瀝青路面再生利用方案

1、瀝青路面再生技術(shù)評價及對策研究1.河南省干線公路瀝青路面典型破壞調(diào)查河南省地處中原，具有亞熱帶和溫帶氣候特征，氣候溫和，四季分明，河南地形包括山區(qū)、丘陵和平原，根據(jù)我國公路自然區(qū)劃原則，河南省劃分為5，1,4，2，1五個二級區(qū),具有一定的代表性。河南省目前的國、省道路面結(jié)構(gòu)主要為半剛性基層瀝青路面。（1）道路破損特點各路段主要的破損現(xiàn)象為橫向裂縫、龜裂和不規(guī)則裂縫，龜裂嚴重的路段連續(xù)有幾百米的路段發(fā)生大規(guī)模的破壞現(xiàn)象，部分路段的坑槽現(xiàn)象也較為明顯。各種破損基本上集中在行車道上，超車道破損較少。行車道的橫向裂縫有部分向超車道延伸的現(xiàn)象，部分路段在路中央有連續(xù)幾百米的縱縫。（2）河南省瀝青路面使用

2、性能與病害成因河南省瀝青路面主要采用“石灰穩(wěn)定類基層+ 瀝青表處面層”的結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)為1980 年代末至1990 年代初建成道路主要采用的形式。近幾年建成的道路主要采用“水泥穩(wěn)定粒料類基層+ 瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石面層”的結(jié)構(gòu)形式。河南省瀝青路面主要病害為龜裂和橫向裂縫。 造成半剛性瀝青路面裂縫因素是復雜的,包括瀝青面層低溫縮裂、行車疲勞裂縫(通常應(yīng)很少) 等,但真正造成半剛性瀝青路面裂縫較多的原因主要是半剛性基層的反射裂縫。 半剛性基層材料在外界濕度和溫度變化下產(chǎn)生干縮變形和溫縮變形,這種具有裂縫的基層在干、溫收縮應(yīng)力進一步作用下,裂縫頂端產(chǎn)生較大拉應(yīng)力集中是造成基層裂縫沿面層底部向

3、上反射直至貫通的主要原因。河南省瀝青路面目前部分路段的路面破壞很嚴重，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)重載車輛較多,交通量較大，導致部分路段超負荷使用；部分路段雙向路面的質(zhì)量等級差別很大，路面單向破壞十分嚴重，主要是這部分路段單向重載車輛較多，且交通量很大，在交通荷載的反復作用下，出現(xiàn)荷載型裂縫和疲勞開裂，超載超限交通荷載已成為路面損壞的主要原因。損壞嚴重路段路面結(jié)構(gòu)主要為“石灰穩(wěn)定類基層+ 瀝青表處面層”的結(jié)構(gòu)形式。2.對舊瀝青混合料的評價對舊瀝青材料的回收再利用前，要了解舊料的以下內(nèi)容：(1)瀝青含量（根據(jù)ASTM D 2172）。通過抽提試驗測定舊瀝青混合料中瀝青的含量。同時對瀝青的組分進行分析，測定舊料的

4、含油量。因為瀝青老化的主要原因是瀝青質(zhì)的含量增加，使瀝青的粘度增大。(2)回收瀝青的針入度、延度及軟化點等物理指標（根據(jù)ASTM D 946）。一般當回收的舊油其針入度小于粘稠道路瀝青最稠瀝青的針入度,即舊油針入度小于40 ( 1 /10mm)時,宜考慮使用再生劑。(3)集料的級配（根據(jù)ASTM C 136）。在瀝青路面的不同位置粗集料的破損程度不同,這就造成了舊瀝青混合料級配的分布不均,但總體趨勢是相同的即粗集料變少,粉料增多。因此,必須添加新集料重新調(diào)整級配,以滿足不同類型的混合料對集料級配的要求。3. 銑刨廢棄料不同再生技術(shù)的評價研究（1）就地冷法再生就地冷再生法是由大功率路面銑刨和機將

5、路面混合料在原路面就地銑刨、翻挖、破碎,再加入穩(wěn)定劑,水泥,水和骨料同時就地拌和,用路拌機原地拌和,最后碾壓成型。此方法不是真正意義上的瀝青路面再生，只是把舊瀝青混合料當做一種粒料加以利用，浪費了昂貴的瀝青資源，其再生的質(zhì)量達不到瀝青面層的質(zhì)量標準，只能用作瀝青基層或用于低等級道路的翻修。就地冷再生法的特點：節(jié)省成本,包括材料和運輸成本,與其他傳統(tǒng)的施工方法相比,總投資可節(jié)省40% 50%；不損壞路基,提高舊路等級,且能夠精確控制鋪層厚度；由于無需對舊料實施運輸,破碎工藝,因此工期縮短；可以充分利用舊路的瀝青,石料等材料,減少了新材料的開采,具有重大的環(huán)保效益；瀝青冷再生技術(shù)采用的筑路機械具有

6、封閉式自動控制添加系統(tǒng),可以實現(xiàn)合理配比,防止粉塵飛揚,有利于文明施工。（2）就地熱法再生可處理的道路破損通常有:松散、坑槽、泛油、摩擦系數(shù)降低,車轍,波浪,推擠,滑移,縱向,橫向及反射裂縫,膨脹,擁包,凹陷和沉降引起的行駛質(zhì)量差等。采用“瀝青路面熱再生聯(lián)合機組”這種設(shè)備在短時間內(nèi)對原路面瀝青層加熱，其溫度難以控制；新添加的骨料不能加溫；添加新骨料和新瀝青的連續(xù)計量使用容積法，計量的準確性很難保證。瀝青混合料“油石比”的控制需要通過翻修工作速度和翻修厚度，換算成切削瀝青路面的舊混合料的數(shù)量，再調(diào)節(jié)新瀝青和新骨料的添加量，計量的控制很難達到理想程度。由于舊瀝青層的損害程度不一致，而該設(shè)備僅能以一

7、種統(tǒng)一的銑刨深度進行翻修作業(yè)，重鋪路面的承載力不一致，在實用上很難被接受。對于那些基層(甚至路基)承載力不足需要補強的路段，這種設(shè)備的使用大大受到限制。（3）工廠熱法再生廠拌再生施工包括現(xiàn)場舊料的回收、集中加熱拌和、運輸、攤鋪、碾壓等幾個步驟。按照不同路面層技術(shù)要求靈活調(diào)整舊瀝青混合料、新骨料和新瀝青加入的比例，添加再生劑等必要組份進行處理后可使瀝青恢復其性能，在加熱狀態(tài)下充分攪拌。由于舊瀝青與新瀝青的加熱溫度有所不同，混合料的加熱最好采用新舊集料分別加熱的方式，或新料加熱較高溫度，舊料在拌和倉內(nèi)依靠新料熱傳導方式加溫，這樣既能保證混合料的溫度，又可防止舊料的瀝青老化。（4）工廠冷再生工廠冷再

8、生是指將舊瀝青路面破碎、銑刨、回收、篩分，再摻入一定比例的黏結(jié)材料(乳化瀝青、水泥等)、集料，用改裝或特制的廠拌再生設(shè)備進行常溫拌和后，運至現(xiàn)場冷鋪后形成新路面的再生方法。工廠冷再生與其他再生方法相比，不需昂貴的再生機械設(shè)備，不用對混合料進行二次加熱，不產(chǎn)生大量濃煙污染環(huán)境，并且可以通過添加再生劑(乳化瀝青)、調(diào)整級配等，來獲得滿足要求的再生效果。工廠冷再生多采用普通乳化瀝青作為再生劑，其再生混合料低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能和耐老化性能不夠理想?，F(xiàn)考慮用富含芳羥分的特殊瀝青制成慢裂乳化瀝青，能夠很好地恢復舊料中老化瀝青的性能，同時，為了改善再生混合料的水穩(wěn)性、耐久性和施工和易性，提高其早期強度，

9、又在冷再生混合料中添加了適量水泥。以上四種再生方法的施工條件和設(shè)備不同，首先我們要進行路況調(diào)查，對舊路的使用情況、瀝青的老化程度、舊料的強度等級以及周圍環(huán)境進行相關(guān)的調(diào)查，同時也要考慮不同路段的現(xiàn)行交通量大小以及重建道路的等級等因素綜合考慮選擇適合的再生方法。4. 再生瀝青混合料配比設(shè)計方法研究（1）對舊瀝青混合料的瀝青含量、針入度值和集料的級配進行評價。通過瀝青抽提試驗測定舊瀝青混合料中瀝青含量，再由瀝青指標試驗測定瀝青的針入度，對回收的集料進行篩分試驗，測定集料的級配情況。（2）確定再生瀝青混合料所需的瀝青的針入度。（3）根據(jù)再生劑性質(zhì)選定再生劑類型。根據(jù)舊瀝青的老化程度和化學組分及再生瀝

10、青的指標要求，選擇合適的再生劑及用量。（4）確定再生劑的用量。再生劑的用量是根據(jù)回收瀝青的針入度和設(shè)計針入度來確定的，它要能使舊瀝青混合料恢復與一般瀝青相同的性質(zhì)。（5）根據(jù)設(shè)計要求進行結(jié)合料的復合試驗（6）確定新集料用量。根據(jù)再生混合料中的集料級配要求，對比舊集料的級配，不足部分用新集料來補足。（7）確定結(jié)合料用量。由離心煤油當量試驗（簡稱CKE）求得，決定室內(nèi)配合混合物最佳瀝青用量時的舊集料與新加集料的配合比例。（8）確定配合比。求最佳瀝青用量的方法與一般瀝青混合料的方法不同，即在一般瀝青混合料的情況下，保持集料量一定，再由離心煤油當量試驗求得的瀝青用量約在4%7%的范圍內(nèi)，再據(jù)維姆試驗等

11、求得最佳瀝青用量。（9）混合料的制備與試驗。用上述配合比制得試件，進行馬歇爾試驗或維姆試驗，確定最佳瀝青用量。試件的制備除加入舊瀝青混合料外，都按ASTM的試驗規(guī)定進行。其中，舊料與新料的配合比例的確定考慮以下兩種因素：舊料經(jīng)過抽提、回收試驗，取得舊瀝青與集料的品質(zhì)評價，根據(jù)瀝青的老化程度、舊料的強度及舊料的級配確定；再生混合料的用途及質(zhì)量要求，再生瀝青混合料處于路面的結(jié)構(gòu)層位，交通量的大小，要求混合料具有的品質(zhì)等。再生瀝青混合料根據(jù)舊料的摻配率可分為以下幾種利用方式：一.100%使用舊料，施工時不作級配調(diào)整，也不添加再生劑來調(diào)整舊油指標，僅為調(diào)整油量而添加一些新瀝青，主要用于低交通道路路面、

12、路面基層；二.在級配調(diào)整可能的范圍內(nèi)盡可能多地使用舊料，舊料的摻配率可達70%80%，同時為調(diào)整舊瀝青性能加入低標號瀝青材料，主要用于輕交通道路。三.舊料和新料的比例大致相當約為40%60%，混合料的級配經(jīng)過認真的調(diào)整，并且為調(diào)整舊瀝青的粘度摻加再生劑，或直接加入高針入度的瀝青材料，用于中等道路面層。四.舊料摻配率在20%30%，新料占大部分。由于舊料用量少，不需要專門對再生混合料的瀝青粘度加以調(diào)整，可用于各種路面面層。5. 瀝青路面再生工程使用后評價瀝青混合料再生利用后，要對其相關(guān)性能進行評價。以工廠冷再生法再生利用的瀝青混合料為例。（1）高溫穩(wěn)定性能通過改變舊料的摻配率來進行瀝青馬歇爾試驗，測得的穩(wěn)定度與流值，與規(guī)范規(guī)定值進行比較，通過工程實例試驗可知工廠冷再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能滿足低等級路面的技術(shù)要求。（2）低溫抗裂性以不同水泥含量的再生混合料與普通熱拌瀝青混凝土進行低溫彎曲對比試驗，結(jié)果測得再生料的低溫彎拉強度低于普通的熱拌瀝青混凝土，但低溫彎拉應(yīng)變相差不大。（3）水穩(wěn)定性利用真空飽水馬歇爾穩(wěn)定度試驗和凍融劈裂試驗進行研究