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沥青路面 绿色铺筑
发布时间:2014-03-11  文章作者:郭少言

    沥青路面,承载着城市出行,其铺筑与维修都要消耗大量地材、石油与燃料,排放二氧化炭。作为公路建设者的我们,对绿色修筑承担着不可推卸的责任。近些年,陕西沥青路面铺筑技术研发聚焦“绿色”,致力于(节能减排)减少排放,循环利用废旧材料,成为绿色出行的践行者。

    记者走访了西安公路研究院,采访了道路研究所郭平副所长,看看他们近年来的路面研发新成果,为绿色出行做出什么样的贡献。

 

减排,乳化型温拌技术

    加热,是铺筑路面的必要措施,也是排放二氧化炭的元凶,特别是在人口密集的城市中,铺筑会污染空气,影响人们的生活质量。传统的沥青混合料拌和温度需要达到160-180摄氏度,如果能降低这个温度,就能节省燃料,减少二氧化炭的排放。美国、德国、日本等技术先进国家先后研制出一种添加剂——温拌剂,可以降低沥青路面材料的拌和温度。我省研究人员注意到这一技术动向,2008年,西安公路研究院开始使用美国温拌剂产品“DAT”在小河至安康高速公路上铺筑(试验段)实验段。这一技术的确降低了拌和温度,节省重油燃料,减少了排放,问题是,进口温拌剂本身成本昂贵,使每吨混合料成本增加33.3元,总体上提高了路面铺筑费用。自主研发成为我们迫切的需求。

    2010年,省交通运输厅正式立项研发温拌剂产品,西安公路研究院承担了研发任务。负责这项研究的道路研究所副所长郭平告诉记者,乳化型温拌技术有三大核心优势。首先,能使混合料的温度降低20至30摄氏度,节省燃料,减少碳排放;其次,可以延长有效的施工期,传统的沥青混合料必需在大气温度达到10摄氏度以上才能摊铺,而加过温拌剂的混合料可在0摄氏度以上摊铺,这对天气严寒的北方地区特别有用,加快了公路建设的周期;最后,传统的混合料从拌合场运到摊铺现场后,由于温度损失,使混和料的和易性降低,摊铺后会压不实,而温拌剂能够提高混和料的和易性,使温度损失一定程度的混和料仍然能够达到压实标准。

    2011年,在沪陕线西商高速公路建设项目上,该院研发的自主产品HH-X型温拌剂成功铺筑试验段,这是温拌剂首次应用到SMA沥青混合料中,而以往仅在普通的AC类路面应用过。SMA沥青混合料由于沥青玛蹄脂的存在,形态更为黏稠,对施工温度的敏感性更高,因此拌和难度更大。应用过温拌剂之后,生产每吨混合料的炭排放减少了2.7千克,二氧化炭的排放量至少减少30%。经质量检测,该产品达到同类进口产品的性能,每吨混合料,仅增加成为8.25元,比进品温拌剂便宜4倍。

    目前,自主研发的HH-X型温拌剂已经在咸阳、宝鸡、榆林、汉中等国省干线公路中应用,在神府高速与神(木)杨(火盘)二级路连接线中应用。2013年,这项研究成果被列入省厅科技推广项目,将在更多的道路建设和养护工程中应用。

循环,沥青路面再生技术

    在养护工程中,铣刨旧路面,废弃的沥青材料成为垃圾处理难题,既占地又污染。让这些旧沥青路面起死回生,既得节能减排,又可循环利用,在环保和经济效益上实现双赢。因此,沥青的再生技术一直是研究人员热衷的项目。郭平介绍的几种该院参与研发的沥青路面再生技术,让记者大开眼界。

    在复拌加铺就地热再生技术应用中,公路大修呈现出的现代机械化施工令人叹为观止的场面:一套长达 100  的大型机组开动起来,一路移动过去,完成了加热、铣刨、再生处理、再生料与新料同步摊铺等工序,却看不到几个忙碌的工人。施工速度快,一天完成两三公里轻轻松松。仔细观察这个趴地宠然大物的运作,第一组机器将旧路面加热到180摄氏度,第二组机器开进,将这段路面如耕地一般耙松,第三组“再生机”给耙松过的旧料添加再生剂,搅拌后直接铺到原路上。然后,从拌和楼出产的新混合料运到现场,与再生面层同步摊铺,再生料在下层,新料在上层。同步摊铺使新旧上下两层实现“热联接”,解决了层间粘接不牢固、易产生推移、拥包等病害的问题,而且,也省去了层间粘层油SBR改性乳化沥青。再生路面厚度为5厘米以内,新料面层厚度为4至5厘米。这项技术能够100%地利用旧路的上面层,对抗滑,消除路面轻微车辙、修补裂缝、龟裂快速有效,在高速公路中修养护工程中很有发展前景。

    泡沫沥青再生技术是将90号沥青在165摄氏度上发泡处理,然后与铣刨过的旧面层料,加上新的石屑,再加水泥,拌和成混合料,再将这种混合料应用到原路面的下面层或上基层中。废旧沥青混合料的再利用率达到70%至80%以上。该技术已经在西阎和西户等高速公路上成功应用。

    水泥就地冷再生技术,在需要大修的路面上,把原路面的面层、部分基层用再生机车就地打碎搅拌,并成形、养生,做为新修路面的基层。这种方法能够100%地利用旧路面材料。

    厂拌乳化沥青冷再生技术,是利用大约80%的旧沥青料,加10%的新料,加12%的乳化沥青,再加1.5—2.0%的水泥,在常温下拌合成冷料,用于修筑路面。这种再生材料应用在城市道路,可使铣刨的旧沥青料重复利用100%,节约费用约50%,并能达到新修道路约80%的使用年限。

    橡胶沥青是大家早已熟悉的再生材料,这项研究起步较早,如今已经成熟地应用在我省西铜高速二通道,铜黄高速,三星快速干道,勉宁高速大中修,关中环线,韦王路,及西安市曲江航天大道中。利用黑色污染物——废旧轮胎,打碎后加入路面材料中可增加路面的耐久性,做为同步碎石下封层的粘接材料,能减少层间推移和拥包等路面病害。橡胶沥青尤其在桥面上应用效果很好,因桥面为水泥浇筑的刚性结构,具有挠度,橡胶沥青能使刚性的桥面与柔性的沥青路面更强力粘接,有效地减少使用中的病害。

    以“绿色”的方式铺筑沥青路面,目前正在成为公路建设和养护追求的时尚,我省为这类探索研究投入人员和资金的大力支持,取得了应用实效,并进一步推广使用范围。这些说明,科学技术正以反思的态度,重新审视人类对资源的摄取,有节制的使用资源,重复利用资源,将是今后公路科技发展的方向。

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