瀝青路面再生技術和實例

1、瀝青路面再生技術和實例再生技術發(fā)展概況分類和適用性分析再生混合料設計國內應用情況和實例將舊瀝青路面進行翻挖、回收、破碎、篩分等方法處理與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料 重新鋪筑于路面瀝青路面再生的概念國外概況發(fā)達國家早在上個世紀初就開始研究瀝青路面的再生技術但真正的規(guī)模應用開始于上個世紀70年代目前，瀝青路面再生利用技術已經成為發(fā)達歐美國家公路建設與維修養(yǎng)護的最常用技術，普及程度高，技術成熟 美國：在上個世紀80年代末，再生瀝青混合料的用量就已占到全部瀝青混合料的50%以上。舊路面材料的再生利用率超過80。技術標準齊全。 日本：1981年發(fā)布了再生瀝青鋪裝技術指針等技術

2、標準。舊瀝青路面的再生利用率超過80。國外概況 德國：是最早將再生料應用于高速公路路面維修的國家。早在1978年就實現(xiàn)了廢棄瀝青材料的全部回收利用。 芬蘭：幾乎所有的城鎮(zhèn)都組織舊路面材料的收集和儲存工作。過去再生料主要用于低等級公路的路面和基層，近幾年已應用于重交通道路。國外概況 前蘇聯(lián)：對瀝青路面再生技術研究也比較早，1966年起先后出版了瀝青混凝土廢料再生利用技術、舊瀝青混凝土再生混合料技術準則等規(guī)范，提出了適于各種條件下路面再生利用的方法。國外概況 最近，歐洲瀝青路面協(xié)會EAPA在互聯(lián)網上公布，其成員國的廢舊瀝青路面材料已100%通過再生方式得以重復利用。 國外概況 上個世紀80年代，我

3、國在不同程度上開展過舊瀝青材料的再生技術研究，再生料一般只用于輕交通道路、道路的墊層或非機動車道等 1991年，建設部發(fā)布了熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗收規(guī)程 交通部在公路瀝青路面養(yǎng)護規(guī)范中提到了部分再生技術 國內概況 從上個世紀80年代后期，伴隨著高等級公路的大規(guī)模建設，人們的主要精力放在了新建公路上，路面再生技術的研究基本處于停滯狀態(tài)。 近幾年，伴隨著我國公路建設的快速發(fā)展和大量高等級公路瀝青路面需要進行翻修和重建，舊瀝青路面材料的再生利用問題重新得到重視和廣泛關注。 國內概況國內概況 隨著使用期的延長，我國的高等級公路大量進入維修期，維修養(yǎng)護、翻修重建的任務越來越重。國內概況 公路建設

4、和路面維修、重建、升級改造的任務將交織在一起。 建設為主發(fā)展階段建養(yǎng)并舉發(fā)展階段國內概況 按照每10年左右翻修一次，路面平均寬度22m、翻修厚度10cm計算，萬km的全國高速公路網平均每年將產生接近5000萬噸的舊瀝青混合料。國內概況 因此我們必須大力推廣路面再生應用技術，充分發(fā)揮舊路面材料的“剩余價值”，促進舊路面材料的循環(huán)利用，保護生態(tài)環(huán)境，減少資源浪費。 國內概況近年來，為適應建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，全國各地鋪筑了面積不等的再生工程2008年4月交通部發(fā)布了公路瀝青路面再生技術規(guī)范,并于7月1日實施國內概況廠拌熱再生就地熱再生廠拌冷再生就地冷再生全深再生路面再生的分類廠拌熱

5、再生獲得回收混合料：冷銑刨法、挖掘與破碎法破碎及貯存 拌和攤鋪碾壓工藝流程 廠拌熱再生施工廠拌熱再生可以重復使用舊瀝青路面材料，具有較高的經濟性可修復路面的絕大多數破壞如松散、泛油、推擠、磨光、車轍、裂縫等再生混合料有HMA混合料相同的路用性能，可以用于瀝青路面的表層運輸、攤鋪和碾壓設備及施工工藝與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料基本相同，只需要對現(xiàn)有的拌和設備作較小的改動優(yōu) 點廠拌熱再生回收的瀝青混合料（RAP）用量較少，一般為混合料總量的1030%，連續(xù)式拌和樓RAP最高用量可以超過50%混合料生產效率低、工期長施工對交通的干擾較大、運輸費用較高出料溫度略低，再生混合料比熱拌混合料硬，可供碾壓的時間略

6、有減少缺 點廠拌熱再生可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的開裂以及養(yǎng)護補丁RAP可在拌和樓與其它材料混合，以獲得合適的混合料 配合比設計、施工質量控制、質量保證都比較成熟，便于推廣應用 中國目前使用的拌和樓需要進行改造才可使用 生產率較低 適用性分析就地熱再生施工工序表面再生：只添加再生劑，充分拌和松散的再生混合料，然后攤鋪壓實 復拌再生：翻松后的材料與新瀝青混合料在復拌機中拌和均勻 ，然后攤鋪壓實 重鋪再生 ：在表面再生或復拌再生的基礎上，再鋪設一層新瀝青混合料加鋪層，最后再生層與新混合料加鋪層一起同時碾壓 就地熱再生分 類舊路銑刨翻松就地熱再生施工新料添加就地熱再生施工收料就地熱再

7、生施工攤鋪碾壓就地熱再生施工工序少，工期短節(jié)約運輸成本，降低工程造價能保證路面的高程和橋梁的凈空就地熱再生優(yōu) 點只能處理表層病害要求有大的工作平面污染環(huán)境就地熱再生缺 點就地熱再生僅限于路面有足夠承載能力時使用適合對表面25mm50mm的路面進行再生 不適合老路有明顯基層破壞、不規(guī)則的頻繁修補 瀝青面層至少應有75mm厚，過薄的瀝青面層容易使基層被翻松齒輪產生的橫向剪切應力撕開、打散 施工氣溫應大于15，且路表面應沒有積水 適用性分析廠拌冷再生再生現(xiàn)場工藝流程 廠拌冷再生現(xiàn)場銑刨廠拌冷再生拌和廠拌冷再生的攤鋪可用于修復面層和基層的病害不改變路面幾何特性生產率高，RAP材料用量大 節(jié)約能源，減少

8、空氣污染 廠拌冷再生優(yōu) 點主要用做基層或底基層，需要加鋪一定厚度的罩面層再生混合料強度的形成需要較長的時間工對交通的干擾較大、運輸費用較高廠拌冷再生缺 點可用于修復面層和基層的病害 可處治橫向裂縫、車轍、坑洞，表面不規(guī)則破壞等 需要考慮瀝青與舊料的配伍性可用于下面層、基層或底基層廠拌冷再生適用性分析現(xiàn)場冷再生再生現(xiàn)場工藝流程瀝青層就地冷再生施工流程Mix-in-place-Recycling就地冷再生施工再生就地冷再生施工收料就地冷再生施工攤鋪就地冷再生施工碾壓就地冷再生施工瀝青層就地冷再生施工瀝青層就地冷再生施工比較徹底地解決各種路面病害，如縱橫縫、坑洞、車轍、不規(guī)則裂縫舊料利用率高，節(jié)約運

9、輸成本，降低工程造價節(jié)約能源，減少了煙塵、廢氣對環(huán)境的污染減少瀝青路面的反射裂縫，延長路面的使用壽命，提高行車舒適性現(xiàn)場冷再生優(yōu) 點質量控制和質量保證不可靠施工氣候條件要求高，需要相對溫暖、干燥的施工條件再生后的路面水穩(wěn)定性差需加鋪熱拌瀝青混凝土罩面層再生后的路面通常需經過一段時間的養(yǎng)護現(xiàn)場冷再生缺 點可用于處治表面層以下的瀝青層車轍、荷載引起的塊裂、溫度開裂以及養(yǎng)護補丁 對交通的影響較小，適用于交通量大、封閉時間不能過長的路段 需要一定的養(yǎng)護期，然后再攤鋪上面的結構層 可用于下面層、基層或底基層現(xiàn)場冷再生適用性分析一種特殊的冷再生技術將全部的瀝青面層和設定厚度的下臥層進行再生處理形成穩(wěn)定基層

10、全深再生概 念全深式就地再生示意圖全深就地式再生化學穩(wěn)定水泥、石灰、粉煤灰瀝青穩(wěn)定乳化瀝青、泡沫瀝青全深式就地再生施工可以消除龜裂，橫向、縱向以及反射裂縫，提高路面行駛質量 可以提高路面的抗凍能力節(jié)約材料和能源，消除粉塵、煙塵，避免材料廢棄，工藝環(huán)保 工程造價低 全深再生優(yōu) 點施工氣候條件要求高再生后的路面水穩(wěn)定性差，需加鋪熱拌瀝青混凝土罩面層再生后的路面通常需經過一段時間的養(yǎng)護沒有成熟的經驗 全深再生缺 點一般用于病害嚴重的二、三級公路瀝青路面的翻修、升級改建，再生材料可用于瀝青路面的基層及輕交通量道路的下面層。適用性再生種類適用病害形式可再生結構層再生料可應用結構層廠拌熱再生表面缺陷、變形

11、、荷載與非荷載引起的開裂以及養(yǎng)護補丁瀝青面層瀝青面層現(xiàn)場熱再生有足夠承載力路面的表層病害表面層表面層廠拌冷再生橫向裂縫、車轍、坑洞、表面不規(guī)則破壞瀝青面層、基層下面層或基層現(xiàn)場冷再生表面層以下的瀝青層車轍、荷載引起的塊裂、溫度開裂以及養(yǎng)護補丁瀝青面層、基層下面層或基層全深再生深度車轍、荷載型裂縫、溫度開裂、反射裂縫和坑洞面層、基層、底基層基層幾種再生方法對比分析上次課關鍵知識點回顧瀝青路面再生技術分類限制廠拌熱再生舊料摻量的主要影響因素就地熱再生典型的優(yōu)缺點再生混合料設計攪拌新添瀝青或再生劑老化瀝青RAP回收集料新添集料再生瀝青混合料再生混合料設計示意圖再生混合料設計步驟原路面調查與分析原材料

12、檢測與評價混合料設計原路面調查與分析瀝青路面再生工程實施前，應對原路面歷史信息、原路面技術狀況、交通量、工程經濟等方面的內容進行調查和綜合分析，為再生設計提供依據。 1、調查與分析主要內容（1）原路面歷史信息調查與分析（2）原路面狀況調查與評價（3）交通量調查（4）技術經濟性分析原路面調查與分析2、RAP取樣（1）方法一：現(xiàn)場取樣（2）方法二：拌和場料堆取樣原材料檢測與評價1、乳化瀝青廠拌冷再生：慢裂型就地冷再生：中裂或慢裂型 原材料檢測與評價試驗項目單位質量要求試驗方法破乳速度慢裂或中裂T 0658粒子電荷陽離子(+)T 0653篩上殘留物(1.18mm篩) 不大于%0.1T 0652粘度恩

13、格拉粘度計法E252-30T 062225賽波特粘度Vss7-100T 0621蒸發(fā)殘留物殘留分含量 不小于62T 0651溶解度 不小于97.5T 0607針入度(25)0.1mm50-300T 0604延度(15) 不小于cm40T 0605與粗集料的粘附性，裹附面積 不小于2/3T 0654與粗、細粒式集料拌和試驗均勻T 0659常溫貯存穩(wěn)定性1d 不大于5d 不大于%15T 0655 不同集料、RAP化學活性差異較大，與不同乳化瀝青的配伍性也有較大差別，必須進行有針對性的材料選擇和配方設計。2、集料、RAP原材料檢測與評價3、泡沫瀝青原材料檢測與評價項目技術要求膨脹率 不小于10半衰期

14、（s） 不小于8泡沫瀝青技術要求4、再生劑再生劑的作用：溶解與分散瀝青質原材料檢測與評價檢驗項目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500試驗方法60粘度 cSt50175176900901450045011250012501375003750160000T0619閃點 220220220220220220T0663飽和分含量 %303030303030T0618芳香分含量 %實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄T0618薄膜烘箱前后粘度比333333T0619薄膜烘箱后質量變化 %4, -44, -43,-33,-33,-33,-3T0609或T061015密度

15、實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄T06031、廠拌熱再生混合料設計 其本質與熱拌混合料一致，指標、性能要求與熱拌混合料相同，但是由于增加了RAP、再生劑等變量，變得更加復雜。混合料設計設計步驟 確定工程設計級配范圍 確定RAP特性 確定RAP摻配比例 確定各新集料級配 礦料級配設計 確定目標瀝青標號，選擇新瀝青和再生劑確定再生瀝青目標標號/再生劑量 馬歇爾方法確定最佳新瀝青用量 根據新瀝青用量與新集料用量的比確定新混合料的油石比2、就地熱再生混合料設計 就地 廠拌RAP新材料新材料RAP混合料設計設計步驟 RAP材料取樣與分析 確定工程設計級配范圍 礦料級配設計 確定再生瀝青目

16、標標號/再生劑量 馬歇爾方法確定最佳新瀝青用量 根據新瀝青用量與新集料用量的 比確定新混合料的油石比3、瀝青類冷再生混合料設計 目前，全球范圍內還沒有大家一致認可的冷再生混合料設計方法。 混合料設計規(guī)范設計方法 級配設計 乳化瀝青冷再生混合料級配范圍篩孔（mm）各篩孔的通過率（%）粗粒式中粒式細粒式A細粒式B37.510026.580-1001001990-10010013.260-80-90-1001009.5-60-8060-8090-1004.7525-6035-6545-7560-802.3615-4520-5025-5535-650.33-203-216-256-250.0751-7

17、2-82-92-10泡沫瀝青冷再生混合料級配范圍篩孔（mm）各篩孔的通過率（%）粗粒式中粒式細粒式37.510026.585-10010019-90-10010013.260-85-90-1009.5-60-85-4.7525-6535-6545-752.3630-5530-5530-550.310-3010-3010-300.0756-206-206-20設計指標 試驗項目技術要求空隙率914劈裂試驗15劈裂強度 MPa 不小于0.40（基層/底基層）0.50（下面層）干濕劈裂強度比 不小于75馬歇爾穩(wěn)定度試驗40馬歇爾穩(wěn)定度kN 不小于5.0（基層/底基層）6.0（下面層）浸水馬歇爾殘留穩(wěn)

18、定度 不小于75凍融劈裂強度比TSR 不小于70乳化瀝青冷再生混合料設計步驟 RAP及其它材料的分析 級配設計 確定最佳含水量 確定最佳水泥劑量 確定最佳瀝青用量4、無機結合料全深式冷再生混合料篩孔尺寸（mm）通過各篩孔的質量百分率（%）12337.510090-10031.510026.590-10066-1001972-8954-1009.547-6739-1004.7529-4950-10028-842.3617-3520-701.1814-570.68-2217-1008-470.0750-70-300-30混合料設計檢測項目再生結合料類型水泥石灰高速公路和一級公路二級及二級以下公路高

19、速公路和一級公路二級及二級以下公路無側限抗壓強度（MPa）基層 不小于352.53-0.8底基層 不小于1.52.51.52.00.80.50.7再生混合料設計國內應用就地熱再生京津塘高速公路：200多萬平方米成渝高速公路：150多萬平方米京福高速（山東）：30多萬平方米京石高速公路：15多萬平方米滬蓉高速、石太高速、石黃高速、長平高速、長營高速、應用面積超過500萬平方米！國內應用情況和實例就地熱再生就地熱再生國內應用廠拌熱再生 北京、上海等城市 廣佛高速改擴建工程廠拌熱再生 1989年廣佛高速公路建成通車 1993年加鋪40mm厚PE改型瀝青混合料 1999年擴建為6車道（局部8車道） 2

20、001年路面嚴重破損，需重建廣佛高速廠拌熱再生廣佛高速廠拌熱再生廣佛高速4cm改性SMA-135cm改性AC -206cm再生瀝青AC-25I再生瀝青LSM-25或素混凝土 原路面基層路面結構廠拌熱再生廠拌熱再生在RAP材料摻量不超過40%的范圍內，再生混合料的高溫性能優(yōu)于非再生混合料，RAP材料摻量越大，高溫性能越好在RAP材料摻量不超過40%的范圍內，再生混合料的疲勞性能略低于非再生混合料，但經過老化之后的再生瀝青混合料的疲勞性能與新料瀝青混合料無明顯差異 廣佛高速試驗結論廠拌熱再生在RAP材料摻量不超過40%的范圍內，再生混合料的低溫性能劣于非再生混合料，RAP材料摻量越大，低溫性能損失

21、越多在RAP材料摻量不超過40%的范圍內，熱再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性略低于非再生混合料 廣佛高速試驗結論北京廠拌熱再生設備國內應用寧滬高速、昌九高速、京滬高速（滄州段）、西閻高速、西潼高速、西戶高速、京珠高速、連霍高速等應用面積超過500萬平方米！廠拌冷再生廠拌冷再生滬寧高速改性瀝青SMA13 4.0cm改性瀝青Sup20 8.0cm普通瀝青Sup25 8.0cm普通瀝青LSM25 10.0cm乳化瀝青冷再生混合料層 10.0cm級配碎石 20.0cm二灰碎石再生層 16.0cm路基老路瀝青面層銑刨料再生后用于柔性基層下基層老路二灰碎石基層銑刨料再生后用于底基層路基二灰碎石基層老路瀝青面層廠拌冷再生滬寧高速4cm改性瀝青AK-13A8cm重交瀝青SUP208cm重交瀝青SUP20）瀝青面層（15cm）二灰碎石基層（15cm ）土基乳化瀝青冷再生基層（10cm）土基4cm改性瀝青AK-13A8cm重交瀝青SUP208cm重交瀝青SUP20）瀝青面層（15cm）二灰碎石基層（15cm ）土基乳化瀝青冷再生基層（10cm）土基滬寧高速公路鎮(zhèn)江支線