微波热再生技术应用于公路维护
发布时间：2010-01-14 共2页
3、微波加热系统在沥青砼面层上的应用
3.1 微波加热系统的主要构成
（1）、微波加热系统是由磁控管、电源、波导、天线或谐振腔以及微波隔离装置构成；
（2）、磁控管是真空电子管的一种，通常作为微波能发生器；磁控管按工作状态分，分为脉冲磁控管和连续波磁控管，微波加热主要采用连续波磁控管；
（3）、电源是驱动磁控管起振并产生微波的装置；
（4）、波导承担微波的传送；
（5）、天线负责发射微波；
（6）、炉腔是微波加热的腔体；
（7）、微波隔离装置包括微波屏蔽炉门或微波屏蔽装置等。
3.2微波加热系统在沥青砼面层上的应用
微波路面养护设备在使用以上工艺进行路面病害修补时有着明显的优势，能够深层加热路面，而且不会将原有的沥青混凝土烧焦。主要的步骤如下：
3.2.1 路面加热
使用路面加热设备加热路面，由于微波的特性，最加热深度可以达到15～18㎝，加热效果最好是8～12㎝。
3.2.2添加活性济
微波路面养护设备上面带有乳化沥青喷洒装置，用气压原理把乳化沥青喷洒在翻松的沥青混凝土上。
3.2.3 加入新的沥青混合料
威特综合养护车如微波王、风驰上带有沥青混合料加热装置。只需用做好的混合料块加热就可以了。
3.2.4 压实
微波王、灵特养护车上面都带有压路机。根据病害小选择冲击夯或压路机对中层进行碾压。
3.2.5洒沙
为了提高路面表面的抗滑能力，提早开放交通，最好在压好的路面上均匀喷洒少量的乳化沥青，并撤上一层干净的细砂。
4、微波热再生施工工艺
4.1 面积病害的修补工艺
微波就地热再生工艺适用于小面积（4.5㎡）以下的病害修补，对于车辙、面积的裂纹等病害，我们采用的是连续加热的方法，即连续加热两次。由于采用微波加热后沥青混凝土的保温效果比较好，第一块加热区域的加热温度可以稍微高一点（控制在国家养护规范参数内），待第二块区域加热完毕后，两块路面合并在一起翻松进行修补，这样一次可修补8㎡。此工艺已在维修京港澳高速公路漯驻段的车辙和宽缝处理的实践中得到验证，修补的效果也得到了高速公路管理部门的认可。
4.2 直接加热的修补工艺
直接加热修补主要是针对路面坑槽，就是把常温块状的沥青混合料直接加到坑槽里面，用路面加热器加热，加热到施工温度后进行修补。这种工艺的好处就是不用带热料和辅料加热器，维修路面时只需开一辆带有路面加热墙的灵特车和一辆带有块状沥表混合料的货车即可。
具体的施工工艺为：清理坑槽→将适量块状沥青混合料加入坑槽中→用路面加热器加热坑槽→翻松→添加乳化沥青拌和→压实→撒砂
这种工艺的修补质量很好，特别是加热块状沥青混凝土，在这一点上红外线修补设备的加热效果就比较差，如果块状料较，红外线就无法把下面的部分加热。
4.3 冷开槽修补工艺
冷开槽修补是在没有路面加热设备的情况下，使用切割机、风镐等设备先把病害处开槽后加入加热的沥青混合料进行修补，具体的施工工艺如下：
开槽→旧料回收加热→喷洒乳化沥青→添加热料→摊平→压实→撒砂
这种修补工艺是很多公路养护公司在购买红外线加热设备后发现加热路面的效果不好，但是它的沥青混合料保温箱的保温效果比较好而想到的一种方法，但是红外线加热设备对开槽剩下的块状料无法处理。而微波加热设备可以将开槽剩下的块状料直接加热后再回收利用。
4.4 深层病害修补
公路沥青路面纵横向裂缝受雨水浸渗形成缝边唧泥，而这种病害多数情况下会损坏路基，对于高速公路来讲由于沥青混凝土层较厚，一般都在12㎝以上，以前只能用人工开挖的方法去除沥青混凝土，再修补路基。
在京港澳高速公路漯河至驻马店段一期改造工程中，使用微波路面养护车进行唧浆的修补，发现微波路面养护车对高速公路路面深层病害的处理效果很好。具体工艺如下：
加热路面→挖去沥青混凝土→修补基层→喷洒乳化沥青→添加热料→摊平 压实→撒砂
使用以上的工艺能够明显地降低工人的劳动强度，提高工作效率，在这一点上红外线的修补设备是无法达到的，因为用红外线加热需要加热数次才能将沥青混凝土层加热完毕。
5、微波加热与红外线加热的对比
5.1 红外线加热
红外线加热的特点是采用红外线幅射方式加热沥青路面表层，再由表层材料把热量传导至下层。
对沥青路面现场加热时，一般采用两种工艺方式：连续式和间歇式。无论是采用连续式还是间歇式，都不可避免的出现以下问题：一方面，若加热深层（4cm以下）至施工温度，则路面面层会被烧焦；另一方面，路面表面已经达到施工温度，但路面深层（4cm以下）没有达到，从而会降低路面的施工质量，更不利于沥青路面的现场热再生。
5.2微波加热
微波加热与红外线等传统加热不同，微波能量对材料物质有较强的穿透力，能对被照射物质产生深层加热作用，内外同时加热，达到加热快速、均匀的效果。
1、沥青和沥青混凝土本身是热的不良导体；
2、传统方式加热沥青混凝土时，其加热深度非常有限，表层受热以后只能通过热传导的形式传递热量，众所周知，热传导必须存在一定的温差才能实现，所以，我们可以清楚的知道，传统方式加热路面时，表层温度高，甚至于会烧焦路面。
3、沥青混凝土里含有量的极性分子，在电磁场的作用下能进行轮摆运动，分子之间互相摩擦产生热量。同时由于微波热惯性小，对沥青本身的加热效果有保证。
5.3 对比
微波加热后沥青混合料的老化程度低,路用性能下降少,加热深度能降低操作人员的工作强度,提高工作效率。对微波加热而言，取代红外加热仅是时间的问题，相信通过对微波加热系统的不断改善，微波加热的效果会更好。
6、结论
将微波应用于路面现场热再生是一种新的技术创新，它利用微波的加热原理加热沥青混凝土，使之软化达到施工需要的温度，以便于进行路面的修补。并具有“加热速度快、均匀加热、节能高效、易于控制、清洁卫生、选择性加热、安全无害”的特点。微波加热弥补了红外线加热和热风加热的不足之处，能够深层的加热路面，使路面的维修更加方便。路面微波热再生养护设备的出现，不仅带来了养护技术的革新，也直接促进了养护工艺的创新。
3.1 微波加热系统的主要构成
（1）、微波加热系统是由磁控管、电源、波导、天线或谐振腔以及微波隔离装置构成；
（2）、磁控管是真空电子管的一种，通常作为微波能发生器；磁控管按工作状态分，分为脉冲磁控管和连续波磁控管，微波加热主要采用连续波磁控管；
（3）、电源是驱动磁控管起振并产生微波的装置；
（4）、波导承担微波的传送；
（5）、天线负责发射微波；
（6）、炉腔是微波加热的腔体；
（7）、微波隔离装置包括微波屏蔽炉门或微波屏蔽装置等。
3.2微波加热系统在沥青砼面层上的应用
微波路面养护设备在使用以上工艺进行路面病害修补时有着明显的优势，能够深层加热路面，而且不会将原有的沥青混凝土烧焦。主要的步骤如下：
3.2.1 路面加热
使用路面加热设备加热路面，由于微波的特性，最加热深度可以达到15～18㎝，加热效果最好是8～12㎝。
3.2.2添加活性济
微波路面养护设备上面带有乳化沥青喷洒装置，用气压原理把乳化沥青喷洒在翻松的沥青混凝土上。
3.2.3 加入新的沥青混合料
威特综合养护车如微波王、风驰上带有沥青混合料加热装置。只需用做好的混合料块加热就可以了。
3.2.4 压实
微波王、灵特养护车上面都带有压路机。根据病害小选择冲击夯或压路机对中层进行碾压。
3.2.5洒沙
为了提高路面表面的抗滑能力，提早开放交通，最好在压好的路面上均匀喷洒少量的乳化沥青，并撤上一层干净的细砂。
4、微波热再生施工工艺
4.1 面积病害的修补工艺
微波就地热再生工艺适用于小面积（4.5㎡）以下的病害修补，对于车辙、面积的裂纹等病害，我们采用的是连续加热的方法，即连续加热两次。由于采用微波加热后沥青混凝土的保温效果比较好，第一块加热区域的加热温度可以稍微高一点（控制在国家养护规范参数内），待第二块区域加热完毕后，两块路面合并在一起翻松进行修补，这样一次可修补8㎡。此工艺已在维修京港澳高速公路漯驻段的车辙和宽缝处理的实践中得到验证，修补的效果也得到了高速公路管理部门的认可。
4.2 直接加热的修补工艺
直接加热修补主要是针对路面坑槽，就是把常温块状的沥青混合料直接加到坑槽里面，用路面加热器加热，加热到施工温度后进行修补。这种工艺的好处就是不用带热料和辅料加热器，维修路面时只需开一辆带有路面加热墙的灵特车和一辆带有块状沥表混合料的货车即可。
具体的施工工艺为：清理坑槽→将适量块状沥青混合料加入坑槽中→用路面加热器加热坑槽→翻松→添加乳化沥青拌和→压实→撒砂
这种工艺的修补质量很好，特别是加热块状沥青混凝土，在这一点上红外线修补设备的加热效果就比较差，如果块状料较，红外线就无法把下面的部分加热。
4.3 冷开槽修补工艺
冷开槽修补是在没有路面加热设备的情况下，使用切割机、风镐等设备先把病害处开槽后加入加热的沥青混合料进行修补，具体的施工工艺如下：
开槽→旧料回收加热→喷洒乳化沥青→添加热料→摊平→压实→撒砂
这种修补工艺是很多公路养护公司在购买红外线加热设备后发现加热路面的效果不好，但是它的沥青混合料保温箱的保温效果比较好而想到的一种方法，但是红外线加热设备对开槽剩下的块状料无法处理。而微波加热设备可以将开槽剩下的块状料直接加热后再回收利用。
4.4 深层病害修补
公路沥青路面纵横向裂缝受雨水浸渗形成缝边唧泥，而这种病害多数情况下会损坏路基，对于高速公路来讲由于沥青混凝土层较厚，一般都在12㎝以上，以前只能用人工开挖的方法去除沥青混凝土，再修补路基。
在京港澳高速公路漯河至驻马店段一期改造工程中，使用微波路面养护车进行唧浆的修补，发现微波路面养护车对高速公路路面深层病害的处理效果很好。具体工艺如下：
加热路面→挖去沥青混凝土→修补基层→喷洒乳化沥青→添加热料→摊平 压实→撒砂
使用以上的工艺能够明显地降低工人的劳动强度，提高工作效率，在这一点上红外线的修补设备是无法达到的，因为用红外线加热需要加热数次才能将沥青混凝土层加热完毕。
5、微波加热与红外线加热的对比
5.1 红外线加热
红外线加热的特点是采用红外线幅射方式加热沥青路面表层，再由表层材料把热量传导至下层。
对沥青路面现场加热时，一般采用两种工艺方式：连续式和间歇式。无论是采用连续式还是间歇式，都不可避免的出现以下问题：一方面，若加热深层（4cm以下）至施工温度，则路面面层会被烧焦；另一方面，路面表面已经达到施工温度，但路面深层（4cm以下）没有达到，从而会降低路面的施工质量，更不利于沥青路面的现场热再生。
5.2微波加热
微波加热与红外线等传统加热不同，微波能量对材料物质有较强的穿透力，能对被照射物质产生深层加热作用，内外同时加热，达到加热快速、均匀的效果。
1、沥青和沥青混凝土本身是热的不良导体；
2、传统方式加热沥青混凝土时，其加热深度非常有限，表层受热以后只能通过热传导的形式传递热量，众所周知，热传导必须存在一定的温差才能实现，所以，我们可以清楚的知道，传统方式加热路面时，表层温度高，甚至于会烧焦路面。
3、沥青混凝土里含有量的极性分子，在电磁场的作用下能进行轮摆运动，分子之间互相摩擦产生热量。同时由于微波热惯性小，对沥青本身的加热效果有保证。
5.3 对比
微波加热后沥青混合料的老化程度低,路用性能下降少,加热深度能降低操作人员的工作强度,提高工作效率。对微波加热而言，取代红外加热仅是时间的问题，相信通过对微波加热系统的不断改善，微波加热的效果会更好。
6、结论
将微波应用于路面现场热再生是一种新的技术创新，它利用微波的加热原理加热沥青混凝土，使之软化达到施工需要的温度，以便于进行路面的修补。并具有“加热速度快、均匀加热、节能高效、易于控制、清洁卫生、选择性加热、安全无害”的特点。微波加热弥补了红外线加热和热风加热的不足之处，能够深层的加热路面，使路面的维修更加方便。路面微波热再生养护设备的出现，不仅带来了养护技术的革新，也直接促进了养护工艺的创新。
