沥青路面再生技术课件.ppt

1、第第11章章 沥青路面再生技术沥青路面再生技术再生技术发展概况分类和适用性分析再生混合料设计国内应用情况和实例将旧沥青路面进行翻挖、回收、破碎、筛分等方法处理与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料 重新铺筑于路面沥青路面再生的概念国外概况发达国家早在上个世纪初就开始研究沥青路面的再生技术但真正的规模应用开始于上个世纪70年代目前，沥青路面再生利用技术已经成为发达欧美国家公路建设与维修养护的最常用技术，普及程度高，技术成熟 美国：在上个世纪80年代末，再生沥青混合料的用量就已占到全部沥青混合料的50%以上。旧路面材料的再生利用率超过80。技术标准齐全。日本：1981年发布了再生

2、沥青铺装技术指针等技术标准。旧沥青路面的再生利用率超过80。国外概况 德国：是最早将再生料应用于高速公路路面维修的国家。早在1978年就实现了废弃沥青材料的全部回收利用。芬兰：几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。过去再生料主要用于低等级公路的路面和基层，近几年已应用于重交通道路。国外概况 前苏联：对沥青路面再生技术研究也比较早，1966年起先后出版了沥青混凝土废料再生利用技术、旧沥青混凝土再生混合料技术准则等规范，提出了适于各种条件下路面再生利用的方法。国外概况 最近，欧洲沥青路面协会EAPA在互联网上公布，其成员国的废旧沥青路面材料已100%通过再生方式得以重复利用。国外概况 上

3、个世纪80年代，我国在不同程度上开展过旧沥青材料的再生技术研究，再生料一般只用于轻交通道路、道路的垫层或非机动车道等 1991年，建设部发布了热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程 交通部在公路沥青路面养护规范中提到了部分再生技术 国内概况 从上个世纪80年代后期，伴随着高等级公路的大规模建设，人们的主要精力放在了新建公路上，路面再生技术的研究基本处于停滞状态。近几年，伴随着我国公路建设的快速发展和大量高等级公路沥青路面需要进行翻修和重建，旧沥青路面材料的再生利用问题重新得到重视和广泛关注。国内概况国内概况 随着使用期的延长，我国的高等级公路大量进入维修期，维修养护、翻修重建的任务越来越重。国内

4、概况 公路建设和路面维修、重建、升级改造的任务将交织在一起。建设为主发展阶段建养并举发展阶段国内概况 按照每10年左右翻修一次，路面平均宽度22m、翻修厚度10cm计算，8.5万km的全国高速公路网平均每年将产生接近5000万吨的旧沥青混合料。国内概况 因此我们必须大力推广路面再生应用技术，充分发挥旧路面材料的“剩余价值”，促进旧路面材料的循环利用，保护生态环境，减少资源浪费。国内概况近年来，为适应建设资源节约型、环境友好型社会的要求，全国各地铺筑了面积不等的再生工程2008年4月交通部发布了公路沥青路面再生技术规范,并于7月1日实施国内概况厂拌热再生就地热再生厂拌冷再生就地冷再生全深再生路面

5、再生的分类厂拌热再生获得回收混合料：冷铣刨法、挖掘与破碎法破碎及贮存 拌和摊铺碾压工艺流程 厂拌热再生施工厂拌热再生可以重复使用旧沥青路面材料，具有较高的经济性可修复路面的绝大多数破坏如松散、泛油、推挤、磨光、车辙、裂缝等再生混合料有HMA混合料相同的路用性能，可以用于沥青路面的表层运输、摊铺和碾压设备及施工工艺与传统的热拌沥青混合料基本相同，只需要对现有的拌和设备作较小的改动优 点厂拌热再生回收的沥青混合料（RAP）用量较少，一般为混合料总量的1030%，连续式拌和楼RAP最高用量可以超过50%混合料生产效率低、工期长施工对交通的干扰较大、运输费用较高出料温度略低，再生混合料比热拌混合料硬，

6、可供碾压的时间略有减少缺 点厂拌热再生可用于处理表面缺陷、变形、荷载与非荷载引起的开裂以及养护补丁RAP可在拌和楼与其它材料混合，以获得合适的混合料 配合比设计、施工质量控制、质量保证都比较成熟，便于推广应用 中国目前使用的拌和楼需要进行改造才可使用 生产率较低 适用性分析就地热再生施工工序表面再生：只添加再生剂，充分拌和松散的再生混合料，然后摊铺压实 复拌再生：翻松后的材料与新沥青混合料在复拌机中拌和均匀，然后摊铺压实 重铺再生：在表面再生或复拌再生的基础上，再铺设一层新沥青混合料加铺层，最后再生层与新混合料加铺层一起同时碾压 就地热再生分 类机组加热旧路面就地热再生施工旧路铣刨翻松就地热再

7、生施工新料添加就地热再生施工复拌加热就地热再生施工收料就地热再生施工摊铺碾压就地热再生施工工序少，工期短节约运输成本，降低工程造价能保证路面的高程和桥梁的净空就地热再生优 点只能处理表层病害要求有大的工作平面污染环境就地热再生缺 点就地热再生仅限于路面有足够承载能力时使用适合对表面25mm50mm的路面进行再生 不适合老路有明显基层破坏、不规则的频繁修补 沥青面层至少应有75mm厚，过薄的沥青面层容易使基层被翻松齿轮产生的横向剪切应力撕开、打散 施工气温应大于15，且路表面应没有积水 适用性分析厂拌冷再生再生现场工艺流程 厂拌冷再生现场铣刨厂拌冷再生拌和厂拌冷再生的摊铺可用于修复面层和基层的病

8、害不改变路面几何特性生产率高，RAP材料用量大 节约能源，减少空气污染 厂拌冷再生优 点主要用做基层或底基层，需要加铺一定厚度的罩面层再生混合料强度的形成需要较长的时间工对交通的干扰较大、运输费用较高厂拌冷再生缺 点可用于修复面层和基层的病害 可处治横向裂缝、车辙、坑洞，表面不规则破坏等 需要考虑沥青与旧料的配伍性可用于下面层、基层或底基层厂拌冷再生适用性分析现场冷再生再生现场工艺流程沥青层就地冷再生施工流程Mix-in-place-Mix-in-place-RecyclingRecycling就地冷再生施工水泥、新集料的撒布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摊铺就地冷再生施工

9、碾压就地冷再生施工再生后的路面就地冷再生施工沥青层就地冷再生施工沥青层就地冷再生施工比较彻底地解决各种路面病害，如纵横缝、坑洞、车辙、不规则裂缝旧料利用率高，节约运输成本，降低工程造价节约能源，减少了烟尘、废气对环境的污染减少沥青路面的反射裂缝，延长路面的使用寿命，提高行车舒适性现场冷再生优 点质量控制和质量保证不可靠施工气候条件要求高，需要相对温暖、干燥的施工条件再生后的路面水稳定性差需加铺热拌沥青混凝土罩面层再生后的路面通常需经过一段时间的养护现场冷再生缺 点可用于处治表面层以下的沥青层车辙、荷载引起的块裂、温度开裂以及养护补丁 对交通的影响较小，适用于交通量大、封闭时间不能过长的路段 需

10、要一定的养护期，然后再摊铺上面的结构层 可用于下面层、基层或底基层现场冷再生适用性分析一种特殊的冷再生技术将全部的沥青面层和设定厚度的下卧层进行再生处理形成稳定基层全深再生概 念全深式就地再生示意图全深就地式再生化学稳定水泥、石灰、粉煤灰沥青稳定乳化沥青、泡沫沥青全深式就地再生施工可以消除龟裂，横向、纵向以及反射裂缝，提高路面行驶质量 可以提高路面的抗冻能力节约材料和能源，消除粉尘、烟尘，避免材料废弃，工艺环保 工程造价低 全深再生优 点施工气候条件要求高再生后的路面水稳定性差，需加铺热拌沥青混凝土罩面层再生后的路面通常需经过一段时间的养护没有成熟的经验 全深再生缺 点一般用于病害严重的二、三

11、级公路沥青路面的翻修、升级改建，再生材料可用于沥青路面的基层及轻交通量道路的下面层。适用性再生种类适用病害形式可再生结构层再生料可应用结构层厂拌热再生表面缺陷、变形、荷载与非荷载引起的开裂以及养护补丁沥青面层沥青面层现场热再生有足够承载力路面的表层病害表面层表面层厂拌冷再生横向裂缝、车辙、坑洞、表面不规则破坏沥青面层、基层下面层或基层现场冷再生表面层以下的沥青层车辙、荷载引起的块裂、温度开裂以及养护补丁沥青面层、基层下面层或基层全深再生深度车辙、荷载型裂缝、温度开裂、反射裂缝和坑洞面层、基层、底基层基层几种再生方法对比分析上次课关键知识点回顾沥青路面再生技术分类限制厂拌热再生旧料掺量的主要影响

12、因素就地热再生典型的优缺点再生混合料设计搅拌新添沥青或再生剂老化沥青RAP回收集料新添集料再生沥青混合料再生混合料设计示意图再生混合料设计步骤原路面调查与分析原材料检测与评价混合料设计原路面调查与分析沥青路面再生工程实施前，应对原路面历史信息、原路面技术状况、交通量、工程经济等方面的内容进行调查和综合分析，为再生设计提供依据。1、调查与分析主要内容（1）原路面历史信息调查与分析（2）原路面状况调查与评价（3）交通量调查（4）技术经济性分析原路面调查与分析2、RAP取样（1）方法一：现场取样（2）方法二：拌和场料堆取样原材料检测与评价1、乳化沥青厂拌冷再生：慢裂型就地冷再生：中裂或慢裂型 原材料

13、检测与评价试验项目单位质量要求试验方法破乳速度慢裂或中裂T 0658粒子电荷阳离子(+)T 0653筛上残留物(1.18mm筛)不大于%0.1T 0652粘度恩格拉粘度计法E252-30T 062225赛波特粘度Vss7-100T 0621蒸发残留物残留分含量 不小于62T 0651溶解度 不小于97.5T 0607针入度(25)0.1mm50-300T 0604延度(15)不小于cm40T 0605与粗集料的粘附性，裹附面积 不小于2/3T 0654与粗、细粒式集料拌和试验均匀T 0659常温贮存稳定性1d 不大于5d 不大于%15T 0655 不同集料、RAP化学活性差异较大，与不同乳化沥

14、青的配伍性也有较大差别，必须进行有针对性的材料选择和配方设计。2、集料、RAP原材料检测与评价3、泡沫沥青原材料检测与评价项目技术要求膨胀率 不小于10半衰期（s）不小于8泡沫沥青技术要求4、再生剂再生剂的作用：溶解与分散沥青质原材料检测与评价检验项目检验项目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500试验试验方法方法60粘度粘度 cSt50175176900901450045011250012501375003750160000T0619闪点闪点 220220220220220220T0663饱和分含饱和分含量量%303030303030T0618芳香分含芳香分含量量%实测记

15、实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录T0618薄膜烘箱薄膜烘箱前后粘度前后粘度比比333333T0619薄膜烘箱薄膜烘箱后质量变后质量变化化%4,-44,-43,-33,-33,-33,-3T0609或或T061015密度密度实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录实测记实测记录录T06031、厂拌热再生混合料设计 其本质与热拌混合料一致，指标、性能要求与热拌混合料相同，但是由于增加了RAP、再生剂等变量，变得更加复杂。混合料设计设计步骤 确定工程设计级配范围 确定RAP特性 确定RAP掺配比例 确定

16、各新集料级配 矿料级配设计 确定目标沥青标号，选择新沥青和再生剂确定再生沥青目标标号/再生剂量 马歇尔方法确定最佳新沥青用量 根据新沥青用量与新集料用量的比确定新混合料的油石比2、就地热再生混合料设计 就地 厂拌RAP新材料新材料新材料新材料RAP混合料设计设计步骤 RAP材料取样与分析 确定工程设计级配范围 矿料级配设计 确定再生沥青目标标号/再生剂量 马歇尔方法确定最佳新沥青用量 根据新沥青用量与新集料用量的 比确定新混合料的油石比3、沥青类冷再生混合料设计 目前，全球范围内还没有大家一致认可的冷再生混合料设计方法。混合料设计规范设计方法 级配设计乳化沥青冷再生混合料级配范围筛孔（mm）各

17、筛孔的通过率（%）粗粒式中粒式细粒式A细粒式B37.510026.580-1001001990-10010013.260-80-90-1001009.5-60-8060-8090-1004.7525-6035-6545-7560-802.3615-4520-5025-5535-650.33-203-216-256-250.0751-72-82-92-10泡沫沥青冷再生混合料级配范围筛孔（mm）各筛孔的通过率（%）粗粒式中粒式细粒式37.510026.585-10010019-90-10010013.260-85-90-1009.5-60-85-4.7525-6535-6545-752.3630

18、-5530-5530-550.310-3010-3010-300.0756-206-206-20设计指标 试验项目试验项目技术要求技术要求空隙率空隙率914劈裂试劈裂试验验15劈裂强度劈裂强度 MPa 不小于不小于0.40（基层（基层/底基层）底基层）0.50（下面层）（下面层）干湿劈裂强度比干湿劈裂强度比 不小于不小于75马歇尔马歇尔稳定度稳定度试验试验40马歇尔稳定度马歇尔稳定度kN 不小于不小于5.0（基层（基层/底基层）底基层）6.0（下面层）（下面层）浸水马歇尔残留稳定度浸水马歇尔残留稳定度 不小不小于于75冻融劈裂强度比冻融劈裂强度比TSR 不小于不小于70乳化沥青冷再生混合料乳化

19、沥青冷再生混合料设计步骤 RAP及其它材料的分析 级配设计 确定最佳含水量 确定最佳水泥剂量 确定最佳沥青用量4、无机结合料全深式冷再生混合料筛孔尺寸（mm）通过各筛孔的质量百分率（%）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混合料设计检测项目检测项目再生结合料类型再生结合料类型水泥水泥石灰石灰高速公路高速公路和一级公和一级公路路二级及二二级及二级以下公

20、级以下公路路高速公路高速公路和一级公和一级公路路二级及二二级及二级以下公级以下公路路无侧限抗无侧限抗压强度压强度（MPa）基层基层 不小于不小于352.53-0.8底基层底基层 不小不小于于1.52.51.52.00.80.50.7再生混合料设计再生混合料设计国内应用就地热再生京津塘高速公路：200多万平方米成渝高速公路：150多万平方米京福高速（山东）：30多万平方米京石高速公路：15多万平方米沪蓉高速、石太高速、石黄高速、长平高速、长营高速、应用面积超过500万平方米！国内应用情况和实例就地热再生就地热再生就地热再生就地热再生国内应用厂拌热再生 北京、上海等城市 广佛高速改扩建工程厂拌热再

21、生厂拌热再生 1989年广佛高速公路建成通车 1993年加铺40mm厚PE改型沥青混合料 1999年扩建为6车道（局部8车道）2001年路面严重破损，需重建广佛高速厂拌热再生厂拌热再生广佛高速厂拌热再生厂拌热再生广佛高速4cm改性SMA-135cm改性AC-206cm再生沥青AC-25I再生沥青LSM-25或素混凝土 原路面基层路面结构厂拌热再生厂拌热再生厂拌热再生厂拌热再生厂拌热再生厂拌热再生在RAP材料掺量不超过40%的范围内，再生混合料的高温性能优于非再生混合料，RAP材料掺量越大，高温性能越好在RAP材料掺量不超过40%的范围内，再生混合料的疲劳性能略低于非再生混合料，但经过老化之后的

22、再生沥青混合料的疲劳性能与新料沥青混合料无明显差异 广佛高速试验结论厂拌热再生厂拌热再生在RAP材料掺量不超过40%的范围内，再生混合料的低温性能劣于非再生混合料，RAP材料掺量越大，低温性能损失越多在RAP材料掺量不超过40%的范围内，热再生沥青混合料的水稳定性略低于非再生混合料 广佛高速试验结论北京厂拌热再生设备国内应用宁沪高速、昌九高速、京沪高速（沧州段）、西阎高速、西潼高速、西户高速、京珠高速、连霍高速等应用面积超过500万平方米！厂拌冷再生厂拌冷再生厂拌冷再生沪宁高速改性沥青SMA13 4.0cm改性沥青Sup20 8.0cm普通沥青Sup25 8.0cm普通沥青LSM25 10.0

23、cm乳化沥青冷再生混合料层乳化沥青冷再生混合料层 10.0cm级配碎石 20.0cm二灰碎石再生层二灰碎石再生层 16.0cm路基老路沥青面层铣刨料再生后用于柔性基层下基层老路二灰碎石基层铣刨料再生后用于底基层路基二灰碎石基层老路沥青面层厂拌冷再生厂拌冷再生沪宁高速4cm改性沥青AK-13A8cm重交沥青SUP208cm重交沥青SUP20）沥青面层（15cm）二灰碎石基层（15cm）土基乳化沥青冷再生基层（10cm）土基4cm改性沥青改性沥青AK-13A8cm重交沥青重交沥青SUP208cm重交沥青重交沥青SUP20）沥青面层（沥青面层（15cm）二灰碎石基层（二灰碎石基层（15cm）土基土基

24、乳化沥青冷再生基层（乳化沥青冷再生基层（10cm）土基土基沪宁高速公路镇江支线试验路乳化沥青冷再生试验段前后路面结构图 厂拌冷再生厂拌冷再生沪宁高速厂拌冷再生厂拌冷再生沪宁高速厂拌冷再生厂拌冷再生沪宁高速标段结构形式工程量（m2）单价（元/m2）金额（元）HN-LM4标10cm乳化沥青冷再生下基层96369533.2632,052,49610cm LSM2596369553.1051,172,205结构替代所节省的材料费用19,119,709 将HN-LM4标沥青面层经乳化沥青冷再生后用于新路下基层，厚度为10cm，以取代10cm的沥青碎石下基层，造价节省了。节省造价约6.67。柔性基层沥青路

25、面经济效益分析厂拌冷再生厂拌冷再生昌九高速沥青罩面？cm细粒式 4cm中粒式 6cm水稳基层 22cm级配碎石 33cm改性沥青AC13 4cm改性沥青AC20 6cm普通沥青AC20 6cm冷再生层 10-12cm原水稳基层 20cm老路面结构重建后路面原级配碎石厂拌冷再生厂拌冷再生昌九高速厂拌冷再生厂拌冷再生昌九高速厂拌冷再生厂拌冷再生昌九高速厂拌冷再生厂拌冷再生西阎高速AK-16 4cmAC-20 5cmAC-25 6cm二灰稳定砂砾 20cm二灰稳定土 28cm AC-13 4cm AC-20 6cm泡沫沥青再生层 14cm原二灰稳定砂砾 20cm原二灰稳定土 28cm老路面结构重建后

26、路面厂拌冷再生厂拌冷再生西阎高速就地冷再生就地冷再生营大路沥青层 12-15cm手摆拳石 16cm石灰土 30cm老路结构重建方案1天然砂砾 15cm手摆拳石 16cm石灰土 30cmSMA13 4cmAC20 6cm水稳碎石 36cm冷再生层 15cm手摆拳石 16cm石灰土 30cmSMA13 4cmAC20 6cm重建方案2就地冷再生就地冷再生营大路就地冷再生就地冷再生营大路就地冷再生就地冷再生营大路通车四年后，路况良好。就地冷再生就地冷再生营大路沥青路面再生技术总结再生技术在国外是一项成熟技术，已有三十年的应用经验，使用状况良好近几年，我国对再生技术也进行了研究，取得了较多经验，实践证明可以推广应用不同再生技术各有适用场合，没有优劣之分，是互补关系，不能相互替代。应用时要根据道路实际情况进行综合分析，选用最适宜的技术谢谢 谢！谢！放映结束 感谢各位的批评指导！让我们共同进步