浅谈沥青路面再生利用的必要性

来源:用户上传      作者: 陶华玲

　　摘 要:近年来,我国道路建设步入了飞速发展期,同时,我国上世纪80年代初期修筑的公路现在都已进入了大、中修期。这导致对道路石油沥青的需求量大幅度提高,国内沥青市场出现供不应求的状况,沥青价格不断刷新历史同期最高水平。如何节省沥青?文章就此分析了沥青路面再生利用的必要性。
　　关键词:道路建设 道路石油沥青 沥青市 沥青路面再生利用
　　中图分类号:U416.217 文献标识码:A
　　文章编号:1004-4914(2010)04-277-02
　　
　　一、国内背景
　　在今年两会上,交通运输部部长李盛霖在审议预算和计划报告时说,中国的高速公路总里程将在两到三年内超过美国。虽然受到了前所未有的金融危机影响,但2009年全年我国交通运输业完成社会固定资产投资1.13万亿元,拉动国民经济增长0.5个百分点以上。截至目前,我国公路总里程已达370万公里,其中高速公路总里程6.5万公里,居世界第二位,仅次于美国。
　　另一方面,我国上世纪80年代初期以来修筑的公路现在都已进入了大、中修期,每年约有10%的沥青路面需要翻修。
　　2008年底,政府启动包括4万亿投资在内的一揽子计划。截至2009年年底的4万亿计划,扭转了2009年的经济下滑后,在2010年如何安排将成为影响中国经济走向的关键。谁是4万亿投资的最大受益者?答案是没有争议的,4万亿投资最大部分地投向了基础设施投资,“铁公基”成最大赢家。根据发改委公布的数据,4万亿元投资计划中,1.5万亿元用于铁路、公路等重大基础设施建设项目,占4万亿元投资比重37.5%。
　　以上数据无不显示我国步入道路大建设时期,与道路建设相关的原材料的需求量也快速加大。
　　二、道路石油沥青
　　沥青按用途来分类,通常分为道路沥青、建筑沥青、专用沥青。用于铺筑道路路面的沥青为道路沥青。适用于重交通道路的沥青为重交通道路沥青(heavy duty asphalt);只适用于一般中、轻交通的道路上使用的沥青为中、轻交通道路沥青,即普通道路沥青(目前新标准按A、B、C三级分类)。沥青的主要用途是用于修路,并且道路沥青要占整个沥青产量的50%以上。
　　沥青路面中使用的沥青材料主要为道路石油沥青,它是采用不同的炼制工艺由原油经过蒸馏获得的粘稠沥青。为了使用和施工的需要,在粘稠沥青中掺加柴油、煤油或汽油等溶剂配制成慢凝液体石油沥青,也可以将沥青分散在乳化剂水溶液中制成乳化沥青。在重载交通道路或有特殊要求的沥青路面上应使用高性能改性沥青。
　　道路石油沥青适用于各类沥青路面的面层,高速公路、一级公路和城市快速路、主干路铺筑沥青路面及其他等级的公路与城市道路。
　　第一条用沥青铺筑的路面约在公元前600年在古巴比伦出现,但这种技艺不久便失传了。一直到19世纪,人们才又用沥青来筑路。1835年在巴黎首先用沥青铺筑路面(人行道),约20年后,巴黎又出现了碾压沥青铺筑的路面。现在道路沥青占全部沥青产品的80%以上,可以说没有沥青就没有现代化的公路运输,而没有现代化的公路运输,工农业的发展、科学文化的发展都是不可想象的。
　　随着沥青铺路方法的改进和沥青产品质量的提高,目前国内外都以石油沥青作为铺路的主要材料。据统计,美国铺设的道路中,93%是沥青路,只有7%是水泥路。英国铺设的公路中,沥青路占81%。
　　沥青是石油的非能源产品,但在节能方面有着特殊重要的意义。据统计,好的沥青公路较砂石路可节约燃料10%~20%。
　　三、中国沥青市场现状分析
　　2010年,中国步入了沥青需求大的阶段,而利好预期已经提前主导沥青行情,沥青价格不断刷新历史同期最高水平。
　　我国近年来沥青年需求量为300万吨,实际供应量包括进口在内的230万吨,缺口70万吨。其中,高等级公路所急需的重交通道路沥青年需求量40万吨,现国产及进口20万吨,缺口20万吨左右。这种沥青供不应求的情况造成的后果,必然使一些计划新建的公路由于缺乏沥青而不能及时修建,许多已有沥青路面得不到及时的维修。截止到2005年底,我国沥青混凝土路面总里程仅22.6万公里,只占公路总里程的11.7%,加上水泥混凝土路面在内,铺面率才27.6%,远远不能满足我国经济建设和交通运输的需要。
　　2008年,中国沥青总产量约为848万吨,同比减少88万吨,降幅为9.4%。其中中国石油和中国石化两大集团的总产量约为490万吨,同比下降3%,占全国沥青总产量的57.8%;地方炼厂的产量约为201万吨,同比下降25.4%,占总产量的23.7%。
　　但是,近几年我国道路建设沥青用量逐年大幅增加,1998年全国道路沥青总消费量仅为313万吨,到2002年就上升为847万吨,2003年和2004年沥青消费达到1000万吨～1200万吨。就以最近两年来说,2003年进口沥青为261万吨,2004年进口为262万吨,其余均为国内沥青生产企业所供应,这说明国产沥青的产量已经达到1000万吨水平,具有相当的规模。意味深长的是随着我国沥青产量的增加以及产品质量的提高,迫使进口沥青的数量及平均单价有一定程度的下降。
　　四、沥青路面再生利用技术
　　沥青路面在交通荷载与气候环境的综合作用下,随着路面服务年限的增加,其使用性能会逐步衰减,因此,在合适的时间,必须对旧沥青路面进行修复以恢复到一定的使用水平。
　　由于公路标高和沿路土地、建筑物标高的限制,沥青混凝土路面往往不能采用加铺技术或只能有限厚度的加铺。路面改建带来大量的沥青混凝土废料,产生环境污染等问题。因此,20世纪初,各国就开始了对沥青混凝土旧料再生利用技术的研究。
　　旧沥青混合料再生利用技术,早在1951年美国就开始了应用。1973年,由于石油危机的爆发,燃油供应困难,筑路用的沙石材料也供应不足,而且由于严格的环保法制,又使得沙石材料的开发受到限制,以至于沙石材料价格上涨。1974年,美国开始大规模推广沥青路面再生技术。1980年,有25个州共使用了200万吨热板再生沥青混凝土;到1985年,美国全国再生沥青混合料的用量就猛增到2亿吨,几乎是全部路用沥青混合料的一半。日本从1976年到现在,路面废料再生利用率已超过70%。西欧国家也十分重视这项技术,德国是最早将再生料应用于高速公路路面养护的国家之一,该国1978年已将全部废弃沥青路面材料加以回收利用。此外,在芬兰和法国这项技术也得到了应用。
　　沥青路面的再生利用,是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青材料、新集料等按照一定比例重新搅拌和成沥青混合料,满足一定的路面性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。
　　旧沥青路面修复的技术措施有多种,如改建、薄罩面、厚罩面等,旧沥青路面再生是其中的一种重要方法。对旧沥青路面进行再生利用,可以大大节省路用材料、人力和物力,并且解决了废料堆放的问题,利于环保。由于对旧路的再生利用,使得原有路面的横断面形式以及路面标高等得以保持,这对路面标高有严格限制的地方(如高架桥下道路)具有更明显的优势。
　　当在路面的维修中采用旧沥青路面再生时,可以在现场进行热再生,减少了工序,从而可以尽快开放交通,节省了用路者的费用,具有可观的社会经济效益。同时,采用再生方法进行维修可以给有关经营管理部门节省投资。

　　再生沥青路面由于大大减少了建筑材料的用量,因而节省了工程费用。根据美国联邦公路管理局的调查,旧沥青路面再生利用,可节约材料费53.4%,路面降低造价25%左右,沥青节约50%。1980年,美国使用了约5000万吨旧路面材料,节约投资达3.95亿美元。我国在20世纪80~90年代的经验表明,由于铺筑再生沥青路面,其材料费平均节省了45%~50%。降低工程造价20%~25%,大体上与世界上许多国家的经验相当。
　　概括来说,沥青路面再生利用有如下几个优点:减少施工费用;节约了石料和沥青;维持了原油路面的几何形状和标高;节约能源;保护环境;节约用路者费用。
　　我国在20世纪70年代,一些养路部门就已经自发进行了废旧沥青路面材料的再生利用。在我国20世纪80年代中期,苏州、南京、武汉、天津四个城市率先对沥青混合料再生利用技术进行试验研究和推广工作,取得了一定的成果。目前,随着我国已建成的高等级沥青路面逐渐进入大修期,沥青路面的再生利用又逐渐引起重视,成为研究和应用的热点。我国目前的公路建设以每年2000亿元投资规模飞速发展,同时,我国改革开放初期以来修筑的公路现在都进入了大、中修期,每年至少有10%的沥青路面需要翻修,导致沥青供不应求。
　　因此,旧沥青路面再生技术的利用已经迫在眉睫,应当引起各级公路部门和研究人员的重视。
　　五、发展我国沥青路面再生利用技术的必要性
　　国内外多年的实践证明,再生路面与同类型全新沥青路面相比较,无论从外观上,还是从实际使用效果上都没有明显差别。在理论研究方面,从化学热力学和沥青流变学的角度研究了沥青在老化过程中其流变行为的变化规律,研究了再生剂的作用和再生剂的质量技术指标。此外,对再生沥青混合料的物理力学性能进行了系统的评价性试验。改革开放后修筑了大量的沥青路面,到现在很多路面已进入了维修或改建期,而我国的优质路用沥青又相对贫乏,所以对沥青路面再生利用技术的更深入研究必将对我国交通事业的发展产生积极深远的影响。
　　沥青路面再生利用,能够节约大量的沥青和沙石材料,节省工程投资,同时,有利于处置废料、节约能源、保护环境,因而具有显著的经济效益和社会效益。总而言之,再生利用旧沥青混凝土符合可持续发展的战略思想,将成为今后道路研究工作的一个重要研究方向。
　　从前面介绍中,我们可以得出这样一个结论:在我国公路里程的不断延伸以及公路网的不断完善的大背景下,研究和发展我国沥青路面再生利用技术是当务之急。公路路面养护面临前所未有的巨大挑战,对行业专家、专业人士提出了长期的课题研究需要。
　　
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　　(作者单位:北京科技大学经济管理学院 北京 100083)(责编:若佳)

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