我国废旧沥青混合料再生利用的现状和课题

摘要：阐述了废旧沥青混合料再生利用的意义、方法和历史，以及国外对废旧沥青混合料再生利用的现状。对我国道路建设及维修养护情况进行了调查和分析，估算了我国每年的废旧沥青混合料发生数量。综合对比了国内外在废旧沥青混合料再生利用方面的差异，总结分析了我国在这一领域存在的问题，提出了我国当前应着重开展的研究课题。
关键词：道路；沥青路面；废旧沥青混合料；再生利用
土木工程技术在过去的一百多年里取得了飞速的发展，大量土木工程设施的建设提高了人类生活水平和生活质量，但也随之带来了许多重大的社会问题：消耗大量自然资源，破坏了自然环境，加重了环境污染。在土木工程设施的翻修改建中产生大量的废旧土材料，过去通常采用填埋等措施进行处理，占用了土地资源，污染了生活环境，浪费了资源。因此，废旧土木工程材料的再生利用，对于促进循环经济的发展、坚持走可持续发展道路具有重要意义。从单纯的向自然界索取到再生利用废旧资源是土木工程工作者面临的重要课题，也是社会发展的必然趋势。
废旧沥青混合料是一种典型的废旧土木工程建设材料，据调查，我国每年产生废旧沥青混合料数千万t，对其有效再生利用对于推进我国固体废物再生利用事业具有重大意义。废旧沥青混合料再生利用在我国是一项新兴的研究课题，起步于上世纪的80年代，近几年备受广大道路工作者的关注。但迄今为止，废旧沥青混合料再生利用在我国并未得到广泛的推广。本文通过对国内外沥青混合料再生利用情况进行广泛的调研，试图对我国废旧沥青混合料再生利用中存在的问题和解决对策进行全面的分析。
1废旧沥青混合料再生利用及其历史
1.1废旧沥青混合料的产生
沥青路面是道路路面的主要类型，各国情况虽有差别，一般情况下，沥青路面约占道路路面的70%～80%。作为沥青路面面层的沥青混凝土由碎石、砂、石粉和沥青组成。沥青是有机材料，作为路面结构层，沥青混合料除了要经受磨耗、冲击等物理破坏作用外，还经受日晒、冰冻、水浸等环境作用的影响，故沥青材料的品质随着使用年限的增长发生变化，其中的轻质部分逐渐散失，沥青逐渐老化，黏结力和强度逐渐下降，最终导致沥青混凝土路面出现车辙、拥包、波浪、裂缝、坑槽、飞散等病害，当路面性能下降到一定程度，不能满足汽车安全、舒适、经济、快捷行驶的要求时，就要对路面进行翻修或改建。因此，沥青路面的使用寿命长则10～15a，短则3～5a，达到使用年限的路面必须进行翻修和改建。在沥青路面的维修、翻修和改建过程中将产生大量的废旧材料，其中废旧沥青混合料包含有碎石、砂以及3%～4%左右的老化沥青，它是可利用价值较高的一种材料，对它的再生利用可以在节省道路建设材料等方面做出贡献。
1.2再生利用历史
国外对旧沥青路面再生利用研究，最早是1915年在美国开始的，但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究。1973年石油危机爆发后，美国对该技术才引起重视，并在全国范围内进行广泛研究。到上世纪80年代末，美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半，并在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。
我国对废旧沥青混合料再生利用的研究可分为三个阶段。第一阶段是起步阶段，在20世纪70年代，我国一些公路养护部门对废旧沥青混合料材料再生利用进行了尝试性的研究，并取得了一些成果；到80年代初期有了进一步的发展。第二阶段是80年代中后期到90年代初，随着我国高速公路的大量建设，废旧沥青混合料路面再生利用技术被暂时搁置，没有得到进一步的发展。第三阶段是从90年代中后期至今，由于早期建成的高速公路陆续到了大修改造时期，而且可持续发展和环境保护议题进一步提上日程，使得废旧沥青混合料的再生利用又成为有关部门关注的焦点。
1.3再生利用方法概述
沥青路面的再生利用，是将旧沥青混合料路面经过翻挖、回收、破碎和筛分后，与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。沥青再生技术主要分为热再生和冷再生两大类，其中热再生又分为厂拌热再生和现场热再生，冷再生又分为厂拌冷再生和现场冷再生几种形式。
1.3.1厂拌热再生
厂拌热再生是先将旧沥青混合料路面铣刨后运回工厂，通过破碎、筛分，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和，使混合料达到规定的指标，按照铺筑新路面的方法进行铺筑。国内外的经验证明，此方法可以用于品质较好的废旧沥青混合料的再生利用，充分利用了废旧沥青混合料的骨料和所含有的老化沥青，具有良好的社会和经济效益。
1.3.2现场热再生