長期以來，瀝青路面的修復(fù)工程一直是在常溫下由人工完成的。不僅勞動強(qiáng)度大，工效低，而且容易破壞路面底層和相鄰邊側(cè)，影響修復(fù)質(zhì)量和使用壽命。同時，挖切下來的路面舊材料在常溫下難以再生利用而只有隨路丟棄，不僅造成了浪費(fèi)，而且由于這些丟棄的材料在自然環(huán)境中難以降解又造成了對環(huán)境的污染。但若對路面先行加熱，在較高溫度下，瀝青路面呈松散狀態(tài)，不僅易于鏟挖，而且不會影響路面基層和邊側(cè)，更可使路面舊材料得到就地再生利用。
　　1 加熱方法修補(bǔ)瀝青路面的基本原理
　　由實驗知，在一般情況下40~80mm厚的瀝青路面當(dāng)其表面加熱至140℃左右，底部加熱至80℃以上可以達(dá)到易于挖切狀態(tài)。但瀝青混合料所涉及的各種材料，如石料、瀝青、水份及各種改性材料等，其熱容量均較大，而且導(dǎo)熱性能較差。眾所周知，溫度是物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動劇烈程度的反映，在加熱過程中，如何使熱源與被加熱物質(zhì)的固有振頻良好匹配，從而引起共振提高加熱效率和加熱質(zhì)量是探討瀝青路面加熱技術(shù)的關(guān)鍵。長期以來，國內(nèi)外有關(guān)學(xué)術(shù)部門進(jìn)行了各種加熱方式及其相關(guān)設(shè)備的研究，取得了一定的成果和經(jīng)驗。山西省交通科學(xué)研究院自上世紀(jì)80年代即開始了相關(guān)技術(shù)的研究，并在1983年在國內(nèi)首先提出了以電遠(yuǎn)紅外輻射加熱為機(jī)理的路面加熱工藝及其設(shè)備，其加熱效果達(dá)到了較高的水平。驗證了紅外輻射加熱深入性好，其輻射頻譜與瀝青路面材料的吸收性能可達(dá)到較好的匹配。采用紅外輻射加熱在加熱過程中不易使路面材料產(chǎn)生二次老化，因此相對可見光等加熱方式具有明顯的優(yōu)越性。實踐證明利用加熱修補(bǔ)工藝具有如下特點：
　　1.1 施工配套設(shè)備少
　　可減少傳統(tǒng)常溫修補(bǔ)工藝所需的空氣壓縮機(jī)、挖切機(jī)具、裝運(yùn)新混合料和廢舊料的車輛等配套設(shè)備。因此，不但減少了設(shè)備投資，而且減少了施工人員和路面施工時的封路區(qū)域，保證車輛暢通。
　　1.2 廢料可就地再生使用
　　傳統(tǒng)方法修補(bǔ)路面所用的瀝青混合料大多是臨時拌制的。因此，油石配比難以準(zhǔn)確，其結(jié)果必然嚴(yán)重影響路面修補(bǔ)質(zhì)量。而以加熱修補(bǔ)為主要內(nèi)容的綜合養(yǎng)護(hù)車所配備的料倉可將瀝青混合料加熱軟化后使用。這些冷料不用專門拌制，只要在路面大中修施工期間，將施工現(xiàn)場每天的剩余混和料收集保管，或?qū)ｉT多制備一些混合料儲備備用，就足以供應(yīng)全年養(yǎng)護(hù)工程使用。同時，加熱修補(bǔ)工藝可使原損壞部分的舊料加熱后與新料摻配后現(xiàn)場再生利用，大大減少了對新混合料的依賴程度，對自然環(huán)境的保護(hù)有重要意義。
　　1.3 修補(bǔ)速度快
　　傳統(tǒng)方法修補(bǔ)一個坑槽（以邊長mm，深60mm的正方形坑槽為例）需60~90min，而加熱修補(bǔ)工藝只需15~20min，大大減少了因修路工程對交通流的影響。
　　1.4 修補(bǔ)質(zhì)量高
　　傳統(tǒng)方法是冷接縫結(jié)合，應(yīng)力集中，接縫處結(jié)合性差。特別是寒冷季節(jié)修補(bǔ)質(zhì)量更差。而加熱修補(bǔ)工藝是熱縫結(jié)合，新舊料互相融合，沒有明顯的接縫。因此，結(jié)合強(qiáng)度高，平整度好且大大延長了使用壽命。
　　2 熱源及其加熱方式的選擇
　　根據(jù)目前國內(nèi)外瀝青路面加熱技術(shù)發(fā)展趨勢，大多采用以液化氣為熱源的加熱系統(tǒng)，主要因為：
　　（1）它是一次能源且為直燃式加熱系統(tǒng)，成本低、熱效率高；
　?。?）自身具有一定氣壓，無需氧氣或其它助燃劑助燃，易于裝運(yùn)和更換充填，也易于燃燒控制；
　?。?）燃燒時基本沒有煙氣排出，不存在二次污染問題；
　?。?）燃燒值和價格比較高。
　　目前，用于瀝青路面的加熱方式多種多樣，具有代表性的主要有可見光、紅外線、微波等，微波加熱技術(shù)及裝備目前尚處研究階段，而可見光加熱由于局部溫度很高，使路面表層易于老化。采用可見光的加熱設(shè)備，為了使路面不致老化，其加熱裝置專設(shè)了周期性升降系統(tǒng)，而實際工程證明，即使如此也很難作到不出現(xiàn)局部材料老化問題。而加熱時間均在15min以上，從而驗證了可見光深入性較差的問題。但紅外輻射加熱方式深入性好且加熱均勻，故加熱過程中加熱對象不易老化。所以，筆者建議應(yīng)大力推廣紅外輻射加熱系統(tǒng)。
　　紅外輻射加熱適用于各種有機(jī)物、高分子物質(zhì)和水等。瀝青是高分子碳?xì)浠衔锖头翘細(xì)浠衔锏幕旌衔?。其主要化學(xué)組成有：碳70%~80%；氫10%~15%；硫、氧、氮等僅占0.5%~8% 。組成瀝青路面的混合料中，除了瀝青和石料外，還有不超過2%的液態(tài)水和汽態(tài)水。圖1～圖3是石油瀝青、石料和水的紅外光譜分析，它們在1~15μm 紅外波段范圍內(nèi)有強(qiáng)烈的吸收帶，在4μm附近為吸收峰值。因此，應(yīng)用紅外輻射技術(shù)加熱瀝青路面是完全可行的。
　　3 加熱修補(bǔ)工藝應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
　　自20世紀(jì)80年代以來，瀝青路面加熱修補(bǔ)工藝已在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家推廣應(yīng)用，收到了顯著的效果。我國除山西省交通科學(xué)研究院開發(fā)了紅外路面加熱器外，比較突出的還有遼寧交通高等?？茖W(xué)校等單位研制的以液化氣為熱源的紅外加熱裝置。從上述設(shè)備應(yīng)用效果可得出下述結(jié)論：
　　（1）采用紅外加熱方式較可見光加熱更為適宜；
　?。?）熱源以液化氣為好；
　?。?）加熱裝置可采用板式或多管式結(jié)構(gòu)，但必須有無級