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回收廢料用于瀝青道路鋪筑的研究與展望

文檔作者：高惠劉念平文檔來(lái)源： 1．同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2．同濟(jì)大學(xué)上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年04月20日
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公路交通技術(shù)2012年4月 第2期Technology of Highway and Transpo~ Apr．2012 No．2
回收廢料用于瀝青道路鋪筑的研究與展望
高 惠 ，劉念平
(1．同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200092；2．同濟(jì)大學(xué)上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，
上海200092；3．林同梭國(guó)際工程咨詢(中國(guó))有限公司，上海200433)
摘要：道路鋪筑和養(yǎng)護(hù)要消耗大量的集料和礦粉，回收料的替代使用有助于保護(hù)節(jié)約天然資源。結(jié)合瀝青混合料
和集料的各種路用指標(biāo)，對(duì)各類(lèi)可用作瀝青道路鋪筑的回收廢料進(jìn)行研究，其中包括鋼渣、玻璃、塑料、橡膠、水泥、
陶瓷等工業(yè)、建筑廢料以及生活垃圾焚燒灰等。根據(jù)回收料的顆粒大小、硬度、粗糙度、孔隙率、彈性等特性，將它們
分別用于道路各個(gè)層面結(jié)構(gòu)中，其體現(xiàn)出與天然集料和礦粉相同甚至更優(yōu)越的路用性能。
關(guān)鍵詞：道路材料；瀝青混合料；可持續(xù)發(fā)展；回收利用；綜述
文章編號(hào)：1009—6477(2012)02—0031—07 中圖分類(lèi)號(hào)：U416．217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Research and Prospect of Application of Recycled
W astes in Pavement of Asphalt Road
GAO Hui 一，LIU Nianping
Abstract：Pavement and maintenance of roads should consume a good deal of aggregates and mineral pow—
ders，and alternative use of recycled materials assists in protecting and saving natural resources．In combi—
nation with various road indices of asphalt mixtures and aggregates，this paper studies all types of recycled
wastes used for pavement of asphalt roads，including industrial and construction wastes such as steel slag，
glass，plastic，rubber，cement and ceramic，etc．a(chǎn)s well as incineration ash of domestic garbage，etc．In
according to their characteristics of grain size，hardness，roughness，porosity and elasticity，etc．the recycled
wastes are applied in various bedding surface structures of roads respectively and embody the same
road performance as natural aggregates and mineral powders and even more excellent．
Key words：road materials；asphalt mixtures；sustainable development；recycle；overview
2010年底，中國(guó)公路總里程達(dá)400．8萬(wàn)km，且
公路網(wǎng)規(guī)模仍在不斷擴(kuò)大。鋪裝路面和簡(jiǎn)易鋪裝路
面公路里程244．2萬(wàn)km，占總里程的60．9％ ，其中
瀝青混凝土路面54．25萬(wàn)km，其它鋪裝路面191．8
萬(wàn)km。如此多的道路建造和維護(hù)保養(yǎng)需要耗費(fèi)大
量的集料和礦粉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每年需要熱拌瀝青
混合料(HMA)6．2億t，由此需要的集料5．6億t、礦
粉0．33億t，這給有限的自然資源帶來(lái)了巨大的消
耗¨。 。另一方面，據(jù)科技部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2009年中
國(guó)城市人均年產(chǎn)生活垃圾440 kg，城市生活垃圾的
積存量約60億t，占地5萬(wàn)km ，工業(yè)固體廢物的積
累已超過(guò)66億t，是世界上垃圾包袱最重的國(guó)家。
僅1997年發(fā)生的固體垃圾污染事故就高達(dá)55起。
基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2009BAC62B02)
收稿日期：2011—09—08
作者簡(jiǎn)介：高惠(1985一)，女，上海市人，在讀研究生．
如何合理有效地處置各類(lèi)垃圾廢棄物，已是經(jīng)濟(jì)可
持續(xù)發(fā)展的重要課題 J。
用各類(lèi)垃圾廢料來(lái)替代天然石料和礦粉，既能
緩解垃圾堆埋的問(wèn)題，又能減少對(duì)石料資源的開(kāi)采，
這對(duì)公路建設(shè)和資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展十分有利。
2010年，上海世博園區(qū)內(nèi)60％以上的路面由建筑垃
圾和鋼渣制成，標(biāo)志著這一方式的可行性和國(guó)際關(guān)
注程度。由于下層路面比上層能容納更多量的廢
料，故在以往的研究和實(shí)際施工中，較偏向于將回收
廢料應(yīng)用在如基層、底基層等下層面中(圖1)。最
近研究發(fā)現(xiàn)，橡膠和生活垃圾焚燒灰等回收料作為
改性材料和細(xì)集料也可應(yīng)用于瀝青瑪蹄脂(SMA)
等較上層面的鋪筑料中 。本文對(duì)各類(lèi)垃圾廢
32 公路交通技術(shù) 2012年
注：、／表示可用；×表示不可用。
柔性路面 半剛性路面
釜 豳 黧
1 各類(lèi)可回收料現(xiàn)狀分析
通常，從工業(yè)、商業(yè)、市政等領(lǐng)域產(chǎn)生的固體廢
料和生活垃圾被認(rèn)為可用作次級(jí)集料?；厥諒U料用
于道路鋪筑的研究工作在各國(guó)都有不同程度的進(jìn)展
和實(shí)踐(表1)。
1．1 鋼渣
2009年，中國(guó)粗鋼產(chǎn)量5．65億t，鋼渣作為鋼
鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品，達(dá)0．74億t，多年積存的鋼渣超
過(guò)2億t，但綜合利用率不高。聯(lián)合國(guó)對(duì)歐美、Et本
等20個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼渣利用狀況調(diào)查表明，
這些國(guó)家鋼渣利用率已接近10％ ，其中50％ 一60％
用于道路工程 。
1．2 廢橡膠 ．
2009年，中國(guó)生產(chǎn)輪胎消耗橡膠已占全國(guó)橡膠
資源消耗總量的70％左右，年產(chǎn)生廢輪胎2．33億
條，重量約合860萬(wàn)t，折合橡膠資源超過(guò)300萬(wàn)t。
與此同時(shí)，在美國(guó)、西歐及13本將廢舊輪胎橡膠顆粒
用于彈性瀝青路面已均取得了良好的效果¨ 。
1．3 廢玻璃
中國(guó)每年產(chǎn)生廢玻璃1 040萬(wàn)t，占固體廢料總
量的5％。廢玻璃很難通過(guò)自然循環(huán)和一般的物理
化學(xué)方法加以分解和處理，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境的
凈化。而將廢玻璃用作瀝青道路路面的集料預(yù)期具
有如下優(yōu)點(diǎn) ：1)車(chē)輛側(cè)滑事故減少；2)道路的
光反射較柔和；3)路面的耐磨性好；4)積雪融化
快；5)適宜于低氣溫路面。
1．4 塑料
2010年，中國(guó)塑料生產(chǎn)總量超過(guò)6 000萬(wàn)t，成
為世界上第一大塑料消費(fèi)國(guó)，其中回收利用僅為
700萬(wàn)t，占總量的11．7％ 【14]。利用塑料作為聚合
物添加劑改善HMA中結(jié)合料的性能在道路建設(shè)中
也已成為可行的一種方法。
1．5 生活垃圾灰渣
2010年，中國(guó)城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生飛灰52
萬(wàn)t，大量灰渣需要有效的途徑來(lái)處理 。而瀝青
對(duì)焚灰中的有害物質(zhì)有很好的固化作用，將焚灰用
于瀝青道路集料是一種切實(shí)可行的途徑。
2 回收料在瀝青道路中的性能
2．1 玻璃
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，碎玻璃含量為10％ ～15％ 的面
層瀝青混合料具有較好的路用性能。由于在行駛安
全性(避免輪胎劃傷)中表現(xiàn)較好，4．75 film最大公
稱(chēng)粒徑的HMA在道路鋪筑時(shí)越來(lái)越受歡迎，但通
常需要添加2％的熟石灰來(lái)提高抗剝離性。而更大
粒徑或更多的碎玻璃含量將會(huì)影響瀝青路面結(jié)合強(qiáng)
度及路面抗滑性能，因此這種情況下，則考慮將其應(yīng)
用到中、下面層中。實(shí)際施工中，對(duì)用于普通瀝青料
鋪筑的設(shè)備和方法，也同樣適用于含回收玻璃的瀝
青料 16]。2002年，英國(guó)將最小粒徑為20 mm(考慮
到細(xì)化加工成本的關(guān)系)的廢玻璃砂用于HMA(含
量10％)，進(jìn)行了路面鋪設(shè)的重點(diǎn)試驗(yàn)；2005年，將
回收玻璃含量為30％ 的密級(jí)配瀝青碎石(DBM)用
于粘層和基層 "]。Ali M M Y等 引將回收玻璃替
代30％的底基層碎石集料，通過(guò)洛杉磯磨耗、加州
承載比測(cè)試、重復(fù)荷載三軸試驗(yàn)等認(rèn)為其具有與天
然集料相同的路用表現(xiàn)。
2．2 鋼渣
鋼渣由于棱角性好、堅(jiān)硬度強(qiáng)、表面粗糙，具有
良好的防滑和抗車(chē)轍性能，被認(rèn)為是一種比較合適
2012年 第2期 高 惠，等：回收廢料用于瀝青道路鋪筑的研究與展望 33
的粗集料替代材料。在美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃
(SHRP)中，美國(guó)和沙特進(jìn)行了合作研究，認(rèn)為當(dāng)鋼
渣作為粗集料同石灰石礦粉、細(xì)集料、聚合物改性瀝
青混合后，其耐潮濕和抗疲勞性能均有所提高¨ 。
德國(guó)鋼渣研究協(xié)會(huì)(FEhS)研究表明，鋼渣在抗壓和
抗反光性能上超過(guò)了現(xiàn)在的玄武巖、燧石礫石等優(yōu)
質(zhì)瀝青集料，具有較好的體積穩(wěn)定性和瀝濾性 。
檢驗(yàn)鋼渣是否可用于道路鋪筑，一般是通過(guò)檢
測(cè)鋼渣中CaO／MgO含量(表2)或者其膨脹量，或直
接測(cè)定瀝青混凝土的膨脹性來(lái)判定，如英國(guó)BS—
EN13043標(biāo)準(zhǔn)要求膨脹量不大于3．5％。目前中國(guó)
也已經(jīng)開(kāi)始重視鋼渣的合理應(yīng)用，JTG F40-2004
《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)中
要求對(duì)鋼渣瀝青混凝土進(jìn)行活性檢驗(yàn)，其膨脹量不
得大于1％ 。
Wu Shaopeng等 將經(jīng)過(guò)3年陳化之后的鋼渣
(不小于9．5 mm，7 d膨脹系數(shù)小于1％)，替換了
SMA中62％的玄武巖集料，使其增加了表面抗磨損
和摩擦系數(shù)，提高了抗車(chē)轍和抗低溫開(kāi)裂性能。
表2 鋼渣和焚燒灰的化學(xué)成分及含量 ％
2．3 橡膠
橡膠用于瀝青路面通常有2種不同的方式：一
種是作為粘結(jié)改性劑將膠粉摻人瀝青中；另一種是將
回收橡膠顆粒用來(lái)取代瀝青混合料中的細(xì)集料，不與
瀝青發(fā)生反應(yīng)。這2種工藝分別被稱(chēng)作“濕法”和“干
法”。用濕法得到的改性粘結(jié)劑叫做“橡膠瀝青
(Rubber Asph~t)”，用干法得到的瀝青混合料叫做
“瀝青橡膠混合料”(Asphalt Rubberised ix) 。
2．3．1 濕法
濕法工藝中，膠粉(0．15～0．6 mm)先與集料混
合后再與預(yù)熱好的瀝青混合45 min以上。膠粉通
常占瀝青質(zhì)量的18％ ～22％。部分瀝青會(huì)侵入膠
粉內(nèi)使膠粉顆粒脹大，使瀝青同時(shí)被硬化。如果瀝
青和膠粉的比例適當(dāng)，理論上可以有助于減小瀝青
路面自上而下的熱開(kāi)裂和自下而上的反射裂縫，且
可以增加路面防潮、抗氧化、抗疲勞等綜合耐久性。
美國(guó)聯(lián)邦公路局(FHWA)認(rèn)為，橡膠顆粒“濕法”工
藝對(duì)瀝青路面的改性將影響傳統(tǒng)瀝青料一系列的性
能工藝參數(shù)，如組成成分、混合時(shí)間及溫度、膠粉的
級(jí)配及含量和研磨方式。另外，濕法中膠粒還可降
低瀝青混合料的彈性模量，從而使其抗永久形變能
力得到優(yōu)化 j。橡膠路面協(xié)會(huì)(Rubber Pavements
Association)對(duì)廢舊輪胎通過(guò)“濕法”用作開(kāi)級(jí)配混
合料結(jié)合料進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)可以減少至少50％ 的
輪胎噪音 。
Liu Shutang等 在鞋底橡膠、重型卡車(chē)輪胎、
小貨車(chē)輪胎和農(nóng)業(yè)橡膠4種膠粉改性瀝青的測(cè)試中
發(fā)現(xiàn)：含量20％ 的鞋底膠粉在動(dòng)態(tài)剪切蠕變?cè)囼?yàn)和
彎曲梁流變?cè)囼?yàn)中綜合性能表現(xiàn)最好；綜合價(jià)格因
素，同樣15％ 的膠粉含量，重型卡車(chē)輪胎和小貨車(chē)
輪胎膠粉高低溫性能優(yōu)于鞋底橡膠和農(nóng)業(yè)橡膠。
2．3．2 干法
干法工藝通常是用粒徑0．85—6．4 mm的廢舊
膠粉替代瀝青中的細(xì)集料，替代量為1％ ～3％。
干法對(duì)瀝青混合料降噪和彈性模量的影響是當(dāng)
今瀝青路面研究熱切關(guān)注的焦點(diǎn)。FHWA認(rèn)為，干
法將會(huì)相對(duì)降低傳統(tǒng)瀝青混合料的彈性模量，因此
鋪筑時(shí)可能需要適當(dāng)增加層面厚度，且需要在混合
料中增加10％ ～20％的粘結(jié)劑。傳統(tǒng)路面的鋪筑
方式同樣適用于回收橡膠粒含量1％ ～3％ 的瀝青
橡膠混合料，并達(dá)到孔隙率2％ ～4％ 的設(shè)計(jì)目
標(biāo) 。
Tortum A等 考慮到馬歇爾穩(wěn)定度、流值、密
度、礦料間隙率(VMA)、瀝青填隙率(VFA)等綜合因
素，認(rèn)為最優(yōu)化工藝參數(shù)為：輪胎橡膠(0．95 mm)含
量10％，粘結(jié)劑含量5．5％ ，混合溫度155℃，混合
時(shí)間15 min，壓實(shí)溫度135℃ 。
Cao WeidongL2 將不同廢輪胎橡膠含量(1％ 一
3％)的瀝青進(jìn)行了車(chē)轍試驗(yàn)(60℃)和間接拉伸測(cè)
試(一10℃)，認(rèn)為含量3％的廢輪胎橡膠混合瀝青
具有良好的高溫抗永久變形和低溫抗開(kāi)裂性能。
Moreno F等 研究了與回收輪胎橡膠(1％)混
合的HMA，認(rèn)為通過(guò)干法工藝制得的瀝青料抗形變
能力要優(yōu)于普通高性能瀝青。
2．3．3 路面結(jié)構(gòu)中的其它應(yīng)用
廢輪胎被分成碎片后可用于路基中。與壓實(shí)土
壤相比，輪胎橡膠具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)比重輕；2)導(dǎo)
公路交通技術(shù) 2012年
熱系數(shù)低；3)滲透系數(shù)高；4)在大應(yīng)變下抗剪強(qiáng)度
高。然而它的瀝濾毒性成為人們主要關(guān)注的問(wèn)題。
美國(guó)ASTM—D6270和歐洲EN12457對(duì)輪胎瀝濾液
的表征和成分分析表明：雖然其中含有一些多環(huán)芳
香烴之類(lèi)的碳?xì)浠衔?、鋅之類(lèi)的金屬和呼吸粉塵，
但是在戶外和中性pH值的正常工作條件下，這些
釋放濃度對(duì)人體健康和環(huán)境沒(méi)有影響 。輪胎橡
膠在下層路面的應(yīng)用將可以減小冬季霜凍的影響深
度。同時(shí)，廢舊輪胎處理時(shí)的副產(chǎn)物——廢輪胎纖
維，可用作SMA的混合添加料以防止瀝青與集料的
剝離。相對(duì)于傳統(tǒng)采用的纖維素和礦物纖維之類(lèi)的
穩(wěn)定添加劑，混合料的抗變形能力和水穩(wěn)定性沒(méi)有
變化 馴。
2．4 塑料
與橡膠類(lèi)似，回收塑料也可以作為集料的一部
分或是粘結(jié)改性劑。將主要成分是低密度聚乙烯
(LOPE)的回收塑料替換DBM 中30％ 的2．36～
5 mm粒徑的集料，可使混合料密度減少16％ ，馬歇
爾穩(wěn)定度增加250％ ，且塑料瀝青(Plastiphalt)混合
料的間接拉伸強(qiáng)度(ITS)也可得到增加L3o!。LDPE
回收料(0．30—0．92 mm)替代瀝青面層中15％的集
料，可使瀝青路面馬歇爾商(馬歇爾穩(wěn)定度／流值)
增加1倍，殘留穩(wěn)定度增加15％ ，耐水性和抗車(chē)轍
能力得到加強(qiáng) 。對(duì)高密度聚乙烯(HOPE)回收料
的研究表明：當(dāng)混合溫度為165℃ ，混合時(shí)間為30
min時(shí)，加入4％HDPE的瀝青混合料，其馬歇爾穩(wěn)
定度、抗永久形變(車(chē)轍)等均優(yōu)于普通瀝青混凝
土，馬歇爾商增加50％[3 。Ergun M等 利用回收
塑料(PVC)瓶顆?；旌系臑r青料的彎曲測(cè)試，認(rèn)為
加入2％ ～6％塑料顆粒能增加其彎曲強(qiáng)度。Justo C
E G等 將混合料質(zhì)量0．4％(或結(jié)合料的8％)的
回收聚乙烯(PE)薄膜作為瀝青改性劑，馬歇爾穩(wěn)定
度較改性前增加3．3倍，在60℃水中浸泡1 d后，
仍較改性前增加2．6倍。
2．5 焚燒灰
焚燒灰由生活垃圾經(jīng)焚燒產(chǎn)生，分成“飛灰”和
“底灰”。前者是從燃燒物的氣態(tài)粉塵中篩濾得到；
后者是粗顆粒的不可燃物質(zhì)，以及含較多廢金屬
(表2)和較少重金屬成分的未燃有機(jī)物。Waher
等 在美國(guó)巴爾的摩市將灰渣作為瀝青混凝土基
層集料(替代率50％)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，認(rèn)為城市生
活垃圾焚灰可用于HMA，并有助于節(jié)約自然資源和
填埋成本。Zhang X等 在美國(guó)新罕布什爾州用
50％底灰作為瀝青混凝土集料進(jìn)行了試驗(yàn)，之后5
年的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估表明，含底灰的路段和普通路段均表
現(xiàn)良好。Gress等 將焚灰作為75％ 的替代集料，
馬歇爾配料設(shè)計(jì)結(jié)果符合新罕布什爾州的要求，并
顯示出比傳統(tǒng)瀝青混合料更低的密度。瀝濾試驗(yàn)也
表明，瀝青混凝土能將焚灰包覆，從而減少其可溶性
鹽的釋放。Xue Yongjie等 副將飛灰替代細(xì)集料和
礦粉，用鋼渣替代粗集料，得到回收料含量90％ 以
上的SMA。他們分別用Superpave和馬歇爾2種配
料設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行了研究，測(cè)試項(xiàng)目包括動(dòng)穩(wěn)定
度、水敏感度、彈性模量、抗疲勞性、車(chē)轍，認(rèn)為含焚
灰8％ 一16％的SMA能夠滿足測(cè)試要求，且Super—
pave的配料設(shè)計(jì)在各方面表現(xiàn)更好。通過(guò)浸出毒性
浸出方法(Toxicity Characteristic Leaching Procedure，
TCLP)測(cè)試，瀝青混合料的浸濾數(shù)據(jù)也達(dá)到美國(guó)環(huán)
境保護(hù)局(Environmental Protection Agency)的監(jiān)管
水平(表3)，表明瀝青對(duì)飛灰中的重金屬等有害成
分有良好的穩(wěn)定固化作用。
表3 瀝青混合料(含鋼渣74％ ，焚灰16％)TCLP測(cè)試結(jié)果
mg ·L一
重金屬名稱(chēng) cu cd I)d zn cr Ni Hg
瀝青混合料樣品 1．5 0．23 0．2018．851．35 0．27 Nd
TCLP監(jiān)管水平 一1．0 5．0 — 5．0 — 0．2
2．6 其它
Chen Meizhu等 將回收磚粉用作瀝青混凝土
礦粉與常用的石灰石礦粉進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)其具
有更高的間接拉伸模量和抗車(chē)轍能力(40℃時(shí))，改善
了水敏感性和疲勞壽命。通過(guò)靜態(tài)動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)(60
oC)，發(fā)現(xiàn)其永久變形顯著減少，高溫抗車(chē)轍能力提升，
因此認(rèn)為用回收磚粉替代天然礦粉是可行的。
建筑回收料中通常含有的水泥、陶瓷、碎石等
(表4)，也可用作道路替代集料。Fabiana等 將
建筑回收料作為替代集料用于道路中，認(rèn)為其通過(guò)
充分壓實(shí)，可提高路面承載能力、彈性模量和抗永久
變形，適用于一般道路的基層和底基層。
3 討論
將垃圾廢料用于道路鋪筑，既能減少對(duì)天然石
料的開(kāi)采，又能實(shí)現(xiàn)道路建筑的環(huán)境友好和可持續(xù)
發(fā)展。但如何變廢為寶，物盡其用地將各類(lèi)垃圾廢
料應(yīng)用于道路鋪筑中，可行性和實(shí)際路用表現(xiàn)如何，
在這些方面相比歐美一些國(guó)家，中國(guó)開(kāi)展的研究和實(shí)
2012年第2期 高 惠，等：回收廢料用于瀝青道路鋪筑的研究與展望 35
表4 建筑回收料中含有的材料種類(lèi)和特性 ％
踐較少。
通過(guò)研究測(cè)試，碎玻璃(4．75 mm)含量為
10％ ～15％的面層瀝青混合料具有較好的路用性
能。但為了提高廢料的回收利用率，不同粒徑大小
的廢玻璃可以分別作為粗集料和細(xì)集料應(yīng)用于路面
的各個(gè)層面中，也可以在成本允許范圍內(nèi)將材料粒
徑適當(dāng)加工，以滿足應(yīng)用需要。
鋼渣則不僅可用作基層填料，也可用作面層粗
集料，以充分發(fā)揮其機(jī)械強(qiáng)度和抗滑性能。雖然大
顆粒高質(zhì)量的鋼渣在試驗(yàn)和實(shí)際路用中表現(xiàn)不錯(cuò)，
但相比普通石料，密度較大(3．2～3．6 g／em )，應(yīng)用
于SMA和開(kāi)級(jí)配抗滑磨耗層(OGFC)時(shí)～定程度上
會(huì)增加運(yùn)輸成本。此外，鋼渣中存在的游離態(tài)CaO／
MgO將使其在潮濕環(huán)境中體積膨脹，從而影響實(shí)際
應(yīng)用，因此需進(jìn)行灑水預(yù)處理或自然風(fēng)化(12～l8
個(gè)月) 。中國(guó)對(duì)于鋼渣的應(yīng)用，也應(yīng)該規(guī)范其pH
值、電導(dǎo)率、瀝濾液鉻含量等的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
回收橡膠與瀝青混合料混合后，能減少開(kāi)裂，降
低噪音及提高耐用性。由于不同的應(yīng)用需要，橡膠
在瀝青中的混合工藝也不同。在濕法工藝中，人們
關(guān)注粘結(jié)性能；在干法工藝中則更關(guān)注混合性能。
這種方式是否能夠得到推廣，還將取決于回收橡膠
混合料在道路中的使用壽命。
LDPE回收料可以替代15％ ～30％的集料，如
果設(shè)計(jì)應(yīng)用合理，將使瀝青路面的抗車(chē)轍、抗老化、
抗開(kāi)裂性能都得到提升。HDPE(4％)、PE薄膜
(0．4％)回收料可以替代一部分瀝青粘結(jié)改性劑，
同時(shí)還能增加混合料的馬歇爾穩(wěn)定度。
生活垃圾焚燒灰替代細(xì)集料和礦粉，配合鋼渣
來(lái)替代粗集料，可使SMA中回收料含量達(dá)到90％以
上。含8％ ～16％焚灰的SMA能夠在穩(wěn)定度、水敏
感度、彈性模量、疲勞度、車(chē)轍等方面滿足路用要求。
由于瀝青對(duì)焚灰中的重金屬等有害成分有良好的穩(wěn)
定固化作用，可減少其瀝濾毒性，故也使得這種廢料
有了較好的處理方式。
4 結(jié)語(yǔ)
1)瀝青道路從基層到面層，各層的石料都是有
限的自然資源，垃圾廢料的填埋或堆放也將對(duì)日益
緊張的土地資源造成影響?；厥樟蠈?duì)道路鋪筑材料
的替代應(yīng)用，無(wú)論從節(jié)約自然資源還是減少環(huán)境污
染方面考慮，都具有重要意義和價(jià)值。
2)根據(jù)鋼渣、玻璃、橡膠、塑料、焚灰等各類(lèi)垃
圾回收料不同的特性，如顆粒大小、硬度、粗糙度、孔
隙率、彈性等，將它們通過(guò)適當(dāng)加工和預(yù)處理，后用
于路面各層結(jié)構(gòu)中，均表現(xiàn)出與天然集料和礦粉相
同甚至更優(yōu)越的路用性能。
3)筆者通過(guò)對(duì)各類(lèi)回收料的綜合分析，認(rèn)為在
評(píng)估使用回收料的瀝青道路性能時(shí)，對(duì)以下幾點(diǎn)需
要有明確的認(rèn)識(shí)：(1)不同的混合料類(lèi)型(如SMA、
熱壓式瀝青混凝土(HRA))，對(duì)其集料的性能要求
也不同。(2)回收料顆粒度大小與普通集料的替代
率相關(guān)。(3)回收料對(duì)氣溫降水的適應(yīng)性和所需的
加工方法。
4)回收料用于瀝青道路鋪筑這一方式的具體
實(shí)現(xiàn)還有許多非技術(shù)問(wèn)題需要克服，如廢料的回收
價(jià)格、加工成本；回收料的分類(lèi)，收集設(shè)備的配備；回
收工作的系統(tǒng)化、規(guī)?；?；回收加工過(guò)程中造成的能
源消耗；回收料的浸出毒性對(duì)河流、土壤、大氣等造
成的污染。
5)國(guó)家應(yīng)通過(guò)立法以及經(jīng)濟(jì)手段的鼓勵(lì)支持
來(lái)宣傳和普及公民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，適當(dāng)補(bǔ)貼使用
回收料筑路的相關(guān)廠家，制定規(guī)范的筑路材料檢測(cè)
方式，開(kāi)發(fā)更多更新的可替代天然集料的垃圾回收
料，如舊瀝青路面、水泥混凝土碎塊、磚瓦、木頭、陶
瓷等?？梢灶A(yù)見(jiàn)，回收料的道路鋪筑應(yīng)用隨著自然
資源的減少將越來(lái)越呈現(xiàn)出其環(huán)境和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而
相關(guān)政策及規(guī)范的形成也將使這一應(yīng)用變得更加切
實(shí)可行。
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(下轉(zhuǎn)第43頁(yè))
2012年第2期 王 寧：高等級(jí)公路瀝青路面施工工藝與攤鋪設(shè)備的關(guān)聯(lián)控制43
鋪機(jī)，則熨平板溫度不易達(dá)到要求，振搗片也不容易
熱，可能出現(xiàn)接頭低、厚度不夠和表面不光滑等現(xiàn)象。
2)攤鋪機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)應(yīng)緩慢、勻速、連續(xù)不問(wèn)
斷，不得隨意改變攤鋪速度或中途停頓，以提高平整
度，減少瀝青混合料離析。攤鋪速度宜控制在2～6
m／min。施工中，停機(jī)再起步攤鋪的過(guò)程對(duì)路面質(zhì)
量的影響相當(dāng)大，當(dāng)料車(chē)因?yàn)槟承┰虮恢袛嗨土?
時(shí)，一般操作者往往會(huì)將料斗里的混合料全部攤鋪
完后再停機(jī)，來(lái)料后再慢慢起步，這樣做是錯(cuò)誤的。
因?yàn)楫?dāng)料斗里混合料不足時(shí)繼續(xù)攤鋪，混合料溫度
會(huì)降低，過(guò)低的溫度會(huì)顯著降低鋪筑路面的壓實(shí)度
和平整度；同時(shí)料槽里?昆合料減少，熨平板的承載力
也相應(yīng)減小，從而導(dǎo)致熨平板因自重而下沉，此時(shí)鋪
筑的路面就會(huì)變?。粊?lái)料后混合料增多，對(duì)熨平板的
承載力增大，熨平板就會(huì)爬高。實(shí)際施工中可以發(fā)
現(xiàn)，攤鋪機(jī)暫?；蜃儞Q速度后，其攤鋪的路面都有1
道痕跡，且攤鋪機(jī)停頓時(shí)間越久痕跡越明顯，所以對(duì)
攤鋪速度和供料保證必須嚴(yán)格要求，嚴(yán)禁攤鋪機(jī)隨
意暫停。
3)攤鋪機(jī)的螺旋布料器轉(zhuǎn)動(dòng)速度與攤鋪速度
應(yīng)保持均衡。為減少攤鋪中瀝青混合料離析，布料
器兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器2／3高度的混合料。
4 結(jié)語(yǔ)
高等級(jí)公路瀝青路面施工工藝和攤鋪設(shè)備的關(guān)
聯(lián)控制對(duì)提高瀝青路面施工質(zhì)量是切實(shí)可行和有效
的。通過(guò)以上分析，提出了施工工藝對(duì)攤鋪設(shè)備的
要求，并提出如下建議：
1)熨平板是攤鋪機(jī)的最重要部件，其對(duì)瀝青路
面鋪筑質(zhì)量有較大影響，建議施工中對(duì)熨平板各部
件按要求使用、保養(yǎng)、調(diào)整和更換。
2)按要求對(duì)瀝青路面攤鋪設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱，控制
攤鋪速度并保證供料的連續(xù)性，確保路面鋪筑質(zhì)量。
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