第47卷第2期
2019年1月广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.2 Jan.
荚名峰1，乌 兰1，张国宏2
(1西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730000;
2甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃 兰州 730020)
摘 要：主要简述中国沥青路面维修和翻新过程中的问题，乳化沥青混合料冷再生技术的技术机理㊁优缺点和道路工程中的应用范围㊂并且通过例举了不同地区㊁不同层位的道路工程中厂拌冷再生的应用，对乳化沥青混合料的最佳级配，乳化沥青混合料低温性能㊁沥青拌合厂施工工艺及现场拌和混合料施工指南都提出了合理的建议㊂说明厂拌冷再生技术在道路工程中有越来越广泛的应用㊂
关键词：乳化沥青；厂拌冷再生;SBR改性乳化沥青
中图分类号:U416.26 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2019)02-0117-03
第一作者：荚名峰(1996-)，男，在读硕士㊂
通讯作者：乌兰，女，教授，硕导，主要从事高分子复合材料㊁功能高分子的教学与研究㊂
Brief Introduction to Advantages of Plant Mixed Cold Regeneration
Technology in Road Engineering
JIA Ming-feng1,WU Lan1,ZHANG Guo-hong2
(1School of Chemical Engineering,NorthwestMinzu University,Gansu Lanzhou730000;
2Gansu Province Transportation Planning/Survey Design Institute Co,Gansu Lanzhou730020,China)
Abstract:The problems in the process of repair and renovation of asphalt pavement in China,the technical mechanism,advantages and disadvantages of cold recycled technology of emulsified asphalt mixture and the application range in road engineering were described.By exemplifying the ap
plication of cold mixing regeneration in road works in different regions and different levels,the optimal grading of emulsified asphalt mixture,the low temperature performance of emulsified asphalt mixture,the construction technology of asphalt mixing plant and the on-site mixing and mixing material construction guidelines made reasonable recommendations.It was showed that the plant mixed cold regeneration technology had more and more applications in road engineering.
Key words:emulsified asphalt;cold plant renewable;SBR modified emulsified asphalt
2011年开始，我国年均新增1万公里根据‘2014年公路
水路交通运输行业发展统计公报“,14年末，我国公路总里程
达446.39万公里㊂如今我国基本完成了 五纵五横”综合运
输大通道的建设，公路总里程五年增长53.4万公里[1]㊂
而自20世纪90年代的修建的高速公路，基本都进入到了
维护和翻新期，于是产生了大量经铣刨得到的废旧沥青混合
料㊂我国年均大约有12%的废旧沥青路面需要进行翻修，旧路
面废弃量将达1000万吨/年[2]㊂如果放弃使用这部分废料，并
简单的使用普通垃圾处理模式，此举会极大地损害环境[3]，大
量使用新石料对路面进行铺筑亦会出现新的环境问题：森林植
被被伐㊁水土流失等㊂在新建或大修路面中采用冷再生技术,
将旧沥青混合料再生利用，每年节省的材料费用将超过数亿元
住宅室内装饰装修管理办法人民币[3]㊂传统的维护和翻新技术都将占用大量的资金和原材
料，此举与我国提出的绿发展㊁可持续发展战略背道而驰㊂
如何协调好建设与维护㊁资源与环境之间的关系，出一种更
环保㊁更科学的道路养护技术方法的重要性不言而喻㊂应用沥
青路面冷再生技术就是很好的解决办法㊂
沥青路面回收材料(reclaimed asphalt pavement,RAP)的再
师傅越来越幽默
生技术，顾名思义，就是将不能作为正常路面材料使用的旧沥
青混合料，通过挖除㊁破碎㊁筛分之后进行回收，在掺入一定
比例的新集料和新的沥青后，重新搅拌后，加工成具有一定路
用性能的再生沥青料，然后铺筑在路面或基层的一整套工艺技
术㊂
沥青路面冷再生技术的优点十分显著，除了拥有热再生节
约资源和能源的特点外，冷再生技术相较热再生技术有受季节
温度影响小㊁再生效率高㊁低碳环保等优点，但也存在一定的
缺点㊂对比结果见表1㊂
硐室爆破118 广 州 化 工
2019年1月
表1 冷热再生各方面对比
Table 1 Comparison of various aspects of hot and cold regeneration
再生方式冷再生方式
厂拌冷再生
乳化厂拌泡沫厂拌现场冷再生
乳化就地泡沫就地热再生方式
厂拌热再生就地热再生旧料利用率90%~100%
80%~90%
90%~100%
90%~100%
20%~50%
90%~100%
再生层性能好
较好较差较差好较好应用层位中㊁下面层㊁基层基层㊁下面层基层
基层中㊁下面层
表面层强度形成逐渐形成，后期强度明显增大早期强度形成快，容易开放交通
逐渐形成，后期强度明显增大早期强度形成快，容易开放交通很快，铺完基本可以开放交通很快，铺完基本开放交通适用性
大中修㊁改扩建
除大修外
除高速公路外
除高速公路外
大中修㊁改扩建
预防性养护
由表1信息可以得出，厂拌乳化沥青冷再生技术旧料利用率高，且可以应用于多种路面层位，且性能优于其他类型的再生方式，成型后路面强度高㊂
同样，在道路工程中，厂拌乳化沥青冷再生技术也存在部分问题：乳化沥青的运输方式㊁传统乳化沥青的再生性能不佳㊁冷再生混合料路用性能不确定等问题，上述的这些问题已基本得到解决㊂桂河大桥百度影音
乳化剂的类型从离子类型分有有阳离子型㊁阴离子型等㊂张紫红等[4]在试验中选用了阳离子慢裂慢凝型乳化剂㊁阳离子慢裂中凝型乳化剂㊁阳离子慢裂快凝型乳化剂和一种阳离子中裂乳化剂，通过实验得到添加四组乳化剂的乳化沥青料的各项试验指标，结果显示各项指标均达到冷再生用乳化沥青的使用标准，在拌合测试中，阳离子慢裂快凝型㊁慢裂中凝型的乳化沥青拌合效果好；慢裂慢凝型成浆效果差；阳离子中裂型破乳速率较快，混合料呈松散状态，沥青分布不均匀有成团现象，不适合摊铺㊂考虑到厂拌冷再生用乳化沥青要与新旧料充分裹覆，并从拌合厂运送至施工现场㊂故而在选用了阳离子慢裂中凝型乳化沥青进行后续的路用性能研究，并最终得出了阳离子慢裂中凝型乳化沥青更适合在厂拌冷再生模式中的结论㊂
随着工艺的进步，传统乳化沥青的问题也凸显出来，工程上需要更优质的乳化沥青㊂张倩等[5]主要研究了水性环氧树脂与苯乙烯 丁二烯(SBR)橡胶共混，得到环氧SBR 改性乳化沥青及其各项性能㊂实验
过程中，使用了非等温差示扫描量热仪(DSC)㊁Brookfield 旋转粘度仪等仪器，对该乳化沥青进行了粘度㊁高低温性能㊁固化反应时间㊁抗剪强度等测试㊂其共混部分水性环氧树脂与SBR 的比值通过DSC 试验结果显示,SBR 含量应为3%时，该改性乳化沥青有更好的附着力和稳定性；在Brood field 旋转粘度仪测试结果显示，当水性环氧树脂成分含量少于6%，改性乳化沥青蒸发残渣的固化反应在120℃下60min 内完成；斜剪切实验中表明，当环氧树脂成分含量低于3%时，乳化沥青的剪切强度增加(室温为10℃)，当含量大于4%，乳化沥青层间剪切强度显著降低；对于高温性能，环氧树脂成分含量增大，乳化沥青高温性能随之提升㊂对于低温性能，当用量小于3%时，环氧树脂对低温性能有正效应，但用量增大时，对环氧树脂有负方面影响㊂因此，改性乳化沥青用量的水性环氧树脂应控制在2%~4%之间㊂
1 道路工程中的翻新应用
陈晓露等[6]参与了广州机场高速北延线路面翻新工程，对于沥青路面再生方案的选择，乳化沥青混合料实验室㊁现场配合比设计，厂拌冷再生施工工艺㊁质量控制和路用效果评价等一系列问题给出了解决方案㊂首先确定了该路段下面层及基层
使用厂拌冷再生模式及使用的乳化沥青类型，又确定该工段沥青混合料最佳配合比及最佳含水量，并考虑了混合料拌合时质量控制主要在于拌合操作时间和计量设备，拌合后的混合料允许出现33.3%的
花白料㊂厂拌乳化沥青冷再生技术在该工程的使用结果为，其外观与热再生混合料没有差异，自然养生20天后混合料劈裂强度符合标准㊂投入使用6个月后，对路面进行专门的检测表明该路段各项测试结果都为优良㊂表明乳化沥青冷再生技术在经济㊁社会㊁环境三方面效益良好，值得在我国道路建设和维护中得到进一步的使用㊂
陈杰等[7]主要研究了在不同的道路修复工程中，配套各工程的乳化沥青冷再生混合料实验室配合比设计方案，并结合了京台高速公路合徐南段修复工程㊂在实验室模拟结果确定了再生混合料最佳级配㊁最佳含水量及最佳石油比，着重探讨了不同水泥含量和不同的新料用量对乳化沥青冷再生混合料低温抗裂性能的影响，试验数据显示了水泥在沥青混合料的占比对小梁弯曲试验中混合料界面张力有明显影响，而新料的添加对混合料低温抗裂性能的影响并不大㊂总结了现场数据，归纳总结了乳化沥青厂拌冷再生上基层的施工工艺，与工程相结合对冷再生基层施工过程质量控制要点进行探讨，提出了冷再生基层施工验收标准㊂
马露露等[8]参与了原贵阳至新寨高速公路属国道主干线西南出海通道贵州境南段的道路工程维修养护，在黔桂交界的新寨与广西六寨至水任公路相连接，全封闭，全立交㊂在此项工程中，其团队主要综合了国内外乳化沥青冷再生技术，并结合了贵州山区高速公路情况㊁自然条件㊁路况信息等，根据当地实际情况，通过实验拿出了冷再生配合比，对路面低温开裂现象进行了深层次分析，其团队建立的最低温度模型与SHRP 模型[9]㊁C-SHRP 模型[10]和LTPP 模型[11]模拟的数据进行比较，在路面各
深度有较好的预估效果，在路面深度加深，模型的数据效果更明显㊂
2 道路工程下面层翻修工程
刘珊珊等[12]参与了北京密三路下面层的大修工程，通过对路面流量㊁交通检测数据的分析，确定了乳化沥青冷再生路面的结构设计方案㊂并在实验室模拟中，通过绘制含水量-干密度曲线确定最佳流体含量，存在最小的最佳流体含量和最大的干密度的情况下确定乳化沥青厂拌冷再生混合料中水泥用量为1.5%㊂通过不同的乳化沥青含量下进行低温抗弯曲实验来验证沥青混合料低温抗裂性能，试验结果证明乳化沥青冷再生混合料有良好的低温抗裂性能㊂在整体工程对乳化沥青冷再生混合料的目标配合比设计㊁施工工艺研究和路用性能跟踪监测，各项指标均符合沥青混凝土施工技术规范要求，可以应用于公
第47卷第2期荚名峰，等：简述厂拌冷再生技术在道路工程中应用优势119
路建设㊂乳化沥青冷再生技术可以100%利用旧料，同时可以常温拌合，从而达到节约能源，减少燃油消耗以及有害气体排放，因此可以在今后的道路建设中推广使用，进一步提供节能减排的效果㊂
3 结 语
从文中可以看出，近些年乳化沥青冷再生技术已经十分成熟，主要应用于在道路工程的基层段的铺筑
岛式唱腔和维修及养护方面㊂尤其是在广州机场高速北延线路段的成功应用，在施工结束后的使用和验收阶段，均达到了国家标准，进一步证明了厂拌冷再生技术的实际可操作性㊂改性乳化沥青相较于乳化沥青，具有有更优的性能㊂随着对于改性乳化沥青㊁冷再生施工工艺的深入研究，对于道路工程中道路的建设和维护，也能提供更好的冷再生技术㊂冷再生工艺是道路工程中更优的选择，更适合绿施工的时代主题㊂
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[12]刘珊珊.废旧沥青路面乳化沥青冷再生技术在道路维修中的应用
[D].北京：北京工业大学,
2016.
(上接第86页)
3 结 论
通过以上试验过程可以得出，二氧化钛作为催化剂催化降解甲基橙溶液的最佳pH为3.1㊁最佳反应温度为25℃，最佳催化剂使用量为每200mL甲基橙溶液加入40mg二氧化钛，甲基橙的浓度则越低越好㊂
通过以上试验得出了二氧化钛催化降解甲基橙的最佳反应条件，甲基橙是一种应用非常广泛的有机染料，是废水中很具有代表性的染料废水，因此对于实际工作中治理染料废水具有实际指导意义㊂
参考文献
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