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摘 要为了使有限资金发挥最大的效益，对旧沥青路面材料进行再生利用不仅可取得直接的经济效益，而且能变废为宝，保护生态环境，取得直接的社会效益。
关键词节能减排；沥青；再生技术
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0156-01
节能减排有广义和狭义定义之分，广义而言，节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放；狭义而言，节能减排是指节约能源和减少环境有害物排放。沥青混凝土产业属于资源、能源消耗型产业，沥青混合料生产和使用过程中需消耗大量的燃油、电等能源，同时排出大量有害气体。因此沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。
1旧沥青再生技术的意义
随着我国经济的快速发展，我国公路自上世纪九十年代开始进入高速建设时期，在此期间公路网逐渐成型，很多高等级的公路相继建成，尤其是高速公路。截至2006年底我国高速公路里程己达4.53万公里。但是90年代以后建成的公路已进入大、中修期，按照我国沥青路面的平均设计寿命约10年左右，从现在起，每年约有12%的沥青路面需要翻修。由于目前我国旧沥青混合料的再生技术尚处于试验开发与推广阶段，旧沥青废弃量每年将达到约220万吨，如能加以利用，每年可节省材料费3亿元以上，而且这个数字是以每年15%的速度增长的。
为了使有限资金发挥最大的效益，对旧沥青路面材料进行再生利用不仅可节约沥青和砂、石材料，取得直接的经济效益，而且能变废为宝，保护生态环境，取得直接的社会效益。废旧沥青混合料只是在功能上有所降低，除其中的沥青结合料部分发生老化外砂、石等粗集料从性能上讲并未失效。因此，对废旧沥青混合料进行回收，通过实验分析并加入适量沥青、再生剂和集料进行拌合，就可以再次作为新拌沥青混合料用于路面结构。这样，即可节省大量材料，又能满足路面的使用要求。随着我国公路建设的飞速发展，此项技术的研究具有深远的意义。
2旧沥青的再生机理
我国道路沥青的组分一般分为四种：饱和分、芳香分、胶质和沥青质，其中分子量很高的沥青质不能直接胶溶于分子量很低的芳香分和饱和分的介质中。而沥青所以能形成稳定的胶体，是因为强极性的沥青质吸附极性较强的胶质，胶质中极性最大的部分吸附在沥青质表面，然后逐步向外扩散，极性逐渐减小，芳香度也逐渐减弱，距离沥青质愈远则极性愈小，直至与芳香分接近，甚至到几乎没有极性的饱和分，它们的极性是逐步递变的，没有明显的分界线。
沥青的化学性质和使用性能很大程度上取决于其胶体体系的性质，而能否形成稳定的胶体体系又与其化学组成密切相关。因此，性能优良的沥青，其化学组分之间应保持适度的匹配，以形成稳定的胶体体系。
废旧沥青之所以失去使用性能正是因为在交通荷载与自然因素的综合作用下，化学组成失去了原有的匹配性，沥青稳定的胶体结构被破坏，导致沥青性能恶化。沥青再生就是根据老化沥青的研究结果，根据老化沥青的老化程度，选择适当的再生剂，通过调整沥青的各组分得到较好的配伍关系，使沥青性能得到较好地恢复。
3再生剂的功能和要求
再生沥青是通过控制沥青再生后的粘度和其他物理力学指标来进行的，因此再生剂是一种添加到老化沥青中能调节其组分，改善其流动性能的低粘度制剂。一些研究表明，再生剂最好是芳香组油类，主要是因为芳香族油的分子量在油料中是较小的，具有优良的溶解性和贯入性，就可以将大分子链间的许多连接点隔断，使网络结构中的连接点大大减少，老化沥青的刚度降低；良好的溶解性和贯入性也可使处于凝胶状态的沥青溶涨，从而促使大分子间的相互运动，增加了大分子的柔顺性。如过富含芳香族的再生剂掺加至老化沥青中，则可调配出适合的道路沥青。国内使用的再生剂的主要成分是一些矿物油，如机油、重油、润滑油以及一些植物油等。再生剂的作用可归纳为以下几点：
1）调节老化沥青的组分，使沥青各组分匹配。
2）调节老化沥青的粘度，使其过高的粘度到达所需再生沥青的粘度。
3）与老化沥青充分融合，溶解、分散过多的沥青质，从而调节沥青的流变行为。
再生剂的功能决定了对再生剂的某些技术要求，主要有以下几个方面：
1）富含芳香分而贫饱和分—老化导致沥青组分的重质化，因此，再生剂应具有足够溶解和分散沥青质的能力。芳香分对沥青质有较好的溶解和分散的能力，而饱和分则相反，是沥青质的促凝剂。因此，国外有的规范就明确规定了芳香分的含量范围以及饱和分的含量上限值。因此再生剂中必须含有足够的芳香分，芳香分含量是衡量再生剂的一个重要指标。同国外沥青相比，国产沥青所含沥青质较少，所以对再生剂组分的要求也会有所不同。
2）适当的粘度—实际工程中，一般都是将再生剂喷洒到旧沥青混合料中，使之渗透，与旧沥青融合，因此，再生剂必须具有很强的渗透、亲和能力。我们应根据老化沥青的粘度选用适当粘度的再生剂：再生剂过分粘稠，无法和老化沥青均匀融合，则再生沥青性质不均匀；再生剂粘度太低，其轻质油分在混合料加热过程中易挥发，则达不到再生老化沥青的效果。
3）有一定的耐热性和耐候性—同沥青材料一样，再生剂也要经过拌制过程的短期老化以及使用过程的长期老化。因而再生剂本身的抗老化能力对再生沥青的抗老化能力影响也很大，这就要求再生剂具有良好的抗老化能力，可以采用的是薄膜烘箱试验前后的粘度比和重量损失率来衡量。
4）不含有损沥青路面其它路用性能的有害物质—再生剂中的油分上要是芳香族和饱和族，有些油分含有较多的饱和分（包括有蜡质及非蜡质的饱和物），加入到老化沥青中后对沥青的性能产生不利的影响，具体说就是蜡质含量过大使沥青的高温和低温性能变差，严重影响到路面的使用品质。所以从组分上讲，再生剂中的油分应是富芳香分而少饱和分。作为标准应该包括这一项，但实际工程中考虑到废油利用、经济因素、环境因素等，要求可适当放宽。
5）施工安全性。从施工安全的角度考虑，再生剂应具有较高的闪点和燃点。在施工喷洒和加热拌和过程中，不产生闪火或烟雾现象，也不产生对人体有害的物质。再生剂还必须具有良好的流变性，也就是不含或含很少沥青质，接近牛顿液体性质，其流变指数接近1。
综上所述，再生剂具有适当的粘度、良好的流变性质、足够的芳香分含量、较低的薄膜烘箱试验粘度比、较高的闪点和燃点，这些都是再生剂良好品质的重要表征。
4经济性分析
在公路沥青路面施工中，采用此项技术，不仅可以节省大量砂石材料，减少社会总能源和人力资源的浪费，而且通过减少开采石料对环境造成的破坏、减少废料堆弃场地，节约土地资源，减少废料对堆弃场地周边的污染，减少沥青废料对环境造成的压力，保护生态环境，所产生的社会效益和经济效益是不可估量的。
对旧沥青路面进行再生利用，显然具有明显的经济效益。但在破碎施工、使用再生剂等过程中，也产生一系列的额外费用。所以要结合工程铺筑试验路段进行长期观测研究，进行技术经济分析对比。并且我国沥青路面再生技术还处于起步阶段，尚未制定有关沥青再生的规范，随着我国高等级沥青路面维修量不断增加，对旧沥青路面再生技术有必要加强理论研究，探讨适应高等级公路旧沥青路面再生技术与施工工艺，开发适合高等级公路用的再生剂和机械设备，节约材及资源、降低公路造价、保护环境，减少废旧沥青路面对环境的影响方面，具有重要的意义。
关键词节能减排；沥青；再生技术
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0156-01
节能减排有广义和狭义定义之分，广义而言，节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放；狭义而言，节能减排是指节约能源和减少环境有害物排放。沥青混凝土产业属于资源、能源消耗型产业，沥青混合料生产和使用过程中需消耗大量的燃油、电等能源，同时排出大量有害气体。因此沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。
1旧沥青再生技术的意义
随着我国经济的快速发展，我国公路自上世纪九十年代开始进入高速建设时期，在此期间公路网逐渐成型，很多高等级的公路相继建成，尤其是高速公路。截至2006年底我国高速公路里程己达4.53万公里。但是90年代以后建成的公路已进入大、中修期，按照我国沥青路面的平均设计寿命约10年左右，从现在起，每年约有12%的沥青路面需要翻修。由于目前我国旧沥青混合料的再生技术尚处于试验开发与推广阶段，旧沥青废弃量每年将达到约220万吨，如能加以利用，每年可节省材料费3亿元以上，而且这个数字是以每年15%的速度增长的。
为了使有限资金发挥最大的效益，对旧沥青路面材料进行再生利用不仅可节约沥青和砂、石材料，取得直接的经济效益，而且能变废为宝，保护生态环境，取得直接的社会效益。废旧沥青混合料只是在功能上有所降低，除其中的沥青结合料部分发生老化外砂、石等粗集料从性能上讲并未失效。因此，对废旧沥青混合料进行回收，通过实验分析并加入适量沥青、再生剂和集料进行拌合，就可以再次作为新拌沥青混合料用于路面结构。这样，即可节省大量材料，又能满足路面的使用要求。随着我国公路建设的飞速发展，此项技术的研究具有深远的意义。
2旧沥青的再生机理
我国道路沥青的组分一般分为四种：饱和分、芳香分、胶质和沥青质，其中分子量很高的沥青质不能直接胶溶于分子量很低的芳香分和饱和分的介质中。而沥青所以能形成稳定的胶体，是因为强极性的沥青质吸附极性较强的胶质，胶质中极性最大的部分吸附在沥青质表面，然后逐步向外扩散，极性逐渐减小，芳香度也逐渐减弱，距离沥青质愈远则极性愈小，直至与芳香分接近，甚至到几乎没有极性的饱和分，它们的极性是逐步递变的，没有明显的分界线。
沥青的化学性质和使用性能很大程度上取决于其胶体体系的性质，而能否形成稳定的胶体体系又与其化学组成密切相关。因此，性能优良的沥青，其化学组分之间应保持适度的匹配，以形成稳定的胶体体系。
废旧沥青之所以失去使用性能正是因为在交通荷载与自然因素的综合作用下，化学组成失去了原有的匹配性，沥青稳定的胶体结构被破坏，导致沥青性能恶化。沥青再生就是根据老化沥青的研究结果，根据老化沥青的老化程度，选择适当的再生剂，通过调整沥青的各组分得到较好的配伍关系，使沥青性能得到较好地恢复。
3再生剂的功能和要求
再生沥青是通过控制沥青再生后的粘度和其他物理力学指标来进行的，因此再生剂是一种添加到老化沥青中能调节其组分，改善其流动性能的低粘度制剂。一些研究表明，再生剂最好是芳香组油类，主要是因为芳香族油的分子量在油料中是较小的，具有优良的溶解性和贯入性，就可以将大分子链间的许多连接点隔断，使网络结构中的连接点大大减少，老化沥青的刚度降低；良好的溶解性和贯入性也可使处于凝胶状态的沥青溶涨，从而促使大分子间的相互运动，增加了大分子的柔顺性。如过富含芳香族的再生剂掺加至老化沥青中，则可调配出适合的道路沥青。国内使用的再生剂的主要成分是一些矿物油，如机油、重油、润滑油以及一些植物油等。再生剂的作用可归纳为以下几点：
1）调节老化沥青的组分，使沥青各组分匹配。
2）调节老化沥青的粘度，使其过高的粘度到达所需再生沥青的粘度。
3）与老化沥青充分融合，溶解、分散过多的沥青质，从而调节沥青的流变行为。
再生剂的功能决定了对再生剂的某些技术要求，主要有以下几个方面：
1）富含芳香分而贫饱和分—老化导致沥青组分的重质化，因此，再生剂应具有足够溶解和分散沥青质的能力。芳香分对沥青质有较好的溶解和分散的能力，而饱和分则相反，是沥青质的促凝剂。因此，国外有的规范就明确规定了芳香分的含量范围以及饱和分的含量上限值。因此再生剂中必须含有足够的芳香分，芳香分含量是衡量再生剂的一个重要指标。同国外沥青相比，国产沥青所含沥青质较少，所以对再生剂组分的要求也会有所不同。
2）适当的粘度—实际工程中，一般都是将再生剂喷洒到旧沥青混合料中，使之渗透，与旧沥青融合，因此，再生剂必须具有很强的渗透、亲和能力。我们应根据老化沥青的粘度选用适当粘度的再生剂：再生剂过分粘稠，无法和老化沥青均匀融合，则再生沥青性质不均匀；再生剂粘度太低，其轻质油分在混合料加热过程中易挥发，则达不到再生老化沥青的效果。
3）有一定的耐热性和耐候性—同沥青材料一样，再生剂也要经过拌制过程的短期老化以及使用过程的长期老化。因而再生剂本身的抗老化能力对再生沥青的抗老化能力影响也很大，这就要求再生剂具有良好的抗老化能力，可以采用的是薄膜烘箱试验前后的粘度比和重量损失率来衡量。
4）不含有损沥青路面其它路用性能的有害物质—再生剂中的油分上要是芳香族和饱和族，有些油分含有较多的饱和分（包括有蜡质及非蜡质的饱和物），加入到老化沥青中后对沥青的性能产生不利的影响，具体说就是蜡质含量过大使沥青的高温和低温性能变差，严重影响到路面的使用品质。所以从组分上讲，再生剂中的油分应是富芳香分而少饱和分。作为标准应该包括这一项，但实际工程中考虑到废油利用、经济因素、环境因素等，要求可适当放宽。
5）施工安全性。从施工安全的角度考虑，再生剂应具有较高的闪点和燃点。在施工喷洒和加热拌和过程中，不产生闪火或烟雾现象，也不产生对人体有害的物质。再生剂还必须具有良好的流变性，也就是不含或含很少沥青质，接近牛顿液体性质，其流变指数接近1。
综上所述，再生剂具有适当的粘度、良好的流变性质、足够的芳香分含量、较低的薄膜烘箱试验粘度比、较高的闪点和燃点，这些都是再生剂良好品质的重要表征。
4经济性分析
在公路沥青路面施工中，采用此项技术，不仅可以节省大量砂石材料，减少社会总能源和人力资源的浪费，而且通过减少开采石料对环境造成的破坏、减少废料堆弃场地，节约土地资源，减少废料对堆弃场地周边的污染，减少沥青废料对环境造成的压力，保护生态环境，所产生的社会效益和经济效益是不可估量的。
对旧沥青路面进行再生利用，显然具有明显的经济效益。但在破碎施工、使用再生剂等过程中，也产生一系列的额外费用。所以要结合工程铺筑试验路段进行长期观测研究，进行技术经济分析对比。并且我国沥青路面再生技术还处于起步阶段，尚未制定有关沥青再生的规范，随着我国高等级沥青路面维修量不断增加，对旧沥青路面再生技术有必要加强理论研究，探讨适应高等级公路旧沥青路面再生技术与施工工艺，开发适合高等级公路用的再生剂和机械设备，节约材及资源、降低公路造价、保护环境，减少废旧沥青路面对环境的影响方面，具有重要的意义。