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来之于路“环”之于路
发布时间:2014-04-09   阅读次数:0

       合理利用废旧沥青混合料,既节约资源,又保护环境,具有重要的现实意义。据统计,我国每年仅沥青面层旧料可回收利用的数量为1.8亿吨。

       3月26日,世界道路协会(PIARC)路面检测及材料循环利用技术国际研讨会在北京举行,来自17个国家的专家围绕“绿色交通”、“智慧交通”等课题进行了深入研讨与广泛交流,国内有关专家也在会上主讲了我国路面检测及材料循环利用面临的现状、技术推广等。

  现状:1.8亿吨亟待“上路”

       在公路建设、养护工程中,大力推广路面材料的循环利用技术,是建设资源节约型、环境友好型行业和低碳交通运输体系的重要内容。“路面材料循环利用以其节约资源、减少污染等优势,代表着绿色交通、环保交通的一个方向。以推广路面材料循环利用技术,作为转变公路养护发展模式的突破口,促进全行业从粗放型向资源节约型转变。”交通运输部公路养护技术国家工程中心副主任、研究员王松根说。

       沥青路面材料循环利用技术,简单地说,就是在对旧路面进行养护维修或大修改造时,把回收的旧沥青路面材料经过再加工,作为原材料重新用回到路面建设工程上。据统计,我国每年国省干线公路大中修里程占总里程的比例约为13%,每年国省干线公路仅沥青面层旧料可回收利用的数量约为1.8亿吨。

       其实,发达国家的沥青路面再生利用率很高,旧路面材料回收利用率接近100%,在热拌沥青混合料中,旧料的添加量可达50%以上。交通运输部公路科学研究院副总工黄颂昌介绍,近十几年,我国对沥青再生技术也进行了大量研究,取得了较多经验,实践证明可以推广应用。

  推广:优势明显效益可观

       沥青再生技术普遍优点是可以节约石料和沥青资源,提高路面技术等级、工作效率,交通中断时间短,节约能源,降低环境污染,节省养护资金,延缓和减少路面病害。

       大力发展沥青路面材料循环利用技术,其直接经济效益体现为采用路面材料循环利用技术后,工程造价不会增加或略有降低。当采用海母高性能半柔性路面再生技术时,从施工总成本分析,可节约成本5%—10%,按旧面层材料掺量70%、每生产1吨再生混合料可节省35元计算,则每再生利用一吨旧沥青面层材料的直接经济效益为50元。

       通过分析表明,推广应用路面材料循环利用技术,其社会效益和直接经济效益都非常可观,应该大力推广应用。专家提醒,要注意不同的路面再生技术有各自适用条件,应结合我国路面回收材料数量大、回收料使用年限不长等特点,按照“精细管理、分类利用、确保质量、提高价值”的原则,因地制宜发展路面再生技术,并根据道路实际需求,充分提高回收旧路面材料的利用率及利用价值。

  技术:四种技术“变废为宝”

       沥青路面再生技术主要有厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生四种途径。据王松根介绍,热再生技术主要应用于路面面层,其中厂拌热再生对拌和设备和工艺控制要求较高,旧料掺量一般不超过30%;而就地热再生只能处理5厘米以内的沥青表面层,所以仅依靠厂拌热再生和就地热再生难以消耗掉大规模的沥青路面回收材料。

       “沥青路面冷再生的旧料掺量高达60%—80%,且节能减排效果显著,所以在我国沥青路面冷再生技术理应充当主要角色。”王松根说。据了解,沥青路面冷再生主要采用泡沫沥青或乳化沥青作为胶结料,并掺入少量的水泥材料。泡沫沥青冷再生技术一个突出优点是材料施工受环境影响小, 碾压成型后可立即开放交通, 无需乳化沥青冷再生技术中较长的养生期。另外, 泡沫沥青冷再生可减少路面结构中横向收缩裂缝产生的可能性,对环境影响小。但目前我国沥青再生技术仍存在室内试验与现场环境不符,混合料配合比设计方法简单、控制指标单一、无系统完整的设计方法等问题。

       “采用特种乳化沥青、水泥为胶结料,利用沥青热拌站生产(但不加热)的高性能厂拌冷再生混合料,可直接应用于沥青路面的中、下面层和旧水泥混凝土路面直接加铺或碎石化后加铺新路面结构中的联结层。具有突出的抗车辙性能,良好的结构承载力和路用性能,显著的抗半刚性路面反射裂缝能力。”王松根说。高性能厂拌冷再生混合料相比热拌沥青混合料具有低能耗、低排放、低造价等特点,每吨沥青混合料拌可节省燃油6—6.5千克,混合料生产过程中除运输、摊铺、碾压机械存在的废气排放外,能达到零排放、零污染,节省石料50%—80%,节省沥青用量40%,节省燃油能源90%以上。

  展望:技术规范需完善

       沥青路面再生技术的研究和应用在我国近几年来取得了较大的进展和成绩,但对其进一步全面推广也面临诸多问题。“目前在这一领域中主要存在着三低一滞后的问题。”王松根认为,“首先是利用率低,就全国而言,旧路面材料回收利用率总量不足30%,远低于发达国家90%以上的水平;其次是旧料掺量低,厂拌热再生混合料旧料掺加量仅为20%—30%;最后是利用价值低。一般是将沥青面层材料用作基层,高速公路路面材料用于低等级道路。此外,技术研究、材料与装备研发滞后,缺少全面系统的技术研究,用于各种专项路面材料再生利用技术的新材料、新装备研发也跟不上实际需要。”

       其实,近些年来,各种沥青再生技术在我国各地进行了许多卓有成效的工程应用实践。长安大学教授郝培文说道,我们在实际操作过程中获得了经验,同时也发现许多问题,第一,目前国内对于旧料的处理还很不规范,大多数对于铣刨旧料不做筛分或破碎筛分处理,而将铣刨或挖出的旧料运至料场,直接掺配使用。其实由于旧料来源不同,其粒径及均匀性差别很大。第二,再生沥青路面结构设计方法几乎是空白,目前在推广该技术时最大技术瓶颈为结构设计方法,由于没有完善的结构设计体系、方法与指标,使得现在做冷再生施工时均根据经验来设计厚度,缺乏理论支撑。第三,目前我国使用的再生设备大多数为国外进口,需积极瞄准国际发展趋势,开发国产的高质量设备,对再生技术推广意义重大。第四,虽然目前我国已颁布了沥青路面再生技术规范,但其中对于再生混合料的技术指标体系还需进一步完善。

       □链接

       发达国家早在上个世纪初就开始研究沥青路面的再生技术,但真正的规模应用开始于上个世纪70年代。目前,沥青路面再生利用技术已经成为发达国家公路建设与维修养护的常用技术,普及程度高,技术成熟。

       美国:近些年旧沥青路面再生利用技术已相当成熟,并得到了广泛的应用,早在上世纪80年代美国沥青协会(AI)和交通运输研究委员会(TRB),就出版了《路面废料再生指南》、《沥青路面冷拌再生技术手册》、《沥青路面热拌再生技术手册》等著作。最近,沥青再生协会(ARRA)又出版了《沥青再生指南》,其中包括再生方案和工程评价,热再生混合料设计、热再生施工与质量评定;铣刨施工与质量评定,全厚度再生混合料设计、全厚度再生施工与质量评定;冷再生混合料设计、冷再生施工与质量评定。该《指南》的特点是紧贴实际,着重介绍实用技术,有工程分析、再生规范、施工工艺及质量检测,具有很强的操作性和实用性。目前美国的路面废料再生利用率已超过80%。

       日本:20世纪90年代日本道路铺筑协会出版了《路面废料再生利用技术指南》,并且针对厂拌沥青混合料技术做了专门的研究编写成了手册,对沥青路面再生施工起到了指导性作用。日本在2000年时再生沥青混合料已达50万吨,日本每个拌和站都具备生产再生混合料的能力。现在,日本的路面废料再生利用率已超过70%。

       丹麦:每年产生100万吨旧路材料,路面再生循环利用率为30%—40%,热拌沥青混合料旧料平均掺量为10%。拥有较为丰富的路面材料循环利用经验,但是受集料和胶结料性能要求高的限制,目前主要致力于低噪声和低阻力路面的研究。

       芬兰:每年产生100万吨的旧路材料,热拌沥青混合料中旧料平均掺量为13%,主要使用就地热再生工艺,再生路面回收材料利用率达75%,几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。