沥青路面冷再生技术课件

沥青路面冷再生技术孙立军同济大学交通运输工程学院沥青路面冷再生技术孙立军2022/10/29教育部重点试验室ljsun@2主要内容再生技术路面评价路面结构设计施工温度场分析再生混合料设计结束语2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@3再生技术冷再生技术热再生技术现场工厂2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@4路面评价

面层纵缝LHLHLMHLHLHLHLHLHLHLH横缝龟裂块裂车辙波浪沉陷麻面补丁泛油坑槽DLDTDADBDRDWDSDDDPDFDHDCDDDSDHDPPCI=100-DP分层加权法2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@5贯穿和非贯穿裂缝贯穿裂缝将损坏基层非贯穿只需要更新或再生面层5路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@6路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@7反射裂缝唧浆，脱空路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@8变形的原因路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@9变形产生在哪一层路面评价

面层甄别1.53MPa，4191kg1.25Mpa，5421kg0.98Mpa,4129kg2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@10变形产生在哪一层路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@11变形产生在哪一层路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@12老化程度决定了就沥青材料的可用性路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@13均匀性决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@14路基土质类型含水量密实度垫层材料类型级配含水量路面评价

基础状况钻芯或开挖从含水量判断道路的排水状况、路面结构的渗水状况决定今后新路面结构的湿度土质、密实度和湿度决定了路基的模量确定垫层的适用性和模量2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@15弯沉测定基层状况的判别是十分关键的步骤决定基层的模量判断基层的完好性路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@16杠杆式弯沉仪FWD路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@17厚沥青层路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@18基本原理Min:∑(Dci-Dmi)^2*wiE1,h1E2,h2E0路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@19过程复杂，结果误差大e（E1,E01)（E2,E02)路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@20弯沉盆上的惰性点RD土基模量E0上层模量Ei-Ej惰性点DIRI路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@21RIDIE采用迭代法即可求出反演解DI实测弯沉盆路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@22基层完好性判别路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@23E>4000MPa基层基本完好，裂缝间距5米以上可观察表面裂缝间距路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@24E=2500~4000MPa轻度块裂裂块尺寸100*100~500*500cm30路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@25E=800~2500MPa重度块裂裂块尺寸50*50~100*100cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@26E=450~800MPa轻度龟裂裂块尺寸20*20~50*50cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@27E<450MPa重度龟裂裂块尺寸<20*20cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@28面层的使用基层的利用结构厚度设计结构组合设计旧路面材料的使用调整和最终结果的确定再生结构设计

2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@29面层可用性以及如何使用面层可直接使用表面层问题中面层问题三层都有问题再生结构设计面层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@30基本完好1~5米0.5~1米基层可直接使用上面可直接作沥青面层再生结构设计基层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@310.5~1米0.2~0.5米<0.2米可作沥青基层需要处理再生结构设计基层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@32模量组合材料选择厚度组合经济优化材料强度控制材料质量控制弯拉疲劳设计阶段I阶段IV阶段II阶段III阶段V剪力场分析初期损坏剪切试验行为方程经济参数传统试验再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@33PCIAB最低可接受水平分析期或寿命周期分析期再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@34再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@35如果直接加铺h=H-旧沥青层等效厚度旧沥青层等效厚度=λ*PCI^μ*h0^(γ+1)λ=0.000034μ=2.3564γ=-0.4207h0=旧沥青层厚度再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@36热拌沥青层：对重交通、高温地区，厚度应大于10cm沥青再生层，厚度h>=8cm原路面基层h=（H-沥青面层厚度）/F再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@37标高的限制可能被迫改变结构设计有时需要增加基层的厚度有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替再生料有时需要铣刨基层以降低标高排水的考虑内部排水排水系统再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@38HMA的摊铺导致温度场的变化冷再生底基层HMA温度下传施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@39施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@40施工中路面温度场及压实不同于HMA的过程冷压实过程热压实过程HMA冷再生

底基层温度下传2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@41冷再生沥青混合料的压实过程施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@42基本性质：冷拌冷铺的热再生混合料冷再生层摊铺HMA前的钻芯样冷再生层摊铺HMA后的钻芯样是否充分利用这个性质是区别再生与再利用的关键，是保证耐久性和经济性的关键施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@43HMA摊铺前冷再生芯样的空隙率%HMA摊铺后冷再生芯样的空隙率%空隙率减小%13.710.92.812.09.12.312.6（均值）9.6（均值）3.0（均值）HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙率施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@44冷再生混合料设计目前各国的再生材料设计通过土工击实方法确定最佳含水量OWC。保持OWC不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成5个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪上双面各击实50次。将试样连同试模一同放入60℃鼓风烘箱中养生40小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实25次。测试试件的毛体积密度、15℃的劈裂强度、浸水24小时的湿劈裂强度（或者40℃的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综合确定最佳乳化沥青用量OEC。2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@45冷再生混合料设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@46设计结果分析：OEC=4.0-5.0%多数采用4.0%冷再生混合料设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@47考虑热压实过程的试件成型是混合料设计关键冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法热压实过程的模拟（第二次击实）与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同RAP的最佳剂量不同60℃击实40次70℃击实40次考虑热压实过程使乳化沥青含量减小冷再生混合料设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@48冷再生混合料设计施工车辙检验出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。无侧限抗压强度试验2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@49冷再生混合料设计无侧限抗压强度试验温度确定（60℃

）T55=61.0℃T60=61.1℃2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@50冷再生混合料设计再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化施工压实过程应该进行研究和优化，这使HMA的压实与常规不同这是确保耐久性和经济性的关键对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@51HMA的设计HMA的厚度需要仔细设计上中（下）面层的混合料的设计与交通量的大小有关在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切强度，以避免车辙和开裂2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji剪应力车辙和开裂控制弯拉应变，疲劳开裂控制压应变按性能设计结构按力学设计材料车辙深度

作用次数ⅠⅡⅢ剪应力弯拉应变，疲劳开裂控制压应变按性能设计结构车2022/10/29教育部重点试验室ljsun@53材料的疲劳F9=80~150,与结构组成、所在地区有关HMA的设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@54结束语路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可以恢复路面性能，而且可以节约资源旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结构层的使用方式，是比较困难的环节再生结构需要科学的设计，是确保效果和节约成本的关键因素冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，科学的设计和粗放的使用是区分“再生、再用”的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键因素2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@55结束语路面最好在夏天施工，以改善冷再生混合料的热压密效果和路面的耐久性；底层HMA混合料的压实过程需要进一步研究这是一项复杂的技术，不要寄望于简单的处理就能获得好的效果。各技术环节都有大幅优化的余地，在大量使用的情况下，进行深入研究的经济效益将是十分显著的。2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji谢谢！谢谢！沥青路面冷再生技术孙立军同济大学交通运输工程学院沥青路面冷再生技术孙立军2022/10/29教育部重点试验室ljsun@58主要内容再生技术路面评价路面结构设计施工温度场分析再生混合料设计结束语2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@59再生技术冷再生技术热再生技术现场工厂2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@60路面评价

面层纵缝LHLHLMHLHLHLHLHLHLHLH横缝龟裂块裂车辙波浪沉陷麻面补丁泛油坑槽DLDTDADBDRDWDSDDDPDFDHDCDDDSDHDPPCI=100-DP分层加权法2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@61贯穿和非贯穿裂缝贯穿裂缝将损坏基层非贯穿只需要更新或再生面层5路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@62路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@63反射裂缝唧浆，脱空路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@64变形的原因路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@65变形产生在哪一层路面评价

面层甄别1.53MPa，4191kg1.25Mpa，5421kg0.98Mpa,4129kg2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@66变形产生在哪一层路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@67变形产生在哪一层路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@68老化程度决定了就沥青材料的可用性路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@69均匀性决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节路面评价

面层甄别2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@70路基土质类型含水量密实度垫层材料类型级配含水量路面评价

基础状况钻芯或开挖从含水量判断道路的排水状况、路面结构的渗水状况决定今后新路面结构的湿度土质、密实度和湿度决定了路基的模量确定垫层的适用性和模量2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@71弯沉测定基层状况的判别是十分关键的步骤决定基层的模量判断基层的完好性路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@72杠杆式弯沉仪FWD路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@73厚沥青层路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@74基本原理Min:∑(Dci-Dmi)^2*wiE1,h1E2,h2E0路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@75过程复杂，结果误差大e（E1,E01)（E2,E02)路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@76弯沉盆上的惰性点RD土基模量E0上层模量Ei-Ej惰性点DIRI路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@77RIDIE采用迭代法即可求出反演解DI实测弯沉盆路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@78基层完好性判别路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@79E>4000MPa基层基本完好，裂缝间距5米以上可观察表面裂缝间距路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@80E=2500~4000MPa轻度块裂裂块尺寸100*100~500*500cm30路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@81E=800~2500MPa重度块裂裂块尺寸50*50~100*100cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@82E=450~800MPa轻度龟裂裂块尺寸20*20~50*50cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@83E<450MPa重度龟裂裂块尺寸<20*20cm路面评价

基层评价2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@84面层的使用基层的利用结构厚度设计结构组合设计旧路面材料的使用调整和最终结果的确定再生结构设计

2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@85面层可用性以及如何使用面层可直接使用表面层问题中面层问题三层都有问题再生结构设计面层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@86基本完好1~5米0.5~1米基层可直接使用上面可直接作沥青面层再生结构设计基层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@870.5~1米0.2~0.5米<0.2米可作沥青基层需要处理再生结构设计基层使用2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@88模量组合材料选择厚度组合经济优化材料强度控制材料质量控制弯拉疲劳设计阶段I阶段IV阶段II阶段III阶段V剪力场分析初期损坏剪切试验行为方程经济参数传统试验再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@89PCIAB最低可接受水平分析期或寿命周期分析期再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@90再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@91如果直接加铺h=H-旧沥青层等效厚度旧沥青层等效厚度=λ*PCI^μ*h0^(γ+1)λ=0.000034μ=2.3564γ=-0.4207h0=旧沥青层厚度再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@92热拌沥青层：对重交通、高温地区，厚度应大于10cm沥青再生层，厚度h>=8cm原路面基层h=（H-沥青面层厚度）/F再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@93标高的限制可能被迫改变结构设计有时需要增加基层的厚度有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替再生料有时需要铣刨基层以降低标高排水的考虑内部排水排水系统再生结构设计结构设计2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@94HMA的摊铺导致温度场的变化冷再生底基层HMA温度下传施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@95施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@96施工中路面温度场及压实不同于HMA的过程冷压实过程热压实过程HMA冷再生

底基层温度下传2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@97冷再生沥青混合料的压实过程施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@98基本性质：冷拌冷铺的热再生混合料冷再生层摊铺HMA前的钻芯样冷再生层摊铺HMA后的钻芯样是否充分利用这个性质是区别再生与再利用的关键，是保证耐久性和经济性的关键施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@99HMA摊铺前冷再生芯样的空隙率%HMA摊铺后冷再生芯样的空隙率%空隙率减小%13.710.92.812.09.12.312.6（均值）9.6（均值）3.0（均值）HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙率施工中路面温度场及压实2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tongji2022/10/29教育部重点试验室ljsun@100冷再生混合料设计目前各国的再生材料设计通过土工击实方法确定最佳含水量OWC。保持OWC不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成5个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪上双面各击实50次。将试样连同试模一同放入60℃鼓风烘箱中养生40小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实25次。测试试件的毛体积密度、15℃的劈裂强度、浸水24小时的湿劈裂强度（或者40℃的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综合确定最佳乳化沥青用量OEC。2022/10/22教育部重点试验室ljsun@tong