沥青再生技术在高速公路改扩建中的应用

沥青再生技术在高速公路改扩建中的应用报告主要内容

一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例报告主要内容

一、再生技术发展概况

二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例沥青路面再生技术国外概况

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。国外概况国家澳大利亚奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率（%）8080100909095-80100759080厂拌热再生GGGGGGGGGGG就地热再生LLLGGGGGLL厂拌冷再生LLGGLL就地冷再生LLGGLL基层\沥青LLLGLL基层\水泥GGGGGGG基层\水泥和沥青GGLG底基层GGLLGGGLG填料GLGL其它GG注:G表示普遍采用，L表示有限采用97年国际经合组织《道路工程再生利用战略》白皮书

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。

国外概况上个世纪80年代，我国在在不同程度上上开展过旧沥沥青材料的再再生技术研究究，再生料一一般只用于轻轻交通道路、、道路的垫层层或非机动车车道等。1991年，建设部发发布了《热拌再生沥青青混合料路面面施工及验收收规程》。交通部在《公路沥青路面面养护规范》中提到了部分分再生技术。。国内概况从上个世纪80年代后期，伴伴随着高等级级公路的大规规模建设，人人们的主要精精力放在了新新建公路上，，路面再生技技术的研究基基本处于停滞滞状态。近几年，伴随随着我国公路路建设的快速速发展和大量量高等级公路路沥青路面需需要进行翻修修和重建，旧旧沥青路面材材料的再生利利用问题重新新得到重视和和广泛关注。。国内概况5千多公里递增增目前，高速公公路已达5.4万公里，并以以每年5千多公里的速速度递增，一一二级公路也也超过30万公里。国内概况再过10～20年，根据公路网网发展规划，，高速公路将将达8.5万公里，路网网总里程也将达到600多万公里。国内概况随着使用期的的延长，我国国的高等级公公路大量进入入维修期，维维修养护、翻翻修重建的任任务越来越重重。国内概况公路建设和路路面维修、重重建、升级改造的任务将将交织在一起起。建设为主发展阶段建养并举发展阶段国内概况按照每10年左右翻修一一次，路面平平均宽度22m、翻修厚度10cm计算，8.5万km的全国高速公公路网平均每每年将产生接接近5000万吨的旧沥青青混合料。国内概况因此我们必须须大力推广路路面再生应用用技术，充分分发挥旧路面面材料的“剩余价值”，促进旧路面材材料的循环利利用，保护生态环境境，减少资源源浪费。国内概况近年来，为适适应建设资源源节约型、环环境友好型社社会的要求，，北京、辽宁宁、广东、江江苏、上海、、河北、江西西、陕西、天天津、山东、、吉林等省市市对沥青路面面再生技术进进行了研究，，并铺筑了面面积不等的再再生工程。沥沥青路面再生生技术在我国国公路建设和和养护中逐步步推广应用。。国内概况为促进沥青路路面再生技术术的广泛应用用，规范再生生应用技术，，保证沥青路路面再生工程程质量，交通通部公路司于于2006年9月下达了《公路沥青路面面再生技术规规范》的编制任务，，由交通部公公路院等单位位负责编写。。2008年4月交通部发布布了《规范》,并于7月1日实施。国内概况报告主要内容容一、再生技术术发展概况二、分类和适适用性分析三、再生混合合料设计四、国内应用用情况和实例例再生规范分9章，6个附录。主要内容包括括：总则，再再生混合料用用材料技术要要求，旧沥青青路面材料的的回收处理及及试验要求，，再生混合料料设计及技术术要求，各种种再生方法的的施工工艺及及质量控制、、验收标准，，相关试验方方法等。再生规范再生分类—ARRA再生分类沥青路面再生生技术包括：：1、厂拌热再生生2、就地热再生生3、厂拌冷再生生4、就地冷再生生—我国规范就地冷再生技技术按照再生生材料和厚度度的不同分为为：1、沥青层就地地冷再生2、全深式就地地冷再生再生分类—我国规范规范分类厂拌热再生厂拌冷再生沥青层冷再生再生技术应用用场合沥青表层沥青层基层病害波及层位就地热再生再生类型全深式冷再生就地热再生1﹑修复沥青路面面表面层病害；2﹑恢复沥青表面面层物理力学性能；3﹑恢复沥青路面面平整度，修复沥青路面面车辙。适用性分析就地热再生主要功能：1﹑优点：实现了了就地的沥青路面再生生利用，节省了材料转转运费用。2﹑缺点：a.再生深度通常限制在2.5-6cm；b.无法除去已经经不合适进行再生的的旧混合料，级配调整整幅度有限。适用性分析就地热再生优缺点：路面有足够承承载能力，沥青路面的病害仅仅发生在中、上面层(60mm以内)，一般用于高速公路路，一、二级公路沥青路面面的修复。适用性分析就地热再生适用场合：再生规范适用于仅存在浅层层轻微病害的高速速公路及一、二级级公路沥青路面表表面层的就地再生生利用，再生层可可用作上面层或者者中面层。就地热再生厂拌热再生厂拌热再生AsphaltRecyclingPlant厂拌热再生DoubleDrumAsphaltRecyclingPlant厂拌热再生厂拌热再生DoubleDrumAsphaltRecyclingPlant厂拌热再生1﹑可修复沥青路面的的几乎所有病害；2﹑恢复甚至改善沥青青路面混合料的性能。。适用性分析厂拌热再生主要功能：1﹑优点：再生工艺易易于控制，再生后的沥沥青混合料性能比较理理想，适用范围广。2﹑缺点：铣刨后的旧旧沥青混合料需要来回运输；RAP用量较少，一本般为10-25%，连续式拌和楼可为30-50%。适用性分析厂拌热再生优缺点：适用性分析厂拌热再生适用场合：适用于各等级公路路沥青路面经铣刨刨、挖除下来的沥沥青层材料的再生生利用，再生后的的沥青混合料可用用于各等级公路沥沥青路面的建设和和维修养护工程。。再生规范适用于对各等级公公路RAP进行热拌再生利用用，再生后的沥青青混合料根据其性性能和工程情况，，可用于各个等级级公路的沥青面层层及柔性基层。厂拌热再生场拌冷再生场拌冷再生现场铣铣刨场拌冷再生拌和场拌冷再生拌和现现场厂拌冷再生的摊铺铺适用性分析主要功能：厂拌冷再生1﹑以冷拌沥青混合料料的形形式实现旧路面沥沥青层材料的再生生利用；2﹑恢复和改善旧沥青青混合料路用性能能。适用性分析优缺点：厂拌冷再生1﹑优点：a.再生工艺易于控制制，再生混合料性性能较好；b.适用范围广；c.能耗低、污染小。。2﹑缺点：a.再生混合料强度的的形成需要较长的的时间；b.需要加铺一定厚度度的罩面层。适用性分析适用场合：厂拌冷再生可用于各等级公路路旧沥青路面材料料的再生利用，再再生后的混合料适适用于沥青路面的的中、下面层及柔柔性基层。再生规范适用于对各等级公公路的RAP进行冷拌再生利用用，再生后的沥青青混合料根据其性性能和工程情况，，可用于高速公路路和一、二级公路路沥青路面的下面面层及基层、底基基层，三、四级公公路沥青路面的面面层。当用于三、、四级公路的上面面层时，应采用稀稀浆封层、碎石封封层、微表处等做做上封层。厂拌冷再生沥青层就地冷再生生Mix-in-place-Recycling沥青层就地冷再生生沥青层就地冷再生生沥青层就地冷再生生沥青层就地冷再生生沥青层就地冷再生生适用性分析主要功能：沥青层就地冷再生生实现旧沥青路面的的翻修、重建。再再生混合料可用于于中下面层或柔性性基层。适用性分析优缺点：1﹑优点：a.实现了就地的再生生利用，节省了材材料转运费用；b.施工过程的能耗低低、污染小；c.适用范围广。2﹑缺点：a.施工质量控制的难难度较大；b.一般需要加铺沥青青罩面层。沥青层就地冷再生生适用性分析适用场合：一般用于病害严重重的一、二级公路路沥青路面的翻修修、重建，冷再生生路面一般需要加加铺一定厚度的沥沥青罩面。沥青层就地冷再生生全深式就地再生全深就地式再生化学稳定水泥、石灰、粉煤煤灰沥青稳定乳化沥青、泡沫沥沥青全深式就地再生适用性分析主要功能：全深式就地再生将全部的沥青面层层和一定厚度的基基层进行再生处理理，再生后的混合料料可用于沥青路面面的中、下面层或或稳定基层。适用性分析适用场合：全深就地式再生一般用于病害严重重的二、三级公路路沥青路面的翻修修、升级改建，再再生材料可用于沥沥青路面的基层及及轻交通量道路的的下面层。再生规范适用于一、二、三三级公路沥青路面面的就地再生利用用，用于高速公路路时应进行论证。。沥青路面就地冷冷再生分为沥青层层就地冷再生和全全深式就地冷再生生两种方式。对于于一、二级公路，，再生层可作为下下面层、基层；对对于三级公路，再再生层可作为面层层、基层，用作上上面层时应采用稀稀浆封层、碎石封封层、微表处等做做上封层。就地冷再生报告主要内容一、再生技术发展展概况二、分类和适用性性分析三、再生混合料设设计四、国内应用情况况和实例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示意图一、原路面调查与与分析二、材料三、混合料设计再生混合料设计一、原路面调查与与分析沥青路面再生工程程实施前，应对原原路面历史信息、、原路面技术状况况、交通量、工程程经济等方面的内内容进行调查和综综合分析，为再生生设计提供依据。。再生混合料设计1、调查与分析内容容（1）原路面历史信息息调查与分析（2）原路面状况调查查与评价（3）交通量调查（4）技术经济性分析析再生混合料设计2、RAP取样（1）方法一：现场取取样（2）方法二：拌和场场料堆取样再生混合料设计二、材料1、乳化沥青厂拌冷再生：慢裂裂型就地冷再生：中裂裂或慢裂型再生混合料设计试验项目单位质量要求试验方法破乳速度慢裂或中裂T0658粒子电荷阳离子(+)T0653筛上残留物(1.18mm筛)不大于%0.1T0652粘度恩格拉粘度计法E252-30T062225℃赛波特粘度Vss7-100T0621蒸发残留物残留分含量不小于％62T0651溶解度不小于％97.5T0607针入度(25℃)0.1mm50-300T0604延度(15℃)不小于cm40T0605与粗集料的粘附性，裹附面积不小于2/3T0654与粗、细粒式集料拌和试验均匀T0659常温贮存稳定性1d不大于5d不大于%15T0655不同集料、RAP化学活性差异较大大，与不同乳化沥沥青的配伍性也有有较大差别，必须须进行有针对性的的材料选择和配方方设计。2、集料、RAP再生混合料设计甲乳化沥青乙乳化沥青再生混合料设计甲乳化沥青乙乳化沥青再生混合料设计3、泡沫沥青再生混合料设计项目技术要求试验方法膨胀率不小于10本规范附录E半衰期（s）不小于8本规范附录E再生混合料设计泡沫沥青技术要求求必须进行发泡试验验，确定沥青的发发泡性能，并不是是所有的沥青都有有良好的发泡特性性。再生混合料设计4、再生剂再生剂的作用：溶溶解与分散沥青质质再生混合料设计检验项目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500试验方法60℃粘度

cSt50~175176~900901~45004501~1250012501~3750037501~60000T0619闪点℃≥220≥220≥220≥220≥220≥220T0663饱和分含量

%≤30≤30≤30≤30≤30≤30T0618芳香分含量

%实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录T0618薄膜烘箱前后粘度比≤3≤3≤3≤3≤3≤3T0619薄膜烘箱后质量变化

%≤4,≥-4≤4,≥-4≤3,≥-3≤3,≥-3≤3,≥-3≤3,≥-3T0609或T061015℃密度实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录T0603各项指标的意义：：芳香分指标饱和分指标RTFOT后残留物质量变化化、粘度比闪点再生混合料设计1、厂拌热再生混合合料设计三、混合料设计再生混合料设计其本质与热拌混合合料一致，指标、、性能要求与热拌拌混合料相同，但但是由于增加了RAP、再生剂等变量，，变得更加复杂。。设计步骤<1>确定工程设计级配配范围<2>确定RAP特性<3>确定RAP掺配比例<4>确定各新集料级配配<5>矿料级配设计<6>估计总沥青量，估估算新沥青用量Pnb<7>确定目标沥青标号号，选择新沥青和和再生剂新沥青标号的选择择RAP含量建议新沥青等级回收沥青等级P≥30P=20～30P=10～20沥青选择不需要变化<20%<15%<10%新沥青标号比正常高半个等级，即针入度1020％~30%15％~25%10％~15%根据新旧沥青混合调和法则确定>30%>25%>15%再生混合料设计2、就地热再生混合合料设计就地厂厂拌RAP新材料新材料RAP再生混合料设计设计步骤<1>RAP材料取样与分析<2>确定工程设计级配配范围<3>矿料级配设计<4>确定再生沥青目标标标号/再生剂量<5>马歇尔方法确定最最佳新沥青用量<6>根据新沥青用量与与新集料用量的比确定新混合料的的油石比根据目标再生标号号进行试配试验，，绘制变化曲线，用用内插法初定再生剂用量。在满足再生沥青技技术指标的前提下，宜少用再生剂剂。再生混合料设计再生剂用量的确定定方法：3、沥青类冷再生混混合料设计目前，全球范围内内还没有大家一致致认可的冷再生混混合料设计方法。。再生混合料设计《规范》设计方法级配设计乳化沥青冷再生混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37.510026.585-10010019-90-10010013.260-85-90-1009.5-60-85-4.7525-6535-6545-752.3630-5530-5530-550.310-3010-3010-300.0756-206-206-20设计指标试验项目技术要求空隙率9％～14％劈裂试验15℃劈裂强度

MPa不小于0.40（基层/底基层）0.50（下面层）干湿劈裂强度比％

不小于75马歇尔稳定度试验40℃马歇尔稳定度kN不小于5.0（基层/底基层）6.0（下面层）浸水马歇尔残留稳定度％

不小于75冻融劈裂强度比TSR％

不小于70乳化沥青冷再生混混合料试验项目技术要求劈裂试验15℃劈裂强度

MPa不小于0.40（基层/底基层）0.50（下面层）干湿劈裂强度比％

不小于75马歇尔稳定度试验40℃马歇尔稳定度kN不小于5.0（基层/底基层）6.0（下面层）浸水马歇尔残留稳定度％

不小于75冻融劈裂强度比TSR％

不小于70泡沫沥青冷再生混混合料设计步骤<1>RAP及其它材料的分析析<2>级配设设计<3>确定最最佳含含水量量<4>确定最最佳沥沥青用用量试样成成型方方法的的问题题再生混混合料料设计计马歇尔尔击实实旋转压压实4、无机机结合合料全全深式式冷再再生混混合料料筛孔尺寸（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再生混混合料料设计计检测项目再生结合料类型水泥石灰高速公路和一级公路二级及二级以下公路高速公路和一级公路二级及二级以下公路无侧限抗压强度（MPa）基层

不小于3～52.5～3-0.8底基层

不小于1.5～2.51.5～2.00.80.5～0.7再生混混合料料设计计报告主主要内内容一、再再生技技术发发展概概况二、分分类和和适用用性分分析三、再再生混混合料料设计计四、国国内应应用情情况和和实例例国内应应用就地热热再生生京津塘塘高速速公路路：200多万平平方米米成渝高高速公公路：：150多万平平方米米京福高高速（（山东东）：：30多万万平方方米京石高高速公公路：：15多万平平方米米沪蓉高高速、、石太太高速速、石石黄高高速、、长平平高速速、长长营高高速、、·······应用面面积超超过500万平方方米！！就地热热再生生就地热热再生生国内应应用厂拌热热再生生北京、、上海等城市市广佛高高速改改扩建建工程程厂拌热热再生生1989年广佛佛高速速公路路建成成通车车1993年加铺铺40mm厚PE改型沥沥青混混合料料1999年扩建建为6车道（（局部部8车道））2001年路面面严重重破损损，需需重建建—广佛高高速厂拌热热再生生—广佛高高速厂拌热热再生生—广佛高高速4cm改性SMA-135cm改性AC-206cm再生沥沥青AC-25I再生沥沥青LSM-25或素混混凝土土原路面面基层层路面结结构厂拌热热再生生厂拌热热再生生厂拌热热再生生在RAP材料掺掺量不不超过过40%的范围围内，，再生生混合合料的的高温温性能能优于于非再再生混混合料料，RAP材料掺掺量越越大，，高温温性能能越好好；在RAP材料掺掺量不不超过过40%的范围围内，，再生生混合合料的的疲劳劳性能能略低低于非非再生生混合合料，，但经经过老老化之之后的的再生生沥青青混合合料的的疲劳劳性能能与新新料沥沥青混混合料料无明明显差差异；—广佛高高速试验结结论厂拌热热再生生在RAP材料掺掺量不不超过过40%的范围围内，，再生生混合合料的的低温温性能能劣于于非再再生混混合料料，RAP材料掺掺量越越大，，低温温性能能损失失越多多；在RAP材料掺掺量不不超过过40%的范围围内，，热再再生沥沥青混混合料料的水水稳定定性略略低于于非再再生混混合料料。—广佛高高速试验结结论北京厂厂拌热再生生设备备国内应应用宁沪高速、、昌九高速、京沪沪高速（（沧州州段））、西西阎高高速、、西潼潼高速速、西西户高高速、、京珠珠高速速、连连霍高高速等等应用面面积超超过500万平方方米！！厂拌冷冷再生生厂拌冷冷再生生—沪宁高高速改性沥青SMA134.0cm改性沥青Sup208.0cm普通沥青Sup258.0cm普通沥青LSM2510.0cm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16.0cm路基老路沥沥青面面层铣铣刨料料再生生后用用于柔柔性基基层下下基层层老路二二灰碎碎石基基层铣铣刨料料再生生后用用于底底基层层路基二灰碎石基层老路沥青面层厂拌冷冷再生生—沪宁高高速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）土基沪宁高高速公公路镇镇江支支线试试验路路乳化沥沥青冷冷再生生试验验段前前后路路面结结构图图厂拌冷冷再生生—沪宁高高速厂拌冷冷再生生乳化沥沥青冷冷再生生试验验段使使用总总体情情况良良好，，路面面平整整密实实，基基本没没有病病害，，也没没有产产生车车辙。。试验段段通