企业培训_高等级公路沥青路面厂拌热再生技术培训课件

高等级公路沥青路面厂拌热再生技术 胡洋工程师道路工程研究所 发展现状 第一部分 第二部分 配合比设计 第三部分 施工工艺 第四部分 材料组成 质量管理与控制 第五部分 交流内容 厂拌热再生研究现状 石油危机爆发 次年美国开始大规模推广再生技术 再生技术大规模应用 1985年已经达到2亿吨 1970 1980 1990 2000 2010 2020 NCAT NAPA FHWA分别出版重要指南和文件 NCHRP752高掺量热再生研究项目报告发布 开始关注Sup再生混合料设计 RAP比例问题 美国 中国 一 发展现状 厂拌热再生研究现状 石油危机爆发 次年美国开始大规模推广再生技术 再生技术大规模应用 1985年已经达到2亿吨 1970 1980 1990 2000 2010 2020 NCAT NAPA FHWA分别出版重要指南和文件 NCHRP752高掺量热再生研究项目报告发布 开始关注Sup再生混合料设计 RAP比例问题 初步尝试 交通部建设部相继开展项目研究再生技术 小范围推广 各地陆续开展试验段和工程应用 广佛高速使用厂拌热再生技术 大专院校研究热情高涨 厂拌热再生技术大规模应用 掺量普遍在20 30 美国 中国 一 发展现状 按照NAPA的统计 2014年全美平均RAP利用率20 超过30 的也仅有三个州 一 发展现状 RAP的管理混合料设计时的RAP指标高掺量厂拌热再生的现场性能高掺量厂拌热再生设计和性能四个州的原材料动态模量T283汉堡车辙IDT疲劳能SCB和BBR 一 发展现状 日本平均RAP利用率则达到45 一 发展现状 RAP要求针入度20以上 沥青含量3 8 以上筛分成2 3档再生剂关键因素拌合后 焖料 1 3h混合料设计间接拉伸模量车辙动稳定度 一 发展现状 厂拌热再生技术研究现状 一 发展现状 厂拌热再生技术应用现状 一 发展现状 发展现状 第一部分 第二部分 配合比设计 第三部分 施工工艺 第四部分 材料组成 质量管理与控制 第五部分 交流内容 二 材料组成及要求 RAP材料要求 铣刨回收 不同原路面类型和铣刨工艺下RAP筛孔通过率及变异系数 二 材料组成及要求 RAP材料要求 铣刨回收 二 材料组成及要求 RAP材料要求 破碎筛分 采用10mm 10mm筛孔大尺寸筛网 如31 5mm 进行二次破碎采用更多的筛网尺寸进行分级 二 材料组成及要求 RAP材料要求 堆放及储存 RAP材料堆高不超过2m 机械设备也不得在料堆上停留或行走将粒径较小的RAP材料采取覆盖的措施在RAP材料进料仓中增加破拱装置每天拌和工作结束后应将RAP材料仓放空 RAP级配变异性 二 材料组成及要求 RAP级配变异性 干筛级配 二 材料组成及要求 RAP级配变异性 干筛级配 粗料 细料 二 材料组成及要求 RAP级配变异性 抽提级配 二 材料组成及要求 RAP级配变异性 抽提级配 RAP的集料级配的变异性远低于RAP级配的变异性 基本控制在20 以内 二 材料组成及要求 二 材料组成及要求 RAP材料要求 质量要求 新加矿料要求 二 材料组成及要求 新加沥青胶结料要求 再生沥青混合料用沥青胶结料包括新加入沥青和旧料中的旧沥青两部分 无论是新加入沥青胶结料还是经过再生剂性能恢复的回收沥青路面材料 RAP 中的旧沥青指标均按照以下标准控制 基质沥青技术指标按照 公路沥青路面施工技术规范 JTGF40 2004 表4 2 1 2要求 SBS改性沥青技术指标按照按照 公路沥青路面施工技术规范 JTGF40 2004 表4 6 2中SBS类I C要求 二 材料组成及要求 再生剂要求 二 材料组成及要求 技术要求符合 公路沥青路面再生技术规范 JTGF41 2008 沥青老化机理组分迁移理论 芳香分减少 沥青质增加相容性理论 沥青质在软沥青质中的溶解度沥青老化特征软化点升高 延度降低 针入度降低 粘度会增加沥青再生机理胶体理论相容性理论橡胶增塑理论 不同理论的结论基本一致 添加低粘度油分 尤其是增加芳香油分 二 材料组成及要求 种类繁多的再生剂专利和产品 二 材料组成及要求 种类繁多的再生剂专利和产品 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 简单随意的再生剂评价方法 二 材料组成及要求 问题总结再生剂自身的技术标准很少提及沥青的恢复程度基本靠针入度判断 是否合适 混合料性能和沥青再生效果之间有何联系 室内再生剂添加的顺序和现场实际情况不符沥青回收试验易产生人为操作误差不同的再生剂之间如何选择 评价指标 试验方法 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂技术标准 二 材料组成及要求 再生剂添加顺序 方案A 将旧沥青回收后再添加再生剂搅拌均匀方案B 将旧沥青混合料和再生剂拌和均匀后 再进行回收 通常室内拌和顺序和现场有比较大的差异 核心问题是再生剂和旧沥青之间的均匀性 二 材料组成及要求 再生剂添加顺序 原子力显微镜AFM 试验条件探针弹性常数0 4N m扫描速率1Hz扫描面积40 m 40 m分辨率512 512样品制备 a 回收沥青 再生剂 b RAP 再生剂 回收沥青 c 原样老化沥青 从微观层面研究不同再生剂添加顺序的均匀性 二 材料组成及要求 再生剂添加顺序 a 回收沥青 再生剂 b RAP 再生剂 回收沥青 c 原样老化沥青 二 材料组成及要求 再生剂综合评价体系 二 材料组成及要求 发展现状 第一部分 第二部分 配合比设计 第三部分 施工工艺 第四部分 材料组成 质量管理与控制 第五部分 交流内容 RAP性能测定 矿料级配组成及矿料的表观相对密度 毛体积相对密度 压碎值 针片状颗粒含量 棱角性 砂当量 旧沥青含量 回收旧沥青针入度 延度 软化点 粘度等指标 最大理论相对密度 含水率 三 再生混合料配合比设计 RAP最佳掺配比例确定 对回收沥青路面材料 RAP 性能进行分析 评价 根据再生沥青混合料使用要求 选择不同的回收沥青路面材料 RAP 掺配比例进行新旧矿料合成级配调整 保证合成级配基本一致 并满足工程设计级配要求 通过马歇尔试验以及高低温 抗水损害等试验验证 得到掺加不同回收沥青路面材料 RAP 的再生沥青混合料性能 对照再生沥青混合料的技术要求 兼顾再生沥青混合料高低温 抗水损害等路用性能 选定回收沥青路面材料 RAP 最佳掺配比例 三 再生混合料配合比设计 再生剂掺配率确定 回收RAP中旧沥青的方法采用 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ052 2000 中T0726 1993阿布森法或者T0727 1993旋转蒸发器法 测定回收旧沥青的针入度 延度 软化点 粘度等指标 向回收旧沥青中掺加不同比例的再生剂 并测定再生沥青的性能 分析评价出再生沥青各项指标均满足沥青胶结料的规定 通过技术经济比较后获得的再生剂掺配比例 此比例为再生剂用量 在实际生产时 通过施工工艺填加再生剂后 再生沥青混合料的性能也要满足有关要求 三 再生混合料配合比设计 厂拌热再生混合料以回收沥青路面材料 RAP 中的旧矿料与新矿料二者的合成级配作为设计级配的依据 配合比设计标准 厂拌热再生采用马歇尔试验配合比设计方法 再生沥青混合料技术要求应符合下表的规定 并有良好的路用性能 如果采用其他设计方法 应参照马歇尔设计方法进行设计检验 满足要求时方可使用 三 再生混合料配合比设计 配合比设计标准 再生沥青混合料矿料级配推荐范围 三 再生混合料配合比设计 配合比设计标准 三 再生混合料配合比设计 高温性能 三 再生混合料配合比设计 低温性能 三 再生混合料配合比设计 抗水损害性能 三 再生混合料配合比设计 疲劳试验 三 再生混合料配合比设计 生产配合比设计流程及内容 根据实际使用的级配类型 合成级配结果 确定各档回收沥青路面材料 RAP 的掺配比例 按照目标配合比确定的冷料仓比例上料 同时将石料加热到正常生产时所需的温度 通过热料仓筛分后 从各热料仓取料进行毛体积相对密度 表观相对密度以及筛分试验 回收沥青路面材料 RAP 级配组成参考室内抽提筛分结果 进行生产配合比矿料级配设计 参照目标配合比设计结果 调整好级配后 以目标配合比确定的OAC 0 3 进行马歇尔击实试验 确定混合料生产配合比的最佳沥青用量 通过动稳定度 低温弯曲试验破坏应变等指标验证再生沥青混合料性能 三 再生混合料配合比设计 生产配合比设计验证 拌和机按照生产配合比结果进行试拌 铺筑试验段 并取样进行马歇尔试验 钻取芯样测定压实度 空隙率大小 由此确定生产用标准配合比 并对其再次进行高低温性能和抗水损害性能检验 通过试验路段总结 得到各档料进料速度 拌和时间 混合料级配 油石比 再生沥青混合料的松铺系数 合理的机械组合及碾压次数等 为规模化施工做好准备 三 再生混合料配合比设计 发展现状 第一部分 第二部分 配合比设计 第三部分 施工工艺 第四部分 材料组成 质量管理与控制 第五部分 交流内容 四 施工工艺 拌合时间 提出了在热厂拌再生沥青混合料的生产中 不同RAP掺量下的RAP加热温度的拌合时间的要求 普通再生沥青混合料正常温度 四 施工工艺 改性再生沥青混合料正常温度 四 施工工艺 四 施工工艺 运输 摊铺及碾压 厂拌热再生沥青混合料运输 紧跟 慢压 高温 厂拌热再生沥青混合料摊铺 厂拌热再生沥青混合料碾压 养生 在摊铺时出现块状 结团的RAP料 应及时将其清理 四 施工工艺 碾压后路面效果 AC 16 RAP25 AC 16 RAP40 Sup13 RAP15 发展现状 第一部分 第二部分 配合比设计 第三部分 施工工艺 第四部分 材料组成 质量管理与控制 第五部分 交流内容 严格控制回收沥青路面材料 RAP 的级配 含水量等指标以及新加材料的质量及施工温度 各项指标应符合设计和施工规范要求 再生沥青混合料的生产 每日应做抽提试验 马歇尔试验 矿料级配 沥青含量