生混合料的高温抗车辙性能、水稳定性能、低温抗裂性能和病害治理相关性能方面有着良好的改良效果，其各项参数均满足试验规范要求。

参考文献：

[1]王昌富，王颖.公路沥青路面就地热再生技术应用研究[J].技术与市场，2020，314（2）：183+185.

[2]施晖.沥青路面养护新工艺———就地热再生技术[J].工程建设与设计，2019，414（16）：112-113.

[3]刘国清.就地热再生技术在长寿命路面养护中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2020，190（10）：82-84.

[4]刘长祥.浅析沥青使用年限对就地热再生施工的影响[J].黑龙江交通科技，2019（5）：74.