微波熱再生技術應用于公路維護
發布時間：2010-01-14 共2頁
3、微波加熱系統在瀝青砼面層上的應用
3.1 微波加熱系統的主要構成
（1）、微波加熱系統是由磁控管、電源、波導、天線或諧振腔以及微波隔離裝置構成；
（2）、磁控管是真空電子管的一種，通常作為微波能發生器；磁控管按工作狀態分，分為脈沖磁控管和連續波磁控管，微波加熱主要采用連續波磁控管；
（3）、電源是驅動磁控管起振并產生微波的裝置；
（4）、波導承擔微波的傳送；
（5）、天線負責發射微波；
（6）、爐腔是微波加熱的腔體；
（7）、微波隔離裝置包括微波屏蔽爐門或微波屏蔽裝置等。
3.2微波加熱系統在瀝青砼面層上的應用
微波路面養護設備在使用以上工藝進行路面病害修補時有著明顯的優勢，能夠深層加熱路面，而且不會將原有的瀝青混凝土燒焦。主要的步驟如下：
3.2.1 路面加熱
使用路面加熱設備加熱路面，由于微波的特性，最加熱深度可以達到15～18㎝，加熱效果最好是8～12㎝。
3.2.2添加活性濟
微波路面養護設備上面帶有乳化瀝青噴灑裝置，用氣壓原理把乳化瀝青噴灑在翻松的瀝青混凝土上。
3.2.3 加入新的瀝青混合料
威特綜合養護車如微波王、風馳上帶有瀝青混合料加熱裝置。只需用做好的混合料塊加熱就可以了。
3.2.4 壓實
微波王、靈特養護車上面都帶有壓路機。根據病害小選擇沖擊夯或壓路機對中層進行碾壓。
3.2.5灑沙
為了提高路面表面的抗滑能力，提早開放交通，最好在壓好的路面上均勻噴灑少量的乳化瀝青，并撤上一層干凈的細砂。
4、微波熱再生施工工藝
4.1 面積病害的修補工藝
微波就地熱再生工藝適用于小面積（4.5㎡）以下的病害修補，對于車轍、面積的裂紋等病害，我們采用的是連續加熱的方法，即連續加熱兩次。由于采用微波加熱后瀝青混凝土的保溫效果比較好，第一塊加熱區域的加熱溫度可以稍微高一點（控制在國家養護規范參數內），待第二塊區域加熱完畢后，兩塊路面合并在一起翻松進行修補，這樣一次可修補8㎡。此工藝已在維修京港澳高速公路漯駐段的車轍和寬縫處理的實踐中得到驗證，修補的效果也得到了高速公路管理部門的認可。
4.2 直接加熱的修補工藝
直接加熱修補主要是針對路面坑槽，就是把常溫塊狀的瀝青混合料直接加到坑槽里面，用路面加熱器加熱，加熱到施工溫度后進行修補。這種工藝的好處就是不用帶熱料和輔料加熱器，維修路面時只需開一輛帶有路面加熱墻的靈特車和一輛帶有塊狀瀝表混合料的貨車即可。
具體的施工工藝為：清理坑槽→將適量塊狀瀝青混合料加入坑槽中→用路面加熱器加熱坑槽→翻松→添加乳化瀝青拌和→壓實→撒砂
這種工藝的修補質量很好，特別是加熱塊狀瀝青混凝土，在這一點上紅外線修補設備的加熱效果就比較差，如果塊狀料較，紅外線就無法把下面的部分加熱。
4.3 冷開槽修補工藝
冷開槽修補是在沒有路面加熱設備的情況下，使用切割機、風鎬等設備先把病害處開槽后加入加熱的瀝青混合料進行修補，具體的施工工藝如下：
開槽→舊料回收加熱→噴灑乳化瀝青→添加熱料→攤平→壓實→撒砂
這種修補工藝是很多公路養護公司在購買紅外線加熱設備后發現加熱路面的效果不好，但是它的瀝青混合料保溫箱的保溫效果比較好而想到的一種方法，但是紅外線加熱設備對開槽剩下的塊狀料無法處理。而微波加熱設備可以將開槽剩下的塊狀料直接加熱后再回收利用。
4.4 深層病害修補
公路瀝青路面縱橫向裂縫受雨水浸滲形成縫邊唧泥，而這種病害多數情況下會損壞路基，對于高速公路來講由于瀝青混凝土層較厚，一般都在12㎝以上，以前只能用人工開挖的方法去除瀝青混凝土，再修補路基。
在京港澳高速公路漯河至駐馬店段一期改造工程中，使用微波路面養護車進行唧漿的修補，發現微波路面養護車對高速公路路面深層病害的處理效果很好。具體工藝如下：
加熱路面→挖去瀝青混凝土→修補基層→噴灑乳化瀝青→添加熱料→攤平 壓實→撒砂
使用以上的工藝能夠明顯地降低工人的勞動強度，提高工作效率，在這一點上紅外線的修補設備是無法達到的，因為用紅外線加熱需要加熱數次才能將瀝青混凝土層加熱完畢。
5、微波加熱與紅外線加熱的對比
5.1 紅外線加熱
紅外線加熱的特點是采用紅外線幅射方式加熱瀝青路面表層，再由表層材料把熱量傳導至下層。
對瀝青路面現場加熱時，一般采用兩種工藝方式：連續式和間歇式。無論是采用連續式還是間歇式，都不可避免的出現以下問題：一方面，若加熱深層（4cm以下）至施工溫度，則路面面層會被燒焦；另一方面，路面表面已經達到施工溫度，但路面深層（4cm以下）沒有達到，從而會降低路面的施工質量，更不利于瀝青路面的現場熱再生。
5.2微波加熱
微波加熱與紅外線等傳統加熱不同，微波能量對材料物質有較強的穿透力，能對被照射物質產生深層加熱作用，內外同時加熱，達到加熱快速、均勻的效果。
1、瀝青和瀝青混凝土本身是熱的不良導體；
2、傳統方式加熱瀝青混凝土時，其加熱深度非常有限，表層受熱以后只能通過熱傳導的形式傳遞熱量，眾所周知，熱傳導必須存在一定的溫差才能實現，所以，我們可以清楚的知道，傳統方式加熱路面時，表層溫度高，甚至于會燒焦路面。
3、瀝青混凝土里含有量的極性分子，在電磁場的作用下能進行輪擺運動，分子之間互相摩擦產生熱量。同時由于微波熱慣性小，對瀝青本身的加熱效果有保證。
5.3 對比
微波加熱后瀝青混合料的老化程度低,路用性能下降少,加熱深度能降低操作人員的工作強度,提高工作效率。對微波加熱而言，取代紅外加熱僅是時間的問題，相信通過對微波加熱系統的不斷改善，微波加熱的效果會更好。
6、結論
將微波應用于路面現場熱再生是一種新的技術創新，它利用微波的加熱原理加熱瀝青混凝土，使之軟化達到施工需要的溫度，以便于進行路面的修補。并具有“加熱速度快、均勻加熱、節能高效、易于控制、清潔衛生、選擇性加熱、安全無害”的特點。微波加熱彌補了紅外線加熱和熱風加熱的不足之處，能夠深層的加熱路面，使路面的維修更加方便。路面微波熱再生養護設備的出現，不僅帶來了養護技術的革新，也直接促進了養護工藝的創新。
3.1 微波加熱系統的主要構成
（1）、微波加熱系統是由磁控管、電源、波導、天線或諧振腔以及微波隔離裝置構成；
（2）、磁控管是真空電子管的一種，通常作為微波能發生器；磁控管按工作狀態分，分為脈沖磁控管和連續波磁控管，微波加熱主要采用連續波磁控管；
（3）、電源是驅動磁控管起振并產生微波的裝置；
（4）、波導承擔微波的傳送；
（5）、天線負責發射微波；
（6）、爐腔是微波加熱的腔體；
（7）、微波隔離裝置包括微波屏蔽爐門或微波屏蔽裝置等。
3.2微波加熱系統在瀝青砼面層上的應用
微波路面養護設備在使用以上工藝進行路面病害修補時有著明顯的優勢，能夠深層加熱路面，而且不會將原有的瀝青混凝土燒焦。主要的步驟如下：
3.2.1 路面加熱
使用路面加熱設備加熱路面，由于微波的特性，最加熱深度可以達到15～18㎝，加熱效果最好是8～12㎝。
3.2.2添加活性濟
微波路面養護設備上面帶有乳化瀝青噴灑裝置，用氣壓原理把乳化瀝青噴灑在翻松的瀝青混凝土上。
3.2.3 加入新的瀝青混合料
威特綜合養護車如微波王、風馳上帶有瀝青混合料加熱裝置。只需用做好的混合料塊加熱就可以了。
3.2.4 壓實
微波王、靈特養護車上面都帶有壓路機。根據病害小選擇沖擊夯或壓路機對中層進行碾壓。
3.2.5灑沙
為了提高路面表面的抗滑能力，提早開放交通，最好在壓好的路面上均勻噴灑少量的乳化瀝青，并撤上一層干凈的細砂。
4、微波熱再生施工工藝
4.1 面積病害的修補工藝
微波就地熱再生工藝適用于小面積（4.5㎡）以下的病害修補，對于車轍、面積的裂紋等病害，我們采用的是連續加熱的方法，即連續加熱兩次。由于采用微波加熱后瀝青混凝土的保溫效果比較好，第一塊加熱區域的加熱溫度可以稍微高一點（控制在國家養護規范參數內），待第二塊區域加熱完畢后，兩塊路面合并在一起翻松進行修補，這樣一次可修補8㎡。此工藝已在維修京港澳高速公路漯駐段的車轍和寬縫處理的實踐中得到驗證，修補的效果也得到了高速公路管理部門的認可。
4.2 直接加熱的修補工藝
直接加熱修補主要是針對路面坑槽，就是把常溫塊狀的瀝青混合料直接加到坑槽里面，用路面加熱器加熱，加熱到施工溫度后進行修補。這種工藝的好處就是不用帶熱料和輔料加熱器，維修路面時只需開一輛帶有路面加熱墻的靈特車和一輛帶有塊狀瀝表混合料的貨車即可。
具體的施工工藝為：清理坑槽→將適量塊狀瀝青混合料加入坑槽中→用路面加熱器加熱坑槽→翻松→添加乳化瀝青拌和→壓實→撒砂
這種工藝的修補質量很好，特別是加熱塊狀瀝青混凝土，在這一點上紅外線修補設備的加熱效果就比較差，如果塊狀料較，紅外線就無法把下面的部分加熱。
4.3 冷開槽修補工藝
冷開槽修補是在沒有路面加熱設備的情況下，使用切割機、風鎬等設備先把病害處開槽后加入加熱的瀝青混合料進行修補，具體的施工工藝如下：
開槽→舊料回收加熱→噴灑乳化瀝青→添加熱料→攤平→壓實→撒砂
這種修補工藝是很多公路養護公司在購買紅外線加熱設備后發現加熱路面的效果不好，但是它的瀝青混合料保溫箱的保溫效果比較好而想到的一種方法，但是紅外線加熱設備對開槽剩下的塊狀料無法處理。而微波加熱設備可以將開槽剩下的塊狀料直接加熱后再回收利用。
4.4 深層病害修補
公路瀝青路面縱橫向裂縫受雨水浸滲形成縫邊唧泥，而這種病害多數情況下會損壞路基，對于高速公路來講由于瀝青混凝土層較厚，一般都在12㎝以上，以前只能用人工開挖的方法去除瀝青混凝土，再修補路基。
在京港澳高速公路漯河至駐馬店段一期改造工程中，使用微波路面養護車進行唧漿的修補，發現微波路面養護車對高速公路路面深層病害的處理效果很好。具體工藝如下：
加熱路面→挖去瀝青混凝土→修補基層→噴灑乳化瀝青→添加熱料→攤平 壓實→撒砂
使用以上的工藝能夠明顯地降低工人的勞動強度，提高工作效率，在這一點上紅外線的修補設備是無法達到的，因為用紅外線加熱需要加熱數次才能將瀝青混凝土層加熱完畢。
5、微波加熱與紅外線加熱的對比
5.1 紅外線加熱
紅外線加熱的特點是采用紅外線幅射方式加熱瀝青路面表層，再由表層材料把熱量傳導至下層。
對瀝青路面現場加熱時，一般采用兩種工藝方式：連續式和間歇式。無論是采用連續式還是間歇式，都不可避免的出現以下問題：一方面，若加熱深層（4cm以下）至施工溫度，則路面面層會被燒焦；另一方面，路面表面已經達到施工溫度，但路面深層（4cm以下）沒有達到，從而會降低路面的施工質量，更不利于瀝青路面的現場熱再生。
5.2微波加熱
微波加熱與紅外線等傳統加熱不同，微波能量對材料物質有較強的穿透力，能對被照射物質產生深層加熱作用，內外同時加熱，達到加熱快速、均勻的效果。
1、瀝青和瀝青混凝土本身是熱的不良導體；
2、傳統方式加熱瀝青混凝土時，其加熱深度非常有限，表層受熱以后只能通過熱傳導的形式傳遞熱量，眾所周知，熱傳導必須存在一定的溫差才能實現，所以，我們可以清楚的知道，傳統方式加熱路面時，表層溫度高，甚至于會燒焦路面。
3、瀝青混凝土里含有量的極性分子，在電磁場的作用下能進行輪擺運動，分子之間互相摩擦產生熱量。同時由于微波熱慣性小，對瀝青本身的加熱效果有保證。
5.3 對比
微波加熱后瀝青混合料的老化程度低,路用性能下降少,加熱深度能降低操作人員的工作強度,提高工作效率。對微波加熱而言，取代紅外加熱僅是時間的問題，相信通過對微波加熱系統的不斷改善，微波加熱的效果會更好。
6、結論
將微波應用于路面現場熱再生是一種新的技術創新，它利用微波的加熱原理加熱瀝青混凝土，使之軟化達到施工需要的溫度，以便于進行路面的修補。并具有“加熱速度快、均勻加熱、節能高效、易于控制、清潔衛生、選擇性加熱、安全無害”的特點。微波加熱彌補了紅外線加熱和熱風加熱的不足之處，能夠深層的加熱路面，使路面的維修更加方便。路面微波熱再生養護設備的出現，不僅帶來了養護技術的革新，也直接促進了養護工藝的創新。
