再生沥青101：刮擦表面

作者：Pavel Kriz，博士，埃克森美孚美国沥青技术负责人

在美国270万英里的铺面道路中，94%铺有沥青。有几个可能 沥青比其他路面替代品更常用的原因之一是，研究表明，沥青 由于材料的耐用性，路面的投资回报率很高，而且需要更少的能源 与混凝土相比。

沥青也被认为是一种巨大的可再生资源。事实上，再生沥青路面（RAP），也称为 考虑到使用再生沥青可以降低项目成本，再生沥青是一种有吸引力的解决方案 同时也有助于提供更可持续的项目。根据美国沥青路面协会的数据， 据估计，沥青路面的回收利用为美国纳税人节省了超过25亿美元，并节省了 每年有超过6000万立方码的垃圾填埋场。沥青能够带来有意义的经济和 可持续的影响使材料时机成熟，这是新研究、创新的重要领域 以及教育，以确保正确使用和安全处理回收产品。

回顾：回收的“黄金时代”和21世纪初的复兴

多年来，RAP的使用在很大程度上取决于世界上发生的事情，包括 经济压力和其他外部变量。20世纪70年代是RAP首次被广泛使用。传统上， 回收沥青涉及清除旧沥青路面，并将其经过一系列过程以生产RAP。 然后，RAP与新的骨料和沥青粘合剂混合，制成一种新的、部分回收的沥青混合料，用于 重新铺设道路。

当沥青回收在20世纪70年代流行时，它在能源危机期间作为一种经济 并且混合物中使用的RAP的量可以高达50%。20世纪70年代末 进入20世纪80年代，由于可负担的沥青粘合剂供应的增加和性能问题，RAP的使用量下降 由于当时的技术还不够成熟，一些再生道路出现了过度开裂。

20世纪90年代，Superpave（当时的一种创新新规范）被引入，以防止路面铺设 以车辙形式变形。它限制了粘合剂中RAP的含量，并侧重于防止 疲劳和低温开裂。由于经济效益不大，RAP的使用率降至约5%。在the 21世纪初，沥青粘合剂的高成本影响了业内人士重新审视再生沥青，再生沥青具有 除了是一种可持续的选择外，还有助于节省时间和金钱。到2017年，约20%的 RAP在美国平均用于沥青混合料。如今，由于政府法规和组织 对可持续实践的承诺在世界各地继续增长，对可持续选择的额外关注 就像再生沥青一样至关重要。

再生沥青的性能

对于再生沥青，其质量和性能可能会受到所使用的特定再生材料的影响。 了解不同回收材料可能产生的潜在影响将有助于确保成品质量 产品。最后，再生沥青需要承受道路上的巨大重量以及极端天气 这两个因素都是造成道路材料应力的主要因素。

当使用正确的技术和机械正确混合时，含RAP的路面性能相似 仅用原始材料建造的路面。RAP的使用有助于通过保护环境来最大限度地减少环境影响 自然资源，减少垃圾填埋场废物，并最大限度地减少额外骨料开采、沥青消耗的能源 生产和运输。

除了是一种更可持续的选择外，施工中的易用性也是RAP的一个关键优势 混凝土路面。RAP不仅可以很容易地添加到热拌厂的新混合物中，而且只需要一个顶层 被磨掉并更换。此外，还有一些技术可以实现100%的原位回收。通常，一条路 一系列设备对沥青路面进行研磨和擦洗，将其与添加剂和新的粘合剂混合，然后放回原处 在原址上建造一条完全可回收的路面。无需单次装载即可生产新的路面 正在运输的材料。通常，该过程用于修复结构路面层，以及 在顶部放置热混合物覆盖层，以保护原位回收层。这样的过程是不可能的 混凝土路面，必须挖出并拆除整个路面结构，以便更换新的 层。此外，再生混凝土通常不能用于。

那么，为什么不完全使用再生沥青呢？重要的是要充分了解 在整个沥青混合料中使用的再生沥青会影响最终产品。自20世纪70年代以来，该行业一直在争论 这一主题以及添加高百分比的RAP可能会导致不良化学物质的担忧 成分，容易加速老化，最终导致沥青混合料的显著刚度，从而导致过早老化 道路故障。增加沥青混合料的刚度可以提高对永久变形的抵抗力，如 车辙，但它也会导致脆性增加，对疲劳和热裂纹的抵抗力降低2。

额外材料的回收

除了RAP，在沥青路面中回收的来自外部行业的常见材料包括橡胶 废旧轮胎、沥青屋面板、钢铁和高炉渣。这些材料具有独特的特性 最终影响最终的再生沥青产品。例如，用过的轮胎橡胶可以增强整体路面 演出同时，钢渣可以提高骨料强度，但两者都需要正确的技术 以获得相关的积极效果。除了特定的材料，实际的回收过程也会影响演出。

过去十年中，技术的重大进步扩大了可使用的回收材料的类型 在再生沥青中。此外，行业研究继续围绕化学成分的变化进行，基于 回收材料。这项研究对于确定哪些回收材料具有化学对抗性至关重要 在混合和扩散过程中，最终影响最终产品。

如果公司无法确认用于铺设沥青的材料，那么回收沥青总是存在潜在风险 以前的路。这很重要，因为当沥青被回收时，有些材料，如特定的塑料 与混合过程不兼容。塑料有很多不同的类型，这就是为什么研究起到了这样的作用 一个重要的作用——回收塑料等异物需要知道其具体的制备方法 以及可以使用的材料的最大量。

再生沥青的使用寿命

开发了先进的解决方案来提高RAP混合物的性能。例如，用于热拌的储料仓 有助于将新旧粘合剂融合在一起，在混合物中产生均匀的图案，使其更加均匀和 导致较少的开裂。

道路的寿命和性能最终取决于道路的类型、路面的应力 路面（例如高速公路上的重型卡车与停车场周围行驶的小型汽车）和天气状况。这个 路面表面是受力最大的层，因此在顶层以下使用再生沥青 暴露在盐、水和冰冻天气中有助于延长道路的寿命。

再生沥青的未来，无论是延长寿命、围绕新技术的创新还是 在混合过程中发现可以回收的新材料都需要持续的工业 研究、行业专家之间的沟通和资金，以确保沥青的质量不受影响 一路上。自20世纪70年代的第一次大浪潮以来，再生沥青已经取得了长足的进步，该行业正在 负责确保最终产品达到最高质量，并提供安全体验和可持续道路 在未来的几年里。

关于作者：

Pavel Kriz博士，埃克森美孚PEng美洲沥青技术负责人，拥有20年的沥青技术经验 经验丰富，从实验室测试和研发到炼油厂和客户技术支持。他 目前担任埃克森美孚美洲沥青技术团队负责人。帕维尔曾为帝国工作 加拿大萨尼亚石油研究中心沥青实验室首席研究员。

帕维尔目前担任沥青协会技术咨询委员会主席，是加拿大 沥青技术协会、沥青铺路技术专家协会、AKM10——沥青的生产和使用 美国国家科学院、工程院和医学院交通研究委员会。他有 撰写了30多篇技术论文和多项专利。

帕维尔从英国获得了化学工程硕士学位，重点是炼油厂运营 捷克共和国布拉格化学技术研究所，以及捷克大学沥青材料博士 卡尔加里。

1.沥青路面联盟 
2.道路材料和路面设计