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土木工程技术在过去的一百多年里取得了飞速的发展，大量土木工程设施的建设提高了人类生活水平和生活质量，但也随之带来了许多重大的社会问题：消耗大量自然资源，破坏了自然环境，加重了环境污染。在土木工程设施的翻修改建中产生大量的废旧土材料，过去通常采用填埋等措施进行处理，占用了土地资源，污染了生活环境，浪费了资源。因此，废旧土木工程材料的再生利用，对于促进循环经济的发展、坚持走可持续发展道路具有重要意义。从单纯的向自然界索取到再生利用废旧资源是土木工程工作者面临的重要课题，也是社会发展的必然趋势。
废旧沥青混合料是一种典型的废旧土木工程建设材料，据调查，我国每年产生废旧沥青混合料数千万t，对其有效再生利用对于推进我国固体废物再生利用事业具有重大意义。废旧沥青混合料再生利用在我国是一项新兴的研究课题，起步于上世纪的80年代，近几年备受广大道路工作者的关注。但迄今为止，废旧沥青混合料再生利用在我国并未得到广泛的推广。本文通过对国内外沥青混合料再生利用情况进行广泛的调研，试图对我国废旧沥青混合料再生利用中存在的问题和解决对策进行全面的分析。
1废旧沥青混合料再生利用及其历史
1.1废旧沥青混合料的产生
沥青路面是道路路面的主要类型，各国情况虽有差别，一般情况下，沥青路面约占道路路面的70%～80%。作为沥青路面面层的沥青混凝土由碎石、砂、石粉和沥青组成。沥青是有机材料，作为路面结构层，沥青混合料除了要经受磨耗、冲击等物理破坏作用外，还经受日晒、冰冻、水浸等环境作用的影响，故沥青材料的品质随着使用年限的增长发生变化，其中的轻质部分逐渐散失，沥青逐渐老化，黏结力和强度逐渐下降，最终导致沥青混凝土路面出现车辙、拥包、波浪、裂缝、坑槽、飞散等病害，当路面性能下降到一定程度，不能满足汽车安全、舒适、经济、快捷行驶的要求时，就要对路面进行翻修或改建。因此，沥青路面的使用寿命长则10～15a，短则3～5a，达到使用年限的路面必须进行翻修和改建。在沥青路面的维修、翻修和改建过程中将产生大量的废旧材料，其中废旧沥青混合料包含有碎石、砂以及3%～4%左右的老化沥青，它是可利用价值较高的一种材料，对它的再生利用可以在节省道路建设材料等方面做出贡献。
1.2再生利用历史
国外对旧沥青路面再生利用研究，最早是1915年在美国开始的，但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究。1973年石油危机爆发后，美国对该技术才引起重视，并在全国范围内进行广泛研究。到上世纪80年代末，美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半，并在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。
我国对废旧沥青混合料再生利用的研究可分为三个阶段。第一阶段是起步阶段，在20世纪70年代，我国一些公路养护部门对废旧沥青混合料材料再生利用进行了尝试性的研究，并取得了一些成果；到80年代初期有了进一步的发展。第二阶段是80年代中后期到90年代初，随着我国高速公路的大量建设，废旧沥青混合料路面再生利用技术被暂时搁置，没有得到进一步的发展。第三阶段是从90年代中后期至今，由于早期建成的高速公路陆续到了大修改造时期，而且可持续发展和环境保护议题进一步提上日程，使得废旧沥青混合料的再生利用又成为有关部门关注的焦点。
1.3再生利用方法概述
沥青路面的再生利用，是将旧沥青混合料路面经过翻挖、回收、破碎和筛分后，与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。沥青再生技术主要分为热再生和冷再生两大类，其中热再生又分为厂拌热再生和现场热再生，冷再生又分为厂拌冷再生和现场冷再生几种形式。
1.3.1厂拌热再生
厂拌热再生是先将旧沥青混合料路面铣刨后运回工厂，通过破碎、筛分，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和，使混合料达到规定的指标，按照铺筑新路面的方法进行铺筑。国内外的经验证明，此方法可以用于品质较好的废旧沥青混合料的再生利用，充分利用了废旧沥青混合料的骨料和所含有的老化沥青，具有良好的社会和经济效益。
1.3.2现场热再生现场热再生是通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序，一次性实现就地旧沥青混合料路面再生，具有无需运输、工效高等优点。主要用于修复沥青路面的表面病害。其特点是：(1)改进了工艺，减少了施工程序；(2)施工配套设备少；(3)废料可就地再生使用；(4)修补速度快，质量高；(5)工程成本低，节省造价。
1.3.3厂拌冷再生
厂拌冷再生是将旧沥青路面材料运回稳定土搅拌厂，经过破碎作为稳定土的骨料，加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂或新料进行搅拌，然后用于铺筑。此方法通过改变乳化沥青的用量，根据马歇尔稳定度、流值、空隙率等技术指标确定乳化沥青的最佳含量。对不能热再生的旧沥青混合料可有效地进行再生利用，混合料主要用于铺筑道路的基层和底基层。
1.3.4现场冷再生
现场冷再生技术是指对旧路面沥青面层或部分基层材料破碎加工后，作为新结构的基层(或底基层)重新利用。利用专用再生机械在现场进行铣刨、破碎，加入适当新骨料或细集料和外掺剂(水泥、石灰、粉煤灰、水等)拌和、整平和预压，再由压路机进一步压实。这种冷再生技术主要用于高等级公路路面基层或底基层的翻修或重修。
不同的废旧沥青混合料可以选用不同的再生利用方法，也具有不同的经济和技术效益。技术人员应根据具体的实际情况，选择具有最好效益的再生利用方法。
2国外沥青混合料再生的发展和现状
国外发达国家对沥青混合料再生进行了长期的研究和实践，现在形成了法律法规完善、技术标准配套、设计和施工技术成熟的局面，极大地促进了废旧沥青混合料的再生利用。
2.1美国
沥青路面的再生利用在美国已是常规实践。美国交通运输研究委员会编制出版了《路面废旧再生指南》，美国沥青协会出版了《沥青路面热拌再生技术手册》，1983年出版了《沥青路面冷拌再生技术手册》，形成了较完备的技术规范体系。
2000年9月美国沥青道路协会(NAPA)出版了“热拌沥青混合料再生利用现状”(Recycling Practices for HMA)，介绍了有关美国在废旧沥青混合料再生利用和废物在道路工程中再生利用的情况。2000年的废旧沥青混合料再生利用率为80%，居各类废物的再生利用率之首。美国高速公路和一般道路中有92%为沥青路面，再生沥青混合料(RAP)被广泛应用于新建路面、路基、路肩以及高填土路堤中。据美国联邦公路管理局的调查，旧沥青路面再生利用，可以节约材料费53.4%，路面造价降低25%左右，节约沥青50%。据统计，仅1980年美国就使用了约5000×104t旧路面材料，节约投资达3.95亿美元。
在美国，使用再生材料效果最好的六个州是科罗拉多、佛罗里达、乔治亚、路易思安那、马撒诸塞和华盛顿州。下面是这几个州在再生沥青混合料利用方面进行的探索和取得的成果简介。
2.1.1科罗拉多州
使用30%再生材料的再生沥青混凝土路面与普通混凝土路面进行了对比，使用6a后未发生车辙现象，摩擦系数和横向裂缝相同，再生沥青混凝土路面只发生了少量的纵向裂缝。
2.1.2佛罗里达州
再生沥青混合料路面具有良好的使用性能，而且可以像普通沥青混合料一样进行罩面施工，且具有更好的使用性能。坦帕州立大学的A.Epps教授的比较研究表明，再生材料使用率在10%～25%之间时，可以降低工程造价。美国联邦道路局(FHWA)的研究也表明，再生材料使用率在30%以下时，可以降低工程造价。
2.1.3乔治亚州
再生材料使用率在10%～40%的5个道路工程的实验数据表明，施工后约2a时间内，再生沥青混凝土路面和普通沥青混凝土路面一样，未发生车辙、磨耗、疲劳裂缝等现象。其它15个工程的数据表明，再生沥青混凝土路面和普通沥青混凝土路面具有一样的、甚至更好的使用性能。
2.1.4路易思安那州
使用期间6～9a，再生材料使用率20%～50%的10个工程的数据表明，从测定的破损状况、沉陷量、结合料特性和混合料品质等数据中未发现再生沥青混凝土路面和普通沥青混凝土路面之间存在差别。
2.1.5马撒诸塞州
研究者记录了含有30%再生材料的再生沥青混凝土路面11a使用期间的实验数据，11a后未发现破损，与普通路面具有相同的使用性能。
2.1.6华盛顿州
收集了16个工程、再生材料使用率为10%～80%、使用期间为8～16a的再生沥青混凝土路面实验数据。2个工程为开粒度表面处理的再生路面，发生了不同大小的车辙；4个工程的普通沥青混凝土路面使用性能好于再生沥青混凝土路面；其余10个工程的再生沥青混凝土路面使用性能优于普通沥青混凝土路面。其它再生材料使用率在70%～80%之间的工程中，再生沥青混凝土路面和普通沥青混凝土路面的使用性能之间没有明显差异。
2.2日本
日本从1976年开始大规模进行沥青路面再生技术的研究，是法律法规和技术规范建设较好的国家之一。日本1968年制定了《公害对策基本法》，1971年制定了《水质污染防止法》，1971年制定了《废弃物处理法》并在1992年改正该法律时添加了废弃物减量化处理和再生利用方面的内容。1972年制定了《自然环境保护法》，1991年制定了《再生资源利用促进法》，1993年将《公害对策基本法》与《自然环境保护法》合并制定了《环境基本法》。日本第147届国会通过了与资源再生利用相关的6部法律，与原来的2部同类法律一起构成了日本资源再生利用的法律体系。日本道路协会于1984年制订发行了《沥青废料再生利用指南(案)》，1988年制定发行了《路拌再生基层工法技术指南(案)》，1989年制定发行了《路拌沥青混凝土再生工法技术指南(案)》。经过十几年的试用和总结，1992年日本道路协会对《沥青废料再生利用指南(案)》进行了修订，发行了《厂拌再生沥青混凝土技术指南》，而其它2个规范还未进行修订，仍在试用阶段。1997年日本全国发生废旧沥青混凝土3565×104t，其中有25%(约891×104t)被用来生产厂拌热再生沥青混合料，有56%(约1990×104t)被用于再生道路基层等其它方面，只有19%(684×104t)的残余部分没有太大的利用价值，被最终填埋到垃圾处理厂。从沥青混凝土道路路面施工数量上来看，1997年日本全国共使用热拌沥青混凝土7861×104t，其中的29%(2284×104t)是新沥青混凝土，其它的71%(5577×104t)是再生沥青混凝土。
2.3欧洲
上世纪70年代中期，联邦德国、荷兰、芬兰等国家相继开始小规模的废旧沥青混合料再生利用试验，并加以推广。相对来讲，德国的再生利用技术发展较快.制定了专门的技术规范.对废旧沥青混合料再生利用方法进行了系统的分类。到1978年已经将全部废旧沥青混合料材料加以再生利用。某些大型的机械和施工公司开发研制了专门进行废旧沥青混合料再生的施工机械，并且制定了与其配套的施工技术规范，其技术已推广到世界很多国家和地区。
前苏联对废旧沥青混合料再生利用也进行了较长时间的研究，1966年出版了《沥青混凝土再生利用建议书》，1979年出版了《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》，1984年出版了《再生沥青混凝土》，详细阐述了路拌再生和厂拌再生的方法。列宁格勒市道路桥梁管理局自1980年开始对旧沥青混凝土进行处理，用于修建道路基层和面层。每年生产再生沥青混凝土50000t，可铺筑80000m2的道路基层或面层，节省沥青3200t，节省矿物骨料25000t。
国外主要发达国家在废旧沥青混合料再生利用的标准建设情况如表1所示。
表1国外再生沥青混凝土技术规范
3我国沥青混合料再生的历史和现状
3.1我国道路建设的基本状况
自上世纪80年代以来，我国公路，尤其是高速公路发展很快。19881992年为高速发展的初期，年通车里程只有100多km；1993～1995年，每年增加500km左右；19961998年，每年增加1000多km；1998年以后全国新建高速公路约3000km。至2002年底，我国高速公路通车里程达2.52×104km，总里程居世界第二。2010年，我国高速公路规划里程将达3.5×104km。同时，我国一级公路、二级公路也取得了长足的发展，截至2002年，中高级和次高级路面72.19×104km，二级和二级以上高等级公路为24.97×104km，在这些高等级公路的路面中，沥青路面占80%。而且，随着沥青路面技术的发展，沥青路面所占的比重将越来越大。除公路建设外，城市道路建设事业也取得飞速发展，到2002年底，我国拥有城市道路20.8×104km，道路面积31.6×108m2，城市道路的绝大多数也是沥青路面。
我国每年产生多少废旧沥青混合料，尚无统计部门对这一问题进行专门的详细统计，以至不同资料得出不同的统计数字，多者每年几千万t，少者每年几百万t。如果以以上统计数字为根据，以每年道路路面维修、翻修和改建率1%计算，我国每年废旧沥青混合料发生量估算结果如表2所示。
表2废旧沥青混合料发生量估算 
可以看出，即使不考虑等外级公路，每年翻修率仅按1%计算，我国每年废旧沥青混合料发生量也有4500多万t。而实际上，每年公路和城市道路翻修率高于1%，则废旧沥青混合料发生量可能达到1亿t左右。在1亿多t的废旧沥青混合料中，含有约300～400万t的老化沥青，5000～6000万t的碎石，3000～4000多万t的砂，其经济价值据粗略估算可达10亿元以上，是非常可观的。
3.2废旧沥青混合料再生利用现状和存在问题
3.2.1现状
我国对废旧沥青混合料再生利用技术的研究具有明显的阶段性和历史特色。
自上世纪80年代初期开始对废旧沥青混合料再生利用进行研究，取得了众多成果。在总结研究成果的基础上，1991年发布了《热拌再生沥青混合料路面及验收规程》，从原材料的采集、旧沥青路面的翻挖，到再生沥青混合料的配合比设计及制备等方面都作了相应的规定。但限于当时我国社会和经济条件，修建的沥青路面等级较低，沥青面层种类复杂，既有沥青碎石，也有沥青表处、贯入式沥青面层等，只有少量的高等级沥青混凝土面层，所修建的沥青面层的厚度也较薄。因此在当时条件下，废旧沥青混合料成分复杂，再生利用价值相对较低。同时人们对环境保护的意识较差，对再生资源的利用也缺乏足够的认识，因此沥青路面的再生技术并未得到广泛推广。
自80年代中后期到90年代初，我国高等级公路建设飞速发展，建造了大量新的高等级沥青路面。在这一时期，高性能沥青材料、新型路面结构以及沥青路面的耐久性成为道路工作者关注的焦点，废旧沥青混合料再生利用技术被暂时搁置。
近几年来，废旧沥青混合料再生利用的研究重又受到道路工作者的关注，其原因之一，90年代建设的高速公路和高等级公路已使用了10～15a，许多高速公路陆续到了大修改造时期，废旧沥青混合料将大量发生。这些路面均为高级和次高级沥青路面，品质相对较好，再生利用价值较高；其次，人们对环境保护和资源有效利用的意识越来越强，国家对固体废物的排放加以立法限制，作为固体废物的废旧沥青混合料将不能被随意的堆放或废弃；第三，随着我国公路建设事业的发展，许多外国的新技术被采用，许多外国的公司也进入我国的公路建设领域。与此同时，国外发达国家的废旧沥青混合料再生技术也被介绍到国内，并有许多外国公司进入我国的废旧沥青混合料再生利用领域。在以上大背景的影响下，许多研究单位和施工企业对废旧沥青混合料再生利用进行了研究和实践。北京市有关企业成立了专门的公司，并得到相关政府部门的支持。广东省某高速公路大修中，利用回收的再生骨料生产厂拌热再生沥青混凝土，用于铺筑道路的底面层。此外在河北、江苏、上海、辽宁等地也对废旧沥青混合料的冷再生技术以及现场再生技术进行了研究和实验，取得了一定的研究成果。但综观我国废旧沥青混合料再生利用现状，国外发展已经较为成熟的再生技术在我国还处于落后状态，再生混合料一般被用来铺筑一些低等级路段或修补坑槽，在高等级道路路面中，再生混合料一般用于基层或底基层，与国外的发展现状相比差距甚远。
3.2.2存在问题
综合对比分析国内外在废旧沥青混合料再生利用方面的技术和应用的现状，我国在这一领域存在以下几个主要问题：
(1)我国道路快速建设的历史较短，由于历史的原因，沥青路面的类型多种多样，使用的年限也各不相同，具有较大的差异。因此废旧沥青混合料的品质均匀性差，不利于大规模推广再生利用技术。
(2)对废旧沥青混合料再生利用技术缺乏系统的基础研究，没有形成系统的研究成果。在我国，虽对废旧沥青混合料再生利用的四种主要方法均有一定的研究和实践，但从旧料回收方法、再生混合料设计方法、施工设备，到再生路面施工和控制方法等，基本上都是参照国外的技术标准进行。不同的研究者可能参考了不同的标准，得到的研究成果缺乏足够的可比性。因此形不成我国的系统研究成果。
(3)由于缺乏基础研究成果的支持，我国还没有建立完备的废旧沥青混合料再生利用标准体系。与国外发达国家相比，我国在这一点上尤其落后，直接影响了废旧沥青混合料再生利用事业的开展。实际中参考的国外标准，有些地方与我国的国情有差异，有些地方与我国现有规范不接轨，从而导致再生材料使用范围受到限制的情况发生。
(4)废物的再生利用是一个系统工程，它不是某一个行业或部门可以独立完成的，需要对相关产业进行资源配置的再优化。同时，废物的发生具有批量小、地点分散的特点，需要相关部门的配合，建立一定规模的再生利用设施才能发挥作用。要达到这一点，需要加强相关单位的信息交流，建立废物发生、收集、处理、再生利用的规范化程序。而这正是我国今后需要大力加强之处。
(5)废物资源的再生利用需要国家的大力支持和政策的引导，对于从事废物再生利用的企业，国家要给予一定的物质鼓励，废物排出企业要在经济上给予废物再生利用企业一定的补偿，这样才能使这些企业得以生存和发展。在这方面，我国与国外发达国家还有一定的差距。分页标题#e
4当前我国废旧沥青混合料再生利用的课题
我国对废旧沥青混合料的再生利用进行了一定的研究，但还远没有达到推广应用的程度，在基础研究、标准制定、行业资源优化配置、国家法律法规建设等方面存在诸多问题。为解决这些存在的问题，推进我国废旧沥青混合料再生利用事业，当前应着重开展以下课题的研究工作。
(1)对我国废旧沥青混合料发生状况、处理现状进行系统的调查研究，对废旧沥青混合料的品质，即旧沥青含量、骨料级配、旧沥青性能指标、旧沥青组分等，进行比较全面的调查和实验，以期为开展我国废旧沥青混合料再生利用及确定再生利用方式提供指导。
(2)广泛开展废旧沥青混合料再生利用的基础研究，探讨旧材料的收集、处理的方式，探讨适合我国国情又与现有技术规范接轨的再生材料的设计方法、实验方法和性能评价指标，探讨合理的施工设备、施工工艺和施工质量评价方法，以期取得我国废旧沥青混合料再生利用的系统化研究成果。
(3)加强我国在废旧沥青混合料再生利用领域的标准化建设，在进行广泛研究和工程实践基础上，尽快制定适合我国国情的废旧沥青混合料再生利用的实验规程、设计方法与标准、品质评价标准、施工质量控制标准等国家或部门标准。 #
(4)加强废旧沥青混合料发生情况的交流与合作，应用现代网络技术，建设道路工程废旧材料信息网，建立废旧沥青混合料再生利用的社会协作机制。
(5)开展废旧道路材料发生机理和产业化调整模式的研究。即对废旧道路材料产生的原因、再生材料的生产工艺、再生材料的应用领域等进行综合研究，寻求废旧道路材料可以得到最有效再生利用的产业化模式，探讨提高我国废旧道路材料再生利用经济性的方式和方法。
(6)尽快制定限制废物排放、鼓励废旧道路材料再生利用的法律法规。明确废旧道路材料在固体废物中的法律定位，明确相关业者的责任和义务，对从事废旧材料再生利用的企业给予经济和政策上的支持。
参考文献：略
