白红英1 白洪岭1 卢铁瑞1
（交通部公路科学研究院，北京，100088）
摘要：本文介绍了沥青混凝土路面热再生工艺、机理、特点以及在国内外的应用情况，沥青路面现场热再生技术主要用于解决高等级沥青路面修复问题，能实现沥青路面快速、机械化维修，具有广阔的应用前景。
关键词：沥青混凝土；热再生；工艺；机理；应用
1、沥青路面再生的意义
沥青再生是将旧沥青经过一系列过程处理后，如翻挖、回收、破碎、筛分等，与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和混合料，使其重新恢复性能，让之能够达到重新使用标准的一种工艺技术。沥青再生技术的研究与发展不仅对促进环保、改善环境，同时对于资源的再生利用和可持续发展都具有十分重要的意义。 2、国内外沥青路面热再生利用的情况二重感染
2.1国外沥青路面热再生利用的情况
热再生技术在国外已相当成熟[1]，在上世纪70年代，欧美国家如德国、美国、意大利等已经开发出一种现场表面热再生技术，并研究制造了表面再生机械，从而形成了一种专业性很强，技术含量较高的高等级道路沥青路面再生养护技术。现在这一技术已经在世界许多国家地区得到广泛应用。在美国道路建设中，50%采用沥青混凝土再生料，平均直接建设成本下降20%以上，对能源和环保等产生的间接社会效益更大。
2.2国内沥青路面热再生利用的情况
我国公路沥青路面就地热再生起步较晚[2]，70年代开始渣油路面再生利用试验研究，80年代对沥青路面再生进行试验研究，90年代对世界上沥青路面再生设备进行考察和引进，但均为技术研究。直到2002年华北高速才引进一套设备正式用于路面再生生产。到目前，已有北京、上海、江苏、河北、湖北、吉林等地相继引进了就地热再生设备。热再生工艺已在沪宁高速公路、京津塘高速公路、广佛高速公路等路面改造中应用[4]-[6]，积累了一些理论和施工实践经验。
张玉舜3、沥青路面热再生概念
沥青路面热再生包括：厂拌热再生和现场热再生
厂拌热再生技术先将旧沥青混凝土路面铣刨后运回工厂，通过破损、筛分，并根据旧料中的沥青含量、老化程度、碎石级配和性能指标，掺入一定量的新集料、沥青、再生剂（必要时）进行拌和，使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新沥青混凝土路面完全相同的方法重新铺筑。
现场热再生技术是一种修复破损路面的过程，它通过加热软化路面，铲起路面废料，再和沥青粘合剂混合，有时可能还需要添加一些新的骨料。然后将再生料重新铺在原来的路面上。现场热再生可以通过单次操作完成，把原材料和需修的路面重新结合。或者是通过两阶段完成，即先将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层。
4、沥青混凝土路面现场热再生工艺
根据路面的破损情况和对修复后路面质量等级的不同要求，其再生施工工艺主要有以下四种：
4.1整形
整形（reform）：旧路面被加热、耙松、摊铺、重新整形，最后压实（不添加任何新料），适用于修复破损不严重的路面，不需要添加新料，修复后可消除车辙、泛油、小裂缝等病害，恢复路面的平整度，改善路面适用性能。
4.2重铺
重铺（repave）：在整形基础上，旧路面被加热、耙松、搅拌均匀后作为中间层，同时在上面再摊铺一层新混合料作为磨耗层，最后，两层同时进行压实。适用于破损严重的路面维修翻新和旧路面升级改造施工，修复后形成与新建道路路用性能相同的全新路面。
4.3复拌
复拌（remix）：把新的沥青混合料与收集的旧料加热混合搅拌，这种方法可以提高现有路面的厚度或通过改变骨料的级配或调整再生剂的性质从而提高旧路面等级。适用于修复中等程度破损的路面，修复后可以恢复沥青路面原有性能。
4.4复拌加铺
复拌加铺（remix-plus)，复拌后加罩一层磨耗层，用来改变路面的级配，提高路面的承载力和路用性能。适用于重交通，上层损害较严重，承载力下降的旧路面大中修工程。
5、沥青路面热再生的适用范围
路面的厚度、路面的类型、交通负荷、以前的维修处理、路面现有条件和周围环境温度都应考虑。
工厂安全卫生规程1）任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以用热再生的方法。
2）沥青的老化和裂纹可以使用现场热再生装置。
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3）基层承载力良好，因面层疲劳而龟裂、车辙、破损的路面。但要注意的是：现场热再生不能修复位于沥青层以下较深位置的伸缩裂纹。也不能纠正任何属于结构上的破坏。
4）现场热再生可以达到最大深度为50mm的位置，在某些情况下，可以过到更深的再生深度。
5）可以矫正横断面的不平。
6）不受大的交通流量的限制。
7）在实行现场热再生方法前，路面上的大量冷混合料补丁，喷涂补丁，必须除掉。
8）含有矿渣或碎屑橡胶的热沥青混合料可能不适合现场热再生。因为它们具有很差的热传递性。
6、沥青路面热再生机理
6.1沥青混合料老化的机理：
沥青混凝土路面在使用过程中会出现性能下降的现象，这主要是由于路面材料的老化，沥青混凝土路面中材料的老化主要来自以下2个方面。
1）沥青的老化
沥青混合料中的沥青在各种自然因素和汽车荷载的作用下，沥青结构发生变化，导致物理性能和力学性能的下降，以沥青的四组分结构分析为例，在沥青的四组分中，饱和分含量在老化的过程中变化不大，但芳香分转变成胶质，胶质又转变成沥青质，故在老化沥青的四组分结构中，沥青质和胶质的含
量明显增加，芳香分的含量减少，这样就导致了沥青变硬，脆性增加及粘性减少，也即在沥青老化后，其针入度减少，粘度提高，而延度相对下降。
2）矿料的疲劳
沥青混合料中的矿料在汽车荷载的长期作用下，颗粒之间产生相互位移和摩擦，使其发生碎裂，形成细粒组分，这样导致矿料的骨架发生变化，因而矿料之间的内摩擦力逐渐减小，抗剪强度下降。
6.2沥青混凝土路面混合料再生机理[3]
1）沥青的再生
沥青老化后，变硬发脆，其流变性能降低，流变指数降低。同时，老化后的沥青粘度提高，针入度减小。沥青的再生就是从这2个方面着手，试图通过加入一定的再生剂来提高其流变指数和减低其粘度。如果从沥青的组分上分析，就是使老化沥青在加入再生剂后其组分能重新发生变化，也即使沥青质的含量适当减少，油分和胶质的含量逐渐增加。由于芳香分对沥青质的较好的溶解和分散能力，因此，芳香分的含量是再生剂的一个技术指标。由于再生剂要和老化沥青进行充分的混合，故再生剂必须具有良好的流变性质，同时为保证再生剂和老化沥青之间具有足够的渗透能力，其粘度相对来说要求比较低，一般在0.01-20Pa.s范围内，表1是建议的再生剂性能指标。
表1再生剂性能指标建议值
技术指标 粘度（25℃）
Pa.s 流变指数（25
℃）
芳香分含量%表面张力
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薄膜烘箱试验
粘度比/（n/n
建议值 0.01-20 ≥0.9 ≥30 ≥36 <3 2）矿料的再生：
由于矿料在使用过程中的碎裂使其细化，因此在旧沥青混合料中，矿料的级配曲线大部分在规定级配曲线的上方。矿料的再生就是在旧沥青混合料中添加新的矿料而重新调整混合矿料的级配使其满足规定的级配要求。
7、沥青路面热再生优点：
1）裂缝得到了阻隔和填塞。
2）车辙和坑槽得以填充，不平整的区域得以平整，排水设施重新建立。
3）老化和脆弱的沥青经处理重新恢复了韧性。
4）集料级配和沥青含量得到合理调整。
5）抗滑性能得到提高，增加了路面的安全性能。
6）相对于其他常规的修复方法，减少了交通中断。
7）减少了运输成本。
8、对沥青现场热再生技术发展的建议
8.1加大对沥青现场热再生机组的设计研究。
一门新技术的诞生，往往伴随着新设备的出现，也只有这样才能促进新技术的进一步完善与发展。沥青现场热再生机组设备是集红外线加热器、路面铣刨机、
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