瀝青路面再生技術(shù)第四屆瀝青大會(huì)課件

12013年第四屆瀝青材料國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議

匯報(bào)人：徐世法單位：北京建筑大學(xué)瀝青路面再生利用技術(shù)

發(fā)展趨勢(shì)12013年第四屆瀝青材料國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議 匯報(bào)人：徐世法2匯報(bào)內(nèi)容一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀二.再生新技術(shù)三.再生技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2匯報(bào)內(nèi)容一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀二.再生新技術(shù)三.再生技術(shù)發(fā)3一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀混合料生產(chǎn)排放大量廢氣瀝青路面大量鋪筑廢舊瀝青路面材料約200萬(wàn)噸/年大規(guī)模道路養(yǎng)護(hù)、維修3一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀混合料生產(chǎn)排放大量廢氣瀝青路面大量鋪4一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀不利影響探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用新技術(shù)十分必要。能源極大浪費(fèi)

土地大量占用

環(huán)境破壞生態(tài)平衡4一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀不利探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用5一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀美國(guó)在1915年最早開(kāi)始瀝青路面再生技術(shù)的研究，80年代末，在再生劑開(kāi)發(fā)、再生混合料的設(shè)計(jì)、施工工藝和再生設(shè)備等方面有了深入研究。日本及歐洲一些國(guó)家從70年代中期開(kāi)始對(duì)再生技術(shù)開(kāi)展研究，并得到迅速推廣應(yīng)用。國(guó)外在施工工藝及配套機(jī)械的研制方面取得了很大成就，具備了比較完善的混合料再生技術(shù)體系,并達(dá)到了規(guī)范化程度。我國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究瀝青混合料再生技術(shù)；80年代初，交通部和建設(shè)部分別下達(dá)了瀝青混合料再生利用的研究項(xiàng)目，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究；中后期，我國(guó)開(kāi)始了大規(guī)模的公路建設(shè)，該項(xiàng)技術(shù)基本停滯。近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模的改建和修復(fù)工作，使得該技術(shù)再次成為道路工程科研中的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況5一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀美國(guó)在1915年最早開(kāi)始瀝青路面再生6一.再生技術(shù)背景瀝青不可再生資源采石破壞生態(tài)平衡占用大量土地資源極大浪費(fèi)破壞生態(tài)環(huán)境探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用新技術(shù)十分必要。6一.再生技術(shù)背景瀝青不可再生資源采石破壞生態(tài)平衡占用大量土7二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀冷再生技術(shù)熱再生技術(shù)瀝青路面再生技術(shù)就地冷再生廠拌冷再生就地?zé)嵩偕鷱S拌熱再生全深式再生技術(shù)7二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀冷再生技術(shù)熱再生技術(shù)瀝就地冷再生廠拌8熱再生技術(shù)是廢舊瀝青混合料再生利用的主要技術(shù)之一；該技術(shù)能最大程度的恢復(fù)瀝青混合料的路用性能。冷再生技術(shù)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，最大限度的利用資源，保護(hù)環(huán)境，多用于高等級(jí)公路的基層。二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀8熱再生技術(shù)是廢舊瀝青混合料再生利用的主要技術(shù)之一；該技術(shù)能造成材料二次浪費(fèi)再生效果差冷

再生技術(shù)9二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀熱再生技術(shù)高排放高污染舊料摻配比例較低材料的老化急需探討再生瀝青混合料新技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)特點(diǎn)造成材料二次浪費(fèi)再生效果差冷

再9二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀熱高10二.再生新技術(shù)熱再生技術(shù)新發(fā)展高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)溫拌再生瀝青混合料技術(shù)瀝青混合料改性再生技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)特種瀝青混合料再生技術(shù)10二.再生新技術(shù)熱高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)溫拌再生瀝青11二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)RAP加熱溫度質(zhì)量常規(guī)熱再生RAP摻配比例僅20%左右，熱再生經(jīng)濟(jì)性較低。導(dǎo)致開(kāi)發(fā)高效再生劑或添加纖維等增強(qiáng)劑來(lái)提高舊料摻配率！11二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)RAP加熱溫度12二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)加筋作用減少低溫開(kāi)裂纖維粘附作用提高混合料粘度增強(qiáng)抗疲勞性能富含芳香芬、貧飽和芬再生劑適當(dāng)?shù)恼扯群軓?qiáng)的滲透與親和能力已有研究成果表明該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了舊料摻配率高于40%的突破12二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)加筋減少低溫開(kāi)新料舊料溫拌劑再生劑溫度降低至少30℃減少30%以上廢氣排放13二.再生新技術(shù)溫拌再生瀝青混合料技術(shù)集中體現(xiàn)節(jié)能減排與廢物利用的優(yōu)勢(shì)是一種高效能、低排放綠色環(huán)保技術(shù)壓實(shí)拌和溫拌再生技術(shù)新料舊料溫拌劑再生劑溫度降低至少30℃13二.再生新技術(shù)溫拌14二.再生新技術(shù)復(fù)合降粘減阻劑性能：

降低結(jié)合料拌和粘度

減少混合料成型阻力

促進(jìn)老化瀝青結(jié)構(gòu)還原14二.再生新技術(shù)復(fù)合降粘減阻劑性能：15二.再生新技術(shù)不清楚溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青的交互作用溫拌劑與再生劑性能評(píng)價(jià)技術(shù)與選擇無(wú)依據(jù)溫拌再生瀝青混合料施工與質(zhì)量控制技術(shù)不成熟無(wú)方法不同路用性能之間互相制約，需要平衡設(shè)計(jì)機(jī)理判據(jù)平衡控制存在的問(wèn)題：15二.再生新技術(shù)不清楚溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青的交互16二.再生新技術(shù)采用微觀分析與宏觀試驗(yàn)相結(jié)合的手段，揭示溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青之間的交互作用機(jī)理；提出溫拌再生中不同拌和溫度下溫拌劑的選擇判據(jù)，為溫拌再生材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。16二.再生新技術(shù)采用微觀分析與宏觀試驗(yàn)相結(jié)合的手段，揭示溫17二.再生新技術(shù)

再生劑的作用隨時(shí)間的變化

再生劑與舊瀝青能否長(zhǎng)期相容

再生瀝青混合料能否多次再生

再生瀝青再度老化的規(guī)律，如何防止再度老化再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)17二.再生新技術(shù)再生劑的作用隨時(shí)間的變化再生劑與舊瀝18二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)首先采用光學(xué)纖維分析、瀝青熱差分析和凝膠色譜等技術(shù)手段，分析瀝青在老化過(guò)程中分子與組分的變化，根據(jù)不同老化程度的瀝青提出再生劑的性能要求和選擇原則。然后采用核磁共振等技術(shù)方法，觀察再生瀝青分子結(jié)構(gòu)與相態(tài)隨時(shí)間的變化以及其分子量的變化趨勢(shì)，根據(jù)平均分子量增減反映再生瀝青老化程度。建立再生瀝青軟化點(diǎn)為參數(shù)的一級(jí)老化動(dòng)力模型，評(píng)價(jià)再生瀝青老化速率和程度，提出一種再生瀝青抗老化性能指標(biāo)。再生瀝青再次老化殘留粘度18二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)首先采用光學(xué)19二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料耐久性及可循環(huán)再生性已成為熱門(mén)課題上述研究成果將為再生劑的開(kāi)發(fā)與選用、舊瀝青再生路面技術(shù)與工藝的開(kāi)發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。在研究再生劑改善舊瀝青性能機(jī)理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究再生瀝青的抗老化性能。再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)進(jìn)一步工作19二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料耐久性及可循環(huán)再生性已成為熱20二.再生新技術(shù)廢舊瀝青混合料改性再生技術(shù)交通量及軸載的不斷增大，重載道路多采用改性瀝青。傳統(tǒng)熱再生技術(shù)只能將老化瀝青性能恢復(fù)老化之前，難以滿足重載使用要求大量廢舊料中所含瀝青為非改性瀝青瀝青混合料改性再生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生20二.再生新技術(shù)廢舊瀝青混合料改性再生技術(shù)交通量及軸載的不21二.再生新技術(shù)開(kāi)發(fā)兼具再生與改性功能的再生劑是改性再生技術(shù)的核心1、將外摻劑加入新瀝青材料中，配制成改性結(jié)合料，然后用于拌制再生混合料。2、直接將外摻劑摻入再生混合料中，不同的改性材料瀝青再生改性效果不同。添加方式21二.再生新技術(shù)開(kāi)發(fā)兼具再生與改性功能的再生劑是改性再生技22二.再生新技術(shù)特種瀝青混合料再生技術(shù)OGFC高質(zhì)量礦料SMA昂貴的改性瀝青由于技術(shù)原因，常將特種瀝青混合料再生為常規(guī)的，不能充分利用OGFC和SMA中的優(yōu)質(zhì)集料和高黏瀝青，造成優(yōu)質(zhì)材料的浪費(fèi)。需對(duì)高黏改性瀝青的老化機(jī)理進(jìn)行研究，提出合理的再生技術(shù)，充分利用舊料的價(jià)值。22二.再生新技術(shù)特種瀝青混合料再生技術(shù)OGFC高質(zhì)量礦料S23二.再生新技術(shù)日本提出了添加SBS乳液，提高它與老化的高粘度結(jié)合料的相溶性，從而提高其再生效果。我國(guó)在再生的OGFC中添加0.3%的木質(zhì)素纖維并提高油石比，改善了再生OGFC的抗水損壞性能和低溫性能，提高了其再生性能。未來(lái)可在提高舊料摻配比例、添加再生劑等方面進(jìn)行研究推動(dòng)特種瀝青混合料再生技術(shù)的發(fā)展23二.再生新技術(shù)日本提出了添加SBS乳液，提高它與老化的高24三.再生技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展瀝青再生機(jī)理的相關(guān)研究，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的高舊料摻配率再生瀝青混合料技術(shù)和多次循環(huán)再生瀝青混合料技術(shù)。溫拌再生技術(shù)的相關(guān)研究剛剛起步，集中體現(xiàn)了節(jié)能減排和廢物利用的優(yōu)勢(shì)，相關(guān)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)必將成為研究熱點(diǎn)。特種瀝青混合料再生技術(shù)，將其還原為OGFC或SMA技術(shù)也將成為研究熱點(diǎn)。24三.再生技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展瀝青再生機(jī)理的相關(guān)研究，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)25敬請(qǐng)專(zhuān)家指正

謝謝網(wǎng)址：地址：北京市西城區(qū)展覽路一號(hào)郵政編碼：1000442013年第四屆瀝青材料國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議25敬請(qǐng)專(zhuān)家指正

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匯報(bào)人：徐世法單位：北京建筑大學(xué)瀝青路面再生利用技術(shù)

發(fā)展趨勢(shì)12013年第四屆瀝青材料國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議 匯報(bào)人：徐世法27匯報(bào)內(nèi)容一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀二.再生新技術(shù)三.再生技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2匯報(bào)內(nèi)容一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀二.再生新技術(shù)三.再生技術(shù)發(fā)28一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀混合料生產(chǎn)排放大量廢氣瀝青路面大量鋪筑廢舊瀝青路面材料約200萬(wàn)噸/年大規(guī)模道路養(yǎng)護(hù)、維修3一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀混合料生產(chǎn)排放大量廢氣瀝青路面大量鋪29一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀不利影響探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用新技術(shù)十分必要。能源極大浪費(fèi)

土地大量占用

環(huán)境破壞生態(tài)平衡4一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀不利探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用30一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀美國(guó)在1915年最早開(kāi)始瀝青路面再生技術(shù)的研究，80年代末，在再生劑開(kāi)發(fā)、再生混合料的設(shè)計(jì)、施工工藝和再生設(shè)備等方面有了深入研究。日本及歐洲一些國(guó)家從70年代中期開(kāi)始對(duì)再生技術(shù)開(kāi)展研究，并得到迅速推廣應(yīng)用。國(guó)外在施工工藝及配套機(jī)械的研制方面取得了很大成就，具備了比較完善的混合料再生技術(shù)體系,并達(dá)到了規(guī)范化程度。我國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究瀝青混合料再生技術(shù)；80年代初，交通部和建設(shè)部分別下達(dá)了瀝青混合料再生利用的研究項(xiàng)目，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究；中后期，我國(guó)開(kāi)始了大規(guī)模的公路建設(shè)，該項(xiàng)技術(shù)基本停滯。近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模的改建和修復(fù)工作，使得該技術(shù)再次成為道路工程科研中的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況5一.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀美國(guó)在1915年最早開(kāi)始瀝青路面再生31一.再生技術(shù)背景瀝青不可再生資源采石破壞生態(tài)平衡占用大量土地資源極大浪費(fèi)破壞生態(tài)環(huán)境探究和發(fā)展廢舊瀝青混合料再生利用新技術(shù)十分必要。6一.再生技術(shù)背景瀝青不可再生資源采石破壞生態(tài)平衡占用大量土32二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀冷再生技術(shù)熱再生技術(shù)瀝青路面再生技術(shù)就地冷再生廠拌冷再生就地?zé)嵩偕鷱S拌熱再生全深式再生技術(shù)7二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀冷再生技術(shù)熱再生技術(shù)瀝就地冷再生廠拌33熱再生技術(shù)是廢舊瀝青混合料再生利用的主要技術(shù)之一；該技術(shù)能最大程度的恢復(fù)瀝青混合料的路用性能。冷再生技術(shù)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，最大限度的利用資源，保護(hù)環(huán)境，多用于高等級(jí)公路的基層。二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀8熱再生技術(shù)是廢舊瀝青混合料再生利用的主要技術(shù)之一；該技術(shù)能造成材料二次浪費(fèi)再生效果差冷

再生技術(shù)34二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀熱再生技術(shù)高排放高污染舊料摻配比例較低材料的老化急需探討再生瀝青混合料新技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)特點(diǎn)造成材料二次浪費(fèi)再生效果差冷

再9二.再生技術(shù)背景及現(xiàn)狀熱高35二.再生新技術(shù)熱再生技術(shù)新發(fā)展高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)溫拌再生瀝青混合料技術(shù)瀝青混合料改性再生技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)特種瀝青混合料再生技術(shù)10二.再生新技術(shù)熱高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)溫拌再生瀝青36二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)RAP加熱溫度質(zhì)量常規(guī)熱再生RAP摻配比例僅20%左右，熱再生經(jīng)濟(jì)性較低。導(dǎo)致開(kāi)發(fā)高效再生劑或添加纖維等增強(qiáng)劑來(lái)提高舊料摻配率！11二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)RAP加熱溫度37二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)加筋作用減少低溫開(kāi)裂纖維粘附作用提高混合料粘度增強(qiáng)抗疲勞性能富含芳香芬、貧飽和芬再生劑適當(dāng)?shù)恼扯群軓?qiáng)的滲透與親和能力已有研究成果表明該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了舊料摻配率高于40%的突破12二.再生新技術(shù)高摻配率熱再生瀝青混合料技術(shù)加筋減少低溫開(kāi)新料舊料溫拌劑再生劑溫度降低至少30℃減少30%以上廢氣排放38二.再生新技術(shù)溫拌再生瀝青混合料技術(shù)集中體現(xiàn)節(jié)能減排與廢物利用的優(yōu)勢(shì)是一種高效能、低排放綠色環(huán)保技術(shù)壓實(shí)拌和溫拌再生技術(shù)新料舊料溫拌劑再生劑溫度降低至少30℃13二.再生新技術(shù)溫拌39二.再生新技術(shù)復(fù)合降粘減阻劑性能：

降低結(jié)合料拌和粘度

減少混合料成型阻力

促進(jìn)老化瀝青結(jié)構(gòu)還原14二.再生新技術(shù)復(fù)合降粘減阻劑性能：40二.再生新技術(shù)不清楚溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青的交互作用溫拌劑與再生劑性能評(píng)價(jià)技術(shù)與選擇無(wú)依據(jù)溫拌再生瀝青混合料施工與質(zhì)量控制技術(shù)不成熟無(wú)方法不同路用性能之間互相制約，需要平衡設(shè)計(jì)機(jī)理判據(jù)平衡控制存在的問(wèn)題：15二.再生新技術(shù)不清楚溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青的交互41二.再生新技術(shù)采用微觀分析與宏觀試驗(yàn)相結(jié)合的手段，揭示溫拌劑、再生劑、新瀝青、舊瀝青之間的交互作用機(jī)理；提出溫拌再生中不同拌和溫度下溫拌劑的選擇判據(jù)，為溫拌再生材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。16二.再生新技術(shù)采用微觀分析與宏觀試驗(yàn)相結(jié)合的手段，揭示溫42二.再生新技術(shù)

再生劑的作用隨時(shí)間的變化

再生劑與舊瀝青能否長(zhǎng)期相容

再生瀝青混合料能否多次再生

再生瀝青再度老化的規(guī)律，如何防止再度老化再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)17二.再生新技術(shù)再生劑的作用隨時(shí)間的變化再生劑與舊瀝43二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)首先采用光學(xué)纖維分析、瀝青熱差分析和凝膠色譜等技術(shù)手段，分析瀝青在老化過(guò)程中分子與組分的變化，根據(jù)不同老化程度的瀝青提出再生劑的性能要求和選擇原則。然后采用核磁共振等技術(shù)方法，觀察再生瀝青分子結(jié)構(gòu)與相態(tài)隨時(shí)間的變化以及其分子量的變化趨勢(shì)，根據(jù)平均分子量增減反映再生瀝青老化程度。建立再生瀝青軟化點(diǎn)為參數(shù)的一級(jí)老化動(dòng)力模型，評(píng)價(jià)再生瀝青老化速率和程度，提出一種再生瀝青抗老化性能指標(biāo)。再生瀝青再次老化殘留粘度18二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)首先采用光學(xué)44二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料耐久性及可循環(huán)再生性已成為熱門(mén)課題上述研究成果將為再生劑的開(kāi)發(fā)與選用、舊瀝青再生路面技術(shù)與工藝的開(kāi)發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。在研究再生劑改善舊瀝青性能機(jī)理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究再生瀝青的抗老化性能。再生瀝青混合料多次循環(huán)再生技術(shù)進(jìn)一步工作19二.再生新技術(shù)再生瀝青混合料耐久性及可循環(huán)再生性已成為熱45二.再生新技術(shù)廢舊瀝青混合料改性再生技術(shù)交通量及軸載的不斷增大，重載道路多采用改性瀝青。傳統(tǒng)熱再生技術(shù)只能將老化瀝青性能恢復(fù)老化之前，難以滿足重載使用要求大量廢舊料中所含瀝青為非改性瀝青瀝青混合料改性再生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生20二.再生新技術(shù)廢舊瀝青混合料改性再生技術(shù)交通量及軸載的不46二.再生新技術(shù)開(kāi)發(fā)兼具再生與改性功能的再生劑是改性再生技術(shù)的核心1、將外摻劑加入新瀝青材料中，配制成改性結(jié)合料，然后用于拌制再生混合