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摘要：为使沥青混凝土路面再生技术得到有效应用，针对沥青混凝土路面各种再生处治技术，从再生方法的特点．适用性、再生路面等级及再生设备等方面，对沥青混凝土路面再生方法进行了优化。提出不同再生方法适用条件。同时着重研究了冷再生技术，对冷再生稳定剂的选择问题进行了优化分析，并对冷再生混合料的路用与经济性进行了对比分析，得出冷再生性能对比表。研究成果可以有效地指导沥青混凝土路面再生技术的应用，具有一定的工程实用价值。
关键词：高速公路 ，沥青混凝土路面，再生技术，优化
Abstract: to make the asphalt concrete pavement renewable technology effectively used, according to various regeneration of asphalt concrete pavement treatment technologies, from renewable method of characteristics. Applicability, renewable pavement and regeneration equipment level of asphalt concrete pavement to optimize the regeneration methods. Put a different regeneration methods applicable condition. At the same time focused on the research of the cool regenerated technology, cold regeneration stabilizer for the choice of the optimization problem is analyzed, and the cold regeneration of the mixture with the economy the way contrast and analysis of cold regeneration performance comparison table. Research results can effectively guide the asphalt concrete pavement renewable technology application, and has a certain engineering practical value.
Keywords: highway, asphalt concrete pavement, renewable technology, optimization
中圖分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
随着国家高速公路网规划建设的不断推进，我国的高速公路沥青混凝土路面大量进入养护高峰期，维修养护、大修重建的任务越来越重，路面铣刨维修产生的废旧材料的再生利用问题矛盾日渐突显。交通部在《“十二五”公路养护管理发展纲要》中提出：积极推进绿色养护。研究推广符合资源节约、节能减排的绿色养护技术。重点推广沥青路面再生等废旧路面材料的循环利用技术和施工工艺，在养护施工作业中降低碳排放，减少对环境的影响。将环境保护作为推动行业发展模式转变，建设现代交通运输业和“资源节约型、环境友好型”行业的重要切入点和推动力。形势发展要求我们必须大力推广应用沥青混凝土路面再生技术，促进废旧路面材料的循环利用，充分发挥旧路面材料的价值，保护生态环境，减少资源浪费。目前沥青混凝土路面再生技术主要有厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生及就地冷再生等，如何进行再生技术的选择成为沥青混凝土路面再生处治的关键。沥青混凝土路面再生处治优化对于沥青混凝土路面再生施工起到很好的指导作用，能够保证沥青混凝土路面再生措施的有效实施。
1 沥青混凝土路面再生方法的优化选择
沥青混凝土路面再生处治优化首要是再生方法的选择。沥青混凝土路面再生方法可以根据每种再生方法的特点及适用性进行选择，也可以根据需要再生的路面等级、再生设备状况及经济条件等诸多方面进行综合选择。再生对象不同，使用目的不同，所采用的再生方法也不同。
1•1根据再生方法的特点及适用性选择
(1)厂拌热再生。
将旧沥青混凝土路面面层，经过翻挖、铣刨，回收集中到再生拌和厂，根据需要进行破碎筛分预处理，再掺入一定比例的新骨料、新沥青和再生剂等，用改装的或特制的再生沥青混凝土搅拌设备进行加热拌和后，运至施工现场，热铺成为新的沥青混凝土路面结构层。因添加了新骨料、新沥青和再生剂等新组分，故应针对再生沥青混合料拟用层面进行专门的材料性能配比设计，同时也应进行相应的拌制及摊铺工艺设计。因此，沥青混凝土层的重铺可以分别按下面层、中面层和上面层(磨耗层)的不同技术要
求进行。
(2)就地热再生。
将旧沥青混凝土路面上面层，经过表面加热、翻松铣刨，并根据情况掺入一定比例的新沥青、再生剂和新骨料等，利用移动式现场拌和设备进行加热拌和，热铺成为新的沥青混凝土路面面层。针对的是沥青混凝土路面表面层，仅对表面层进行性能恢复、整型，改善沥青混凝土路面的功能性服务性能。
(3) 厂拌冷再生。
指将旧沥青混凝土路面面层或基层，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等，利用工厂拌和设备进行冷态拌和，铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。所以，厂拌冷再生沥青混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑，也可用于已铺好碎石和喷好沥青的低等级路面面层。
(4)就地冷再生。
将旧沥青混凝土路面面层或基层，经过冷破碎、翻松，掺入一定比例的稳定剂（乳化沥青、水泥、泡沬、沥青等）、新骨料（当路面的沥青含量太高或是需要改善骨料的级配时），利用现场移动式拦和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工，铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。因此，现场冷再生沥青混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑，其上面一般要进行沥青混合料面层的铺筑。
沥青混凝土路面再生方法的主要功能、优缺点及适用性汇总如表1。
表1再生技术特点及适用性
再生措施类型 主要功能 优缺点 适用性
厂拌热再生 1.修复沥青混凝土路面面层病害；
2.恢复甚至改善沥青混凝土路面混合料的路用性能；
3.以热拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青混凝土材料再生利用。 优点：1。再生工艺易于控制，再生后混合料性能比较理想；2。适用范围广。
缺点：1。铣刨下来的旧沥青混凝土材料需要来回运输；2。无法解决软弱路基或基层的强度问题。 适用于各等级公路沥青混凝土路面铣刨、挖除的沥青混凝土材料的再生利用，再生后的沥青混合料适用于各等级公路的沥青混凝土路面面层和高等级公路沥青混凝土路面基层
就地热再生 1. 修复沥青混凝土路面面层病害；
2. 恢复沥青混凝土表面物理力学性能；
3. 恢复沥青混凝土路面平整度，修复沥青混凝土路面车辙；
4. 实现旧路面沥青凝土材料的现场再利用。 优点：实现了现场再生利用，节省材料转运费用。
缺点：1.再生深度通常限制在2.5～6CM；2.无法除去已经不合适进行再生的旧沥青混合料，级配调整幅度有限。 一般用于高等级公路沥青凝土路面面层病害的修复。也可以用于处治沥青混凝土路面的面层。
厂拌冷再生 1. 以冷拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青混凝土材料的再利用；
2. 恢复和改善旧沥青混合料路用性能。 优点：1再生工艺易于控制，再生混合料性能较好；2能耗低且污染小；3.适用范围广。
缺点：1.再生混合料强度形成需要较长时间；2.一般需要加铺沥青罩面层。 适用于各等级公路旧沥青混凝土路面材料的再生利用，再生后混合料适用于沥青混凝土路面的中、下面层及柔性基层。
就地冷再生 1. 实现旧沥青混凝土路面的翻修、重建；
2. 实现旧路面沥青混凝土材料的常温拌和及现场再利用。 优点：1实现了现场再生利用，节省材料转运费用；2.能耗低且污染小；3.适用范围广。
缺点：1、施工质量控制难度较大；2.一般需要加铺沥青罩面层。 一般用于病害严重的一、二级公路沥青混凝土路面的翻修、重建，用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑。
1.2根据再生路面等级来选择
对于低等级公路路面面层一般用冷再生方法，而高等级公路路面层用热再生方法。沥青混凝土路面老化严重的，一般用冷再生作为基层或下面层。热拌再生沥青混合料中的热拌中粒式及粗粒式沥青混合料应用于城市快速路、主干道、高速公路及一级公路、新建及改建沥青混凝土路面的中面层及下面层。热拌细粒式、中粒式及粗粒式沥青混合料应用于城市次干道及其以下等级道路、二级公路及其以下等级道路、新建和改建沥青混凝土路面上面层、中面层及下面层。另外，热拌再生沥青混合料还可以应用于城市支路、三级及四及公路以下道路沥青混凝土路面养护。
1.3 根据再生设备选择
根据现场（铣刨）设备与再生拌和设备可以确定选择的再生方法。每一种再生方法的应用都跟再生设备有关，再生方法和再生设备的不断更新为高效率和高质量的沥青混凝土路面再生利用提供了保证。所以说，再生方法和再生设备都是再生技术选择的依据。
此外，从环境生态的观点来看，沥青混凝土路面再生技术中，现场再生优于厂拌再生，冷再生胜过热再生。
2 冷再生稳定剂的优化选择
确定采用冷再生技术进行再生处治，要进行冷再生稳定剂的选择。加入冷再生稳定剂的作用是将回收材料粘结在一起，增加材料的强度和抗水损害能力，从而使得回收材料能够重复利用。用于冷再生的稳定剂形成的再生混合料具有不同的强度形成机理，表现出的宏观性能也各有差异。因此，应根据具体的材料特性进行设计、施工及质量控制，从而保证再生结构层具有良好的使用效果。各类稳定剂分别具有各自的特点，应根据再生料的实际情况选择合适的稳定剂种类及掺量。常用冷再生稳定剂的选择见表2。
表2冷再生稳定剂选择
种类（掺量） 回收材料特性 优点 缺点 使用要点
水泥
（3%～6%） 回收材料为100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基土，有足够的细料，一般有大于45%的材料通过4.75mm筛。 1.与沥青比较，水泥非常便宜；2.水泥在建设领域使用普遍，有现成的标准试验方法和规范；3.能显著提高材料的抗压强度；4.材料的抗水损害能力显著提高。 1.收缩裂缝不可避免，但可以减少至最小；2.增加了刚度，但降低了疲劳特性；3.需要适当养生，不能早期开放交通，否则会损坏路面。 常和粉煤灰混合使用，增强效果和降低费用。
乳化沥青
（1%～3%）
回收材料为100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基土，小于25%的材料通过0.075mm筛，塑性指数小于6，或砂当量大于30，或塑性指数和0.075mm筛通过率乘积小于72。 1.用乳化沥青冷再生材料具有较好的粘弹性质，抗疲劳性好；2.相对而言，乳化沥青应用较多已得到认可，有现成的标准试验方法和规范。 1.乳化沥青需工厂化专门加工生产，生产过程需要严格的质量控制。乳化剂很贵，不仅要运输沥青，同时要运输水；2.含水量太高的路面材料，加入乳化沥青后养生需要较长的时间，强度形成受水分散失速度的影响。 通常加入1%～2%的水泥或石灰，以增强抗水侵蚀能力。
泡沬沥青
（1%～3%） 回收材料100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基上，小于25%的材料通过0.075mm筛，塑性指数小于6，或砂当量大于30，或塑性指数和0.075mm筛通过率乘积小于72。 1.能将粗糙的颗粒胶结在一起，形成强度高的柔性路面，抗变形和抗疲劳性俱佳；2.泡沬沥青使用标准普通沥青，无需增加制造成本，铺设压实后即可开放交通。 1.沥青需加热到150℃以上才能产生泡沬；2.需要专门的沥青加热装置和安全保护装置；3.过多或者缺乏细料的材料都不适合用泡沬沥青处理。 通常加入1%～2%的水泥或石灰，以增强抗水侵蚀能力。
3 再生混合料路用性与经济性对比
3.1 冷再生混合料与普通半刚性基层路用性能对比
课题组对冷再生基层的疲劳性能进行了研究，发现在很高的应力强度比的情况下（即r/R>0.75），普通半刚性材料的抗疲劳性能优于冷再生混合料，而在路面上常用应力强度比较小，所以在路面的实际工作状态下，冷再生混合料的抗疲劳性能优于普通半刚性基层，另外从疲劳曲线的陡缓趋势来看，冷再生混合料的抗疲劳曲线下降比较平缓，表明冷再生混合料的疲劳损伤速率略小于普通半刚性基层材料，即对应力比变化敏感程度较低，表明基具有较强的抵抗疲劳损伤和疲劳裂纹扩展的能力，具有较好的抗疲劳性能。
国内相关学者对旧沥青混合料用作柔性基层的研究表明，再生沥青混合料或者改性沥青混合料，但其弯曲破坏的极限应变与两者大体相当，充分表明了再生料的柔性特征：即较大的变形能力和较低的劲度模量，弯拉应变接近于普通沥青混合料，适合作沥青混凝土路面的基层。与普通半刚性材料（如水泥稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石）相比，再生沥青混合料的抗弯拉变形能力是前者的2倍和10倍。再生沥青混合料的低温抗弯拉裂的能力是半刚性材料的4～6倍。这在很大程度上改善了半刚性基层路面易出现反射裂缝、早期水损坏严重等病害的问题.
3.2 乳化沥青冷再生混合料与普通沥青混合料路用性能对比
通过乳化沥青再生混合料与普通沥青混合料的对比试验分析，发现加入再生剂后，乳化沥青冷再生混合料的水稳定性和低温变形能力优于普通热拌沥青混合料，而高温稳定性低于后者，这是因为加入再生剂的一个重要目的就是在保证混合料的高温稳定性的前提下尽可能提高混合料的低温抗裂能力。乳化沥青再生混合料满足高等级公路中（下）面层沥青混合料路用性能的要求。
3.3 泡沬沥青冷再生混合料与普通沥青混合料路用性能对比
通过对泡沬沥青再生混合料的试验分析，发现在相同的油石比条件下，泡沬沥青混合料的稳定度、密度都要高于普通沥青混合料，流值的变化不大。泡沬沥青混合料的最佳油石比比普通沥青混合料油石比降低约0.6个百分点。在最佳沥青用量的条件下，不同温度下泡沬沥青混合料和普通沥青混合料的抗弯拉、抗拉性能試验表明，泡沬沥青混合料的性能与普通沥青混合料的性能基本一致，各项性能指标随温度的变化规律也完全一样。
对于抗疲劳性能，初步的试验表明泡沬沥青稳定材料的弯曲模量在500～2000Mpa，粒料材料为800～1200Mpa，沥青混合料为1200～1500Mpa，养生后的试件疲劳性能在某种程度上高于普通沥青混合料，但变异性相当大。
泡沬沥青再生材料的高温稳定性要好于普通热拌沥青混合料。而且加入一定量的粗骨料后，可以增强泡沬沥青再生材料的抗变形能力。用泡沬沥青再生混合料作为结构层，不易产生明显的车辙变形。
泡沬沥青混合料的温度敏感性较常规的热拌沥青混合料低。研究发现，经过21d常温养生，在30℃时泡沬沥青混合料模量比相当级配的热拌沥青混合料高。因为泡沬沥青混合料没有裹覆较多的沥青，在较高温度下，集料间的内摩阻力仍然得到了保持，在高温下，沥青高温稳定性和低温抗裂性均优于热拌沥青混合料。
泡沬沥青混合料的强度特性与含水量密切相关，这与该类混合料相对少的沥青用量和较高的孔隙率有关。为了提高混合料的水稳定性，需采用较高的沥青用量，在这种情况下，混合料的密度增加，细料就可以裹覆更多的沥青，水稳定性得到提高。
3.4 泡沬沥青冷再生混合料与乳化沥青冷再生混合料路用性能对比
课题组对泡沬沥青再生混合料与乳化沥青再生混合料进行了相关对比试验，乳化沥青和泡沬青再生混合料配合比设计如表3。
表3 泡沬沥青和乳化瀝青再生混合料配合比设计
类型 RAP 石屑 水泥 油石比 外掺水
泡沬沥青再生混合料 73% 25% 1.5% 2.3% 5.1%
乳化沥青再生混合料 78% 21% 1.5% 3.0% 5.5%
根据以上配合比成型马歇尔试件及车辙试件，在空气中养生至恒重后进行试验，以验证冷再生混合料的力学性能，并参照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）中对基层材料的设计指标要求及国外冷再生柔性基层混合料的相关技术指标进行对比，试验结果如表4。
表4泡沬沥青和乳化沥青再生混合料性能对比
项目 泡沬沥青再生混合料 乳化沥青再生混合料
抗弯拉强度（25℃）MPa 0.394 0.356
抗压强度（25℃）MPa 2.6 2.30
动稳定度（40℃）（次/mm） 15 600 12.040
试验结果表明，两种类型再生混合料的力学及物理指标相差不大，泡沬沥青混合料强度稍大，两种再生混合料都能满足高速公路基层的技术要求。
国外学者对两种再生混合料做过相关研究。澳大利亚昆士兰交通部曾经采用Image Flats的材料进行了两种方式的车辙试验：压实后立即试验和压实后过2h试验。结果表明差别很大，前者经过10000次轮碾试验，车辙深度还是小于1mm。泡沬沥青与乳化沥青相比较，后者存在着严重的泛油和明显的车辙。Bissada的研究表明，泡沬沥青混合料的疲劳特性不如常规热拌沥青混合料，Little等人的研究也显示了该类混合料的疲劳响应低于常规热拌沥青混合料，但高于乳化沥青处治的优质集料。泡沬沥青与乳化沥青相比较，前者在抗疲劳方面的效果较好。常温下泡沫沥青混合料的劲度模量较乳化沥青混合料的劲度模量高出1~2倍。
3.5经济性对比
（1）与普通沥青混合料生产相比按节约砂、石、沥青材料费和废料的运输费、堆弃费计算，1t废料节约的费用如下：
砂：15元/t*0.1t=1.5元；
碎石：80元/t*0.9t=72元；
沥青：5300元/t*0.04t=212元；
运输距离25km:0.8元/km*25km=20元；
堆弃运输费：5元
合计：310.5元。
各地区材料、运输和土地使用费用标准不同，因此，再生1t废料直接节约的经费约在300元左右，如果考虑油价、材料价格上涨的因素，再生1t废料节约的费用将会远远大于300元。以上仅是节省工程费用的直接经济效益。由于旧沥青混合料的再生利用，有效避免了石料开采造成的森林植被减少、水土流失等生态破坏。所以，其长期的经济效益和生态效益是不可估量的。
（2）冷热再生混合料费用对比
对相同级配类型热拌沥青混合料与冷再生沥青混合料进行了经济对比分析，拌和1Tac-13热拌沥青混合料成本约430 ~450元，而拌和1tAC-13冷拌1混合料成本约250~270元。可见采用冷再生沥青混合料技术能够极大地降低工程成本，为工程施工创造可观的经济效益。
（3）泡沫沥青与乳化沥青费用对比。
泡沫沥青、乳化沥青与其他材料处治沥青混合料，处治费用对比如表5。
表5 处治费用对比
处治方法 费用/（元/m2）
泡沫沥青处治 83~95
乳化沥青（2%）水泥（2%） 76~89
2%~3~石灰/粉煤灰处治 38~57
3.6各种性能对比汇总
通过以上对比研究，将再生混合料之间及与普通沥青混合料性能对比汇总于表6。
表6再生混合料各种性以有对比汇总
性能 对比结果
疲劳性能 冷再生材料＞半刚性基层；
泡沫沥青再生材料＞乳化沥青再生材料；
泡沫沥再生材料＜常规的热拌沥青混合料。
高温性能 泡沫沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
乳化沥青再生材料＜常规的热拌沥青混合料。
低温性能 泡沫沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
乳化沥青青生材料＞常规的热拌沥青混合料。
水稳定性 乳化沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
泡沫沥青再生材料＜乳化沥青再生材料。
经济性 再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
（相同级配类型）热拌沥青混合料＜乳化沥青再生材料。
（一般情况）泡沫沥青再生材料＞乳化沥青再生材料。
4结语
沥青混凝土路面再生技术是循环利用废旧沥青混凝土路面材料的有效途径之一。在进行沥青混凝土再生技术的选择时要从实际出发，合理进行再生处治才能使再生效果达到最优。不同再生技术有不同的要求和特点，对不同沥青混凝土结构组合有不同的针对性；同时，不同的沥青混凝土结构组合和材料性状，也有不同的再生技术适用性。建议根据具体工程选择合适的沥青再生技术。
参考文献：
（1）交通运输部：《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41—2008）
（2）徐剑等编著《高等级公路沥青路面再生技术》人民交通出版社
（3）李海军，林广平，等•高等级公路沥青混泥土路面再生适用性[J].公路，2005，（7）.
（4）pavementRecyclingExecutiveCummaryandReport
[R]•FederalHiahwayAdministration，ReportN.Ofhwa-SA-95-060,Washington，D
（5）曾石发，徐江萍•冷再生基层疲劳性能研究[J]•公路交通科技，2007，24（3）.
（6）张豪，李友好•再生旧沥青混合料用作柔性基层研究[J]•公路交通技术，2005，（8）.
（7）王宁辉•泡沫沥青混合料性能研究[J]•公路与汽运，2004，（8）.
（8）赵永宽，钱华，等•泡沫沥青冷再生技术的研究[J]•交通标准化，2005，（9）.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：高速公路 ，沥青混凝土路面，再生技术，优化
Abstract: to make the asphalt concrete pavement renewable technology effectively used, according to various regeneration of asphalt concrete pavement treatment technologies, from renewable method of characteristics. Applicability, renewable pavement and regeneration equipment level of asphalt concrete pavement to optimize the regeneration methods. Put a different regeneration methods applicable condition. At the same time focused on the research of the cool regenerated technology, cold regeneration stabilizer for the choice of the optimization problem is analyzed, and the cold regeneration of the mixture with the economy the way contrast and analysis of cold regeneration performance comparison table. Research results can effectively guide the asphalt concrete pavement renewable technology application, and has a certain engineering practical value.
Keywords: highway, asphalt concrete pavement, renewable technology, optimization
中圖分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
随着国家高速公路网规划建设的不断推进，我国的高速公路沥青混凝土路面大量进入养护高峰期，维修养护、大修重建的任务越来越重，路面铣刨维修产生的废旧材料的再生利用问题矛盾日渐突显。交通部在《“十二五”公路养护管理发展纲要》中提出：积极推进绿色养护。研究推广符合资源节约、节能减排的绿色养护技术。重点推广沥青路面再生等废旧路面材料的循环利用技术和施工工艺，在养护施工作业中降低碳排放，减少对环境的影响。将环境保护作为推动行业发展模式转变，建设现代交通运输业和“资源节约型、环境友好型”行业的重要切入点和推动力。形势发展要求我们必须大力推广应用沥青混凝土路面再生技术，促进废旧路面材料的循环利用，充分发挥旧路面材料的价值，保护生态环境，减少资源浪费。目前沥青混凝土路面再生技术主要有厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生及就地冷再生等，如何进行再生技术的选择成为沥青混凝土路面再生处治的关键。沥青混凝土路面再生处治优化对于沥青混凝土路面再生施工起到很好的指导作用，能够保证沥青混凝土路面再生措施的有效实施。
1 沥青混凝土路面再生方法的优化选择
沥青混凝土路面再生处治优化首要是再生方法的选择。沥青混凝土路面再生方法可以根据每种再生方法的特点及适用性进行选择，也可以根据需要再生的路面等级、再生设备状况及经济条件等诸多方面进行综合选择。再生对象不同，使用目的不同，所采用的再生方法也不同。
1•1根据再生方法的特点及适用性选择
(1)厂拌热再生。
将旧沥青混凝土路面面层，经过翻挖、铣刨，回收集中到再生拌和厂，根据需要进行破碎筛分预处理，再掺入一定比例的新骨料、新沥青和再生剂等，用改装的或特制的再生沥青混凝土搅拌设备进行加热拌和后，运至施工现场，热铺成为新的沥青混凝土路面结构层。因添加了新骨料、新沥青和再生剂等新组分，故应针对再生沥青混合料拟用层面进行专门的材料性能配比设计，同时也应进行相应的拌制及摊铺工艺设计。因此，沥青混凝土层的重铺可以分别按下面层、中面层和上面层(磨耗层)的不同技术要
求进行。
(2)就地热再生。
将旧沥青混凝土路面上面层，经过表面加热、翻松铣刨，并根据情况掺入一定比例的新沥青、再生剂和新骨料等，利用移动式现场拌和设备进行加热拌和，热铺成为新的沥青混凝土路面面层。针对的是沥青混凝土路面表面层，仅对表面层进行性能恢复、整型，改善沥青混凝土路面的功能性服务性能。
(3) 厂拌冷再生。
指将旧沥青混凝土路面面层或基层，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等，利用工厂拌和设备进行冷态拌和，铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。所以，厂拌冷再生沥青混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑，也可用于已铺好碎石和喷好沥青的低等级路面面层。
(4)就地冷再生。
将旧沥青混凝土路面面层或基层，经过冷破碎、翻松，掺入一定比例的稳定剂（乳化沥青、水泥、泡沬、沥青等）、新骨料（当路面的沥青含量太高或是需要改善骨料的级配时），利用现场移动式拦和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工，铺筑成为新的沥青混凝土路面结构层。因此，现场冷再生沥青混合料主要用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑，其上面一般要进行沥青混合料面层的铺筑。
沥青混凝土路面再生方法的主要功能、优缺点及适用性汇总如表1。
表1再生技术特点及适用性
再生措施类型 主要功能 优缺点 适用性
厂拌热再生 1.修复沥青混凝土路面面层病害；
2.恢复甚至改善沥青混凝土路面混合料的路用性能；
3.以热拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青混凝土材料再生利用。 优点：1。再生工艺易于控制，再生后混合料性能比较理想；2。适用范围广。
缺点：1。铣刨下来的旧沥青混凝土材料需要来回运输；2。无法解决软弱路基或基层的强度问题。 适用于各等级公路沥青混凝土路面铣刨、挖除的沥青混凝土材料的再生利用，再生后的沥青混合料适用于各等级公路的沥青混凝土路面面层和高等级公路沥青混凝土路面基层
就地热再生 1. 修复沥青混凝土路面面层病害；
2. 恢复沥青混凝土表面物理力学性能；
3. 恢复沥青混凝土路面平整度，修复沥青混凝土路面车辙；
4. 实现旧路面沥青凝土材料的现场再利用。 优点：实现了现场再生利用，节省材料转运费用。
缺点：1.再生深度通常限制在2.5～6CM；2.无法除去已经不合适进行再生的旧沥青混合料，级配调整幅度有限。 一般用于高等级公路沥青凝土路面面层病害的修复。也可以用于处治沥青混凝土路面的面层。
厂拌冷再生 1. 以冷拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青混凝土材料的再利用；
2. 恢复和改善旧沥青混合料路用性能。 优点：1再生工艺易于控制，再生混合料性能较好；2能耗低且污染小；3.适用范围广。
缺点：1.再生混合料强度形成需要较长时间；2.一般需要加铺沥青罩面层。 适用于各等级公路旧沥青混凝土路面材料的再生利用，再生后混合料适用于沥青混凝土路面的中、下面层及柔性基层。
就地冷再生 1. 实现旧沥青混凝土路面的翻修、重建；
2. 实现旧路面沥青混凝土材料的常温拌和及现场再利用。 优点：1实现了现场再生利用，节省材料转运费用；2.能耗低且污染小；3.适用范围广。
缺点：1、施工质量控制难度较大；2.一般需要加铺沥青罩面层。 一般用于病害严重的一、二级公路沥青混凝土路面的翻修、重建，用于沥青混凝土路面基层、底基层的铺筑。
1.2根据再生路面等级来选择
对于低等级公路路面面层一般用冷再生方法，而高等级公路路面层用热再生方法。沥青混凝土路面老化严重的，一般用冷再生作为基层或下面层。热拌再生沥青混合料中的热拌中粒式及粗粒式沥青混合料应用于城市快速路、主干道、高速公路及一级公路、新建及改建沥青混凝土路面的中面层及下面层。热拌细粒式、中粒式及粗粒式沥青混合料应用于城市次干道及其以下等级道路、二级公路及其以下等级道路、新建和改建沥青混凝土路面上面层、中面层及下面层。另外，热拌再生沥青混合料还可以应用于城市支路、三级及四及公路以下道路沥青混凝土路面养护。
1.3 根据再生设备选择
根据现场（铣刨）设备与再生拌和设备可以确定选择的再生方法。每一种再生方法的应用都跟再生设备有关，再生方法和再生设备的不断更新为高效率和高质量的沥青混凝土路面再生利用提供了保证。所以说，再生方法和再生设备都是再生技术选择的依据。
此外，从环境生态的观点来看，沥青混凝土路面再生技术中，现场再生优于厂拌再生，冷再生胜过热再生。
2 冷再生稳定剂的优化选择
确定采用冷再生技术进行再生处治，要进行冷再生稳定剂的选择。加入冷再生稳定剂的作用是将回收材料粘结在一起，增加材料的强度和抗水损害能力，从而使得回收材料能够重复利用。用于冷再生的稳定剂形成的再生混合料具有不同的强度形成机理，表现出的宏观性能也各有差异。因此，应根据具体的材料特性进行设计、施工及质量控制，从而保证再生结构层具有良好的使用效果。各类稳定剂分别具有各自的特点，应根据再生料的实际情况选择合适的稳定剂种类及掺量。常用冷再生稳定剂的选择见表2。
表2冷再生稳定剂选择
种类（掺量） 回收材料特性 优点 缺点 使用要点
水泥
（3%～6%） 回收材料为100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基土，有足够的细料，一般有大于45%的材料通过4.75mm筛。 1.与沥青比较，水泥非常便宜；2.水泥在建设领域使用普遍，有现成的标准试验方法和规范；3.能显著提高材料的抗压强度；4.材料的抗水损害能力显著提高。 1.收缩裂缝不可避免，但可以减少至最小；2.增加了刚度，但降低了疲劳特性；3.需要适当养生，不能早期开放交通，否则会损坏路面。 常和粉煤灰混合使用，增强效果和降低费用。
乳化沥青
（1%～3%）
回收材料为100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基土，小于25%的材料通过0.075mm筛，塑性指数小于6，或砂当量大于30，或塑性指数和0.075mm筛通过率乘积小于72。 1.用乳化沥青冷再生材料具有较好的粘弹性质，抗疲劳性好；2.相对而言，乳化沥青应用较多已得到认可，有现成的标准试验方法和规范。 1.乳化沥青需工厂化专门加工生产，生产过程需要严格的质量控制。乳化剂很贵，不仅要运输沥青，同时要运输水；2.含水量太高的路面材料，加入乳化沥青后养生需要较长的时间，强度形成受水分散失速度的影响。 通常加入1%～2%的水泥或石灰，以增强抗水侵蚀能力。
泡沬沥青
（1%～3%） 回收材料100%沥青混凝土材料或混合有基层骨料或非塑性或低塑性的路基上，小于25%的材料通过0.075mm筛，塑性指数小于6，或砂当量大于30，或塑性指数和0.075mm筛通过率乘积小于72。 1.能将粗糙的颗粒胶结在一起，形成强度高的柔性路面，抗变形和抗疲劳性俱佳；2.泡沬沥青使用标准普通沥青，无需增加制造成本，铺设压实后即可开放交通。 1.沥青需加热到150℃以上才能产生泡沬；2.需要专门的沥青加热装置和安全保护装置；3.过多或者缺乏细料的材料都不适合用泡沬沥青处理。 通常加入1%～2%的水泥或石灰，以增强抗水侵蚀能力。
3 再生混合料路用性与经济性对比
3.1 冷再生混合料与普通半刚性基层路用性能对比
课题组对冷再生基层的疲劳性能进行了研究，发现在很高的应力强度比的情况下（即r/R>0.75），普通半刚性材料的抗疲劳性能优于冷再生混合料，而在路面上常用应力强度比较小，所以在路面的实际工作状态下，冷再生混合料的抗疲劳性能优于普通半刚性基层，另外从疲劳曲线的陡缓趋势来看，冷再生混合料的抗疲劳曲线下降比较平缓，表明冷再生混合料的疲劳损伤速率略小于普通半刚性基层材料，即对应力比变化敏感程度较低，表明基具有较强的抵抗疲劳损伤和疲劳裂纹扩展的能力，具有较好的抗疲劳性能。
国内相关学者对旧沥青混合料用作柔性基层的研究表明，再生沥青混合料或者改性沥青混合料，但其弯曲破坏的极限应变与两者大体相当，充分表明了再生料的柔性特征：即较大的变形能力和较低的劲度模量，弯拉应变接近于普通沥青混合料，适合作沥青混凝土路面的基层。与普通半刚性材料（如水泥稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石）相比，再生沥青混合料的抗弯拉变形能力是前者的2倍和10倍。再生沥青混合料的低温抗弯拉裂的能力是半刚性材料的4～6倍。这在很大程度上改善了半刚性基层路面易出现反射裂缝、早期水损坏严重等病害的问题.
3.2 乳化沥青冷再生混合料与普通沥青混合料路用性能对比
通过乳化沥青再生混合料与普通沥青混合料的对比试验分析，发现加入再生剂后，乳化沥青冷再生混合料的水稳定性和低温变形能力优于普通热拌沥青混合料，而高温稳定性低于后者，这是因为加入再生剂的一个重要目的就是在保证混合料的高温稳定性的前提下尽可能提高混合料的低温抗裂能力。乳化沥青再生混合料满足高等级公路中（下）面层沥青混合料路用性能的要求。
3.3 泡沬沥青冷再生混合料与普通沥青混合料路用性能对比
通过对泡沬沥青再生混合料的试验分析，发现在相同的油石比条件下，泡沬沥青混合料的稳定度、密度都要高于普通沥青混合料，流值的变化不大。泡沬沥青混合料的最佳油石比比普通沥青混合料油石比降低约0.6个百分点。在最佳沥青用量的条件下，不同温度下泡沬沥青混合料和普通沥青混合料的抗弯拉、抗拉性能試验表明，泡沬沥青混合料的性能与普通沥青混合料的性能基本一致，各项性能指标随温度的变化规律也完全一样。
对于抗疲劳性能，初步的试验表明泡沬沥青稳定材料的弯曲模量在500～2000Mpa，粒料材料为800～1200Mpa，沥青混合料为1200～1500Mpa，养生后的试件疲劳性能在某种程度上高于普通沥青混合料，但变异性相当大。
泡沬沥青再生材料的高温稳定性要好于普通热拌沥青混合料。而且加入一定量的粗骨料后，可以增强泡沬沥青再生材料的抗变形能力。用泡沬沥青再生混合料作为结构层，不易产生明显的车辙变形。
泡沬沥青混合料的温度敏感性较常规的热拌沥青混合料低。研究发现，经过21d常温养生，在30℃时泡沬沥青混合料模量比相当级配的热拌沥青混合料高。因为泡沬沥青混合料没有裹覆较多的沥青，在较高温度下，集料间的内摩阻力仍然得到了保持，在高温下，沥青高温稳定性和低温抗裂性均优于热拌沥青混合料。
泡沬沥青混合料的强度特性与含水量密切相关，这与该类混合料相对少的沥青用量和较高的孔隙率有关。为了提高混合料的水稳定性，需采用较高的沥青用量，在这种情况下，混合料的密度增加，细料就可以裹覆更多的沥青，水稳定性得到提高。
3.4 泡沬沥青冷再生混合料与乳化沥青冷再生混合料路用性能对比
课题组对泡沬沥青再生混合料与乳化沥青再生混合料进行了相关对比试验，乳化沥青和泡沬青再生混合料配合比设计如表3。
表3 泡沬沥青和乳化瀝青再生混合料配合比设计
类型 RAP 石屑 水泥 油石比 外掺水
泡沬沥青再生混合料 73% 25% 1.5% 2.3% 5.1%
乳化沥青再生混合料 78% 21% 1.5% 3.0% 5.5%
根据以上配合比成型马歇尔试件及车辙试件，在空气中养生至恒重后进行试验，以验证冷再生混合料的力学性能，并参照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）中对基层材料的设计指标要求及国外冷再生柔性基层混合料的相关技术指标进行对比，试验结果如表4。
表4泡沬沥青和乳化沥青再生混合料性能对比
项目 泡沬沥青再生混合料 乳化沥青再生混合料
抗弯拉强度（25℃）MPa 0.394 0.356
抗压强度（25℃）MPa 2.6 2.30
动稳定度（40℃）（次/mm） 15 600 12.040
试验结果表明，两种类型再生混合料的力学及物理指标相差不大，泡沬沥青混合料强度稍大，两种再生混合料都能满足高速公路基层的技术要求。
国外学者对两种再生混合料做过相关研究。澳大利亚昆士兰交通部曾经采用Image Flats的材料进行了两种方式的车辙试验：压实后立即试验和压实后过2h试验。结果表明差别很大，前者经过10000次轮碾试验，车辙深度还是小于1mm。泡沬沥青与乳化沥青相比较，后者存在着严重的泛油和明显的车辙。Bissada的研究表明，泡沬沥青混合料的疲劳特性不如常规热拌沥青混合料，Little等人的研究也显示了该类混合料的疲劳响应低于常规热拌沥青混合料，但高于乳化沥青处治的优质集料。泡沬沥青与乳化沥青相比较，前者在抗疲劳方面的效果较好。常温下泡沫沥青混合料的劲度模量较乳化沥青混合料的劲度模量高出1~2倍。
3.5经济性对比
（1）与普通沥青混合料生产相比按节约砂、石、沥青材料费和废料的运输费、堆弃费计算，1t废料节约的费用如下：
砂：15元/t*0.1t=1.5元；
碎石：80元/t*0.9t=72元；
沥青：5300元/t*0.04t=212元；
运输距离25km:0.8元/km*25km=20元；
堆弃运输费：5元
合计：310.5元。
各地区材料、运输和土地使用费用标准不同，因此，再生1t废料直接节约的经费约在300元左右，如果考虑油价、材料价格上涨的因素，再生1t废料节约的费用将会远远大于300元。以上仅是节省工程费用的直接经济效益。由于旧沥青混合料的再生利用，有效避免了石料开采造成的森林植被减少、水土流失等生态破坏。所以，其长期的经济效益和生态效益是不可估量的。
（2）冷热再生混合料费用对比
对相同级配类型热拌沥青混合料与冷再生沥青混合料进行了经济对比分析，拌和1Tac-13热拌沥青混合料成本约430 ~450元，而拌和1tAC-13冷拌1混合料成本约250~270元。可见采用冷再生沥青混合料技术能够极大地降低工程成本，为工程施工创造可观的经济效益。
（3）泡沫沥青与乳化沥青费用对比。
泡沫沥青、乳化沥青与其他材料处治沥青混合料，处治费用对比如表5。
表5 处治费用对比
处治方法 费用/（元/m2）
泡沫沥青处治 83~95
乳化沥青（2%）水泥（2%） 76~89
2%~3~石灰/粉煤灰处治 38~57
3.6各种性能对比汇总
通过以上对比研究，将再生混合料之间及与普通沥青混合料性能对比汇总于表6。
表6再生混合料各种性以有对比汇总
性能 对比结果
疲劳性能 冷再生材料＞半刚性基层；
泡沫沥青再生材料＞乳化沥青再生材料；
泡沫沥再生材料＜常规的热拌沥青混合料。
高温性能 泡沫沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
乳化沥青再生材料＜常规的热拌沥青混合料。
低温性能 泡沫沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
乳化沥青青生材料＞常规的热拌沥青混合料。
水稳定性 乳化沥青再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
泡沫沥青再生材料＜乳化沥青再生材料。
经济性 再生材料＞常规的热拌沥青混合料；
（相同级配类型）热拌沥青混合料＜乳化沥青再生材料。
（一般情况）泡沫沥青再生材料＞乳化沥青再生材料。
4结语
沥青混凝土路面再生技术是循环利用废旧沥青混凝土路面材料的有效途径之一。在进行沥青混凝土再生技术的选择时要从实际出发，合理进行再生处治才能使再生效果达到最优。不同再生技术有不同的要求和特点，对不同沥青混凝土结构组合有不同的针对性；同时，不同的沥青混凝土结构组合和材料性状，也有不同的再生技术适用性。建议根据具体工程选择合适的沥青再生技术。
参考文献：
（1）交通运输部：《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41—2008）
（2）徐剑等编著《高等级公路沥青路面再生技术》人民交通出版社
（3）李海军，林广平，等•高等级公路沥青混泥土路面再生适用性[J].公路，2005，（7）.
（4）pavementRecyclingExecutiveCummaryandReport
[R]•FederalHiahwayAdministration，ReportN.Ofhwa-SA-95-060,Washington，D
（5）曾石发，徐江萍•冷再生基层疲劳性能研究[J]•公路交通科技，2007，24（3）.
（6）张豪，李友好•再生旧沥青混合料用作柔性基层研究[J]•公路交通技术，2005，（8）.
（7）王宁辉•泡沫沥青混合料性能研究[J]•公路与汽运，2004，（8）.
（8）赵永宽，钱华，等•泡沫沥青冷再生技术的研究[J]•交通标准化，2005，（9）.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。