沥青路面再生技术应用现状及展望

1、沥青路面再生技术应用现状及展望,汇报人：郑炳锋 苏交科集团股份有限公司 新型道路材料国家工程实验室 道路工程研究所,主要内容,展望,第五部分,一、概述,一、概述,再过十年，我国高速公路年产废旧沥青混合料4000万吨 仅干线公路大中修工程，年产沥青路面旧料1.6亿吨 目前公路路面材料循环利用率不到30%,现状 目标（“十二五”末）,一、概述,DITECT-MAT （2009-2011） RE-ROAD （2009-2012）,欧洲,一、概述,一、概述,一、概述,厂拌热再生： 2009: 5600 万吨；2010: 6200 万吨 相当于节省300 万吨 沥青（5% 沥青用量）,美国,一、概述,美

2、国,一、概述,允许RAP超过25%的州,美国,一、概述,红色已经制定冷再生规范或标准的州 浅绿色正在发展冷再生技术的州,美国,一、概述,苏交科已研/在研项目,苏交科已研/在研项目,二、再生技术分类及适用性,旧沥青路面材料（RAP）：沥青+集料，黑色集料？,二、再生技术分类及适用性,全深式 冷再生,F41-2008,F41-修订版,一、概述,就地热再生：高速公路、普通干线公路、市政道路等 就地冷再生：普通干线公路为主，高速公路等 厂拌热再生：高速公路、普通干线公路、市政道路等 厂拌冷再生：高速公路、普通干线公路为主 全深式冷再生：普通干线公路、农村公路等,二、再生技术分类及适用性,三、再生技术应

3、用案例,3.1 厂拌热再生,南京、常州、镇江、扬州、淮安、徐州、苏州、泰州、盐城、宿迁、连云港 总施工里程数：272km,三、再生技术应用案例,3.1 厂拌热再生,RAP预处理,针对大中修养护工程，铣刨速度宜控制在4m/min内 RAP的破碎、筛分装置，一般轻型的破碎机即可满足要求 RAP分档越多，均匀性更好,三、再生技术应用案例,RAP贮存,RAP材料含水量应不得超过3%（宜干燥） RAP料堆的高度不能太高 RAP材料应覆盖 尽量缩短RAP材料破碎筛分后的贮存时间,3.1 厂拌热再生,三、再生技术应用案例,三、再生技术应用案例,331省道K171+100-K176+100大修工程,3.1 厂

4、拌热再生,三、再生技术应用案例,246省道溧水段K58+810-K58+980,高掺量RAP厂拌热再生Sup-25下面层试验段,RAP：新料=50:50 ARA再生剂：老化沥青=10:90 沥青用量3.9%,3.1 厂拌热再生,三、再生技术应用案例,沥青加热温度为160 集料加热温度为200 RAP加热温度为120 再生混合料出料温度160-170,3.1 厂拌热再生,三、再生技术应用案例,无裂缝、水损害，车辙深度6mm,3.1 厂拌热再生,三、再生技术应用案例,碾压后路面效果,AC-16(RAP25%),AC-16(RAP40%),Sup13(RAP15%),3.1 厂拌热再生,三、再生技术

5、应用案例,3.1 厂拌热再生（存在问题）,RAP均匀性和热再生混合料均匀性 高掺量RAP （再生剂+温拌剂/泡沫温拌） 高掺量厂拌热再生耐久性，有待进一步验证,红外摄像仪,3.1.1 温拌沥青技术 温度（100140 ) 施工温度比热拌低2030 用物理或化学手段，增加混合料的施工和易性，而不对路面性能产生负面影响 美国温拌沥青混合料用量,三、再生技术应用案例,2013年美国温拌沥青混合料占其总沥青混合料用量的30.3%,美国温拌技术应用状况,三、再生技术应用案例,2013年美国机械发泡温拌技术占比达86.9%,泡沫沥青温拌技术在江苏的工程应用 高速公路养护工程 京沪高速（高速公路养护公司）

6、沿海高速 市政道路工程 友谊路 花园路 中山南路 ,三、再生技术应用案例,三、再生技术应用案例,泡沫沥青温拌技术在江苏的工程应用,三、再生技术应用案例,/试验路1 /试验路2,拌合温度130C，相对热拌降低温度30C，空隙率相当,对泡沫沥青温拌技术的认识 泡沫温拌沥青混合料性能满足要求 混合料设计工厂与实验室沥青发泡设备的匹配 泡沫温拌与泡沫冷再生的区别 缺乏标准或规范的支撑,三、再生技术应用案例,三、再生技术应用案例,预防性养护措施，快速处治车辙10-15mm 大流量高速公路，快速开放交通 312国道无锡段、沪宁高速公路镇江段、苏州段,3.2 就地热再生（SMA）,三、再生技术应用案例,3.

7、2 就地热再生,鞍山森远SY4500再生列车示意图,英达再生机组示意图,三、再生技术应用案例,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,粘贴聚酯玻纤布,贴缝处平整度处理,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,温度上限需严格控制，在保证混合料压实度前提下，可适当放宽温度下限 为防止两边集料的破碎可适当加宽两侧加热范围，且各加热机尽量保持紧跟,加热温度,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,集料通过率差值及破碎率结果,铣刨方式对RAP集料破碎较耙松方式严重, 边部较中间的破碎严重 4.75mm以上和4.75mm以下筛孔通过率允许波动范围分别为4%和

8、2%,破碎主要发生在4.75mm以上,RAP集料破碎率=（现场抽检值-取芯值）100/取芯值,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,3.2 就地热再生,三、再生技术应用案例,加热温度控制：温度上限和铣刨面温度 裂缝贴布处治时的平整度控制 新料质量的控制 添加材料温拌剂、再生剂、新沥青，保证均匀性 旧沥青的二次老化和新旧沥青的融合,3.2 就地热再生（存在问题）,三、再生技术应用案例,3.3 厂拌冷再生（乳化沥青、泡沫沥青）,乳化沥青厂拌冷再生工程,三、再生技术应用案例,泡沫沥青厂拌冷再生工程,3.3 厂拌冷再生（乳化沥青、泡沫沥青）,三、再生技术应

9、用案例,沪宁改扩建无锡段乳化沥青厂拌冷再生基层,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,三、再生技术应用案例,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,宁高高速联网收费改造工程,三、再生技术应用案例,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,目标配合比设计结果,生产配合比设计结果,三、再生技术应用案例,试铺路段为22标下面层K38+204.5-K38+406南京方向,RAP 筛分预处理,拌合,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,三、再生技术应用案例,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,三、再生技术应用案例,取芯测试压实度90.3%及厚度，芯样完整，成型良好,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,三、再生技术应用案例,摊铺后路表部分部位

10、出现裂纹 路边缘位置没有得到有效的压实，表面松散,水分的离析导致，拌合充分、保证水分均匀分布，散失过快部位应及时补充 建议施工单位对压路机操作手进行培训，确保碾压均匀,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生,三、再生技术应用案例,养护时间相对较长3-7天，高性能乳化沥青 乳化冷再生层厚12cm以上，碾压不充分，可能存在底部有1-2cm松散 冷再生路面设计时要注意排水设计,3.3.1 乳化沥青厂拌冷再生（存在问题）,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 常州S340改造工程 扬州G328大修工程 广东佛开高速公路扩建工程 ,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 扬州G328大修工程,三、再生技术应

11、用案例,泡沫沥青冷再生段路面结构图,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 扬州G328大修工程,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 扬州G328大修工程,三、再生技术应用案例,试验段碾压后情况,养生后路面情况,五天养生后现场取芯情况,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 广东佛开高速公路扩建工程 全线用于再生的铣刨料总量约为38746吨 将老路面沥青面层的铣刨料通过厂拌冷再生后，用于扩建后路面的柔性基层,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 广东佛开高速公路扩建工程 沥青发泡性能 发泡温度为160，发泡用水量控制在2.5%,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 广东

12、佛开高速公路扩建工程 拌和用水量的确定 振动成型得到的最佳含水量明显低于重型击实 最大干密度有所提高 振动成型更能模拟现场压实状态,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 广东佛开高速公路扩建工程 最佳沥青用量的选择 马歇尔击实75次/旋转压实30次 旋转压实30次的试件的密度增大，空隙率减小 无论是采用旋转压实30次，还是采用马歇尔击实75次，沥青用量为2.5%时，干湿劈裂强度均较高,三、再生技术应用案例,旋转压实30次,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生 广东佛开高速公路扩建工程 养生 再生层可以取出完整芯样或再生层含水率低于2% 受改扩建工程原路面结构厚度影响，并经试验段验证，确定

13、泡沫沥青再生混合料基层施工中采用一次摊铺，压实厚度为22cm,三、再生技术应用案例,3.3.2泡沫沥青厂拌冷再生（存在问题） 沥青发泡效果的影响 混合料应用层位 最大压实厚度的探讨,三、再生技术应用案例,三、再生技术应用案例,3.4 就地冷再生（乳化沥青、泡沫沥青水泥）,2007.10-2010.6： 江苏省八个城市实施乳化沥青就地冷再生施工面积为71.5万m2,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化沥青就地冷再生,S336海门段乳化沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化

14、沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.1 乳化沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,养护时间相对较长3-7天 含水量实时调整，避免水量过大出现弹簧现象 非重载路面，冷再生路面可通车一段时间后再铺筑面层 水泥剂量不宜超过2%,3.4.1 乳化沥青就地冷再生（存在问题）,3.4.2 水泥就地冷再生 扬州S233大修工程 采用水泥就地冷再生二灰碎石基层 铣刨料级配满足再生规范，不需添加新料 P.O 42.5水泥4.2%剂量，7d无侧限抗压强度3.5MPa 7d取芯60%成型，其余芯样松散、开裂,三、再生技术应用案例,水泥就地冷再生技术存在

15、一定的局限性,3.4.3 泡沫沥青就地冷再生,三、再生技术应用案例,3.4.3 泡沫沥青就地冷再生（二灰碎石） 扬州S233大修工程 泡沫沥青再生二灰碎石混合料设计 级配A 级配B：10%（510mm新集料）,三、再生技术应用案例,方案A在2.5%沥青用量下的干劈裂强度和干湿劈裂强度比均较高，因此选择级配方案A作为设计级配，不添加新集料,3.4.3 泡沫沥青就地冷再生 泡沫沥青再生二灰碎石混合料设计 最佳含水量 最佳含水量OWC为11.0% 最佳泡沫沥青用量 最佳泡沫沥青用量约为2.5%,三、再生技术应用案例,3.4.3 泡沫沥青就地冷再生 泡沫沥青再生二灰碎石基层施工,三、再生技术应用案例,

16、3.4.3 泡沫沥青就地冷再生 泡沫沥青再生二灰碎石基层施工,三、再生技术应用案例,5d现场取芯效果来看，芯样较完整,3.4.3 泡沫沥青就地冷再生（存在问题） 混合料应用的层位 混合料级配变异性较大，对性能的影响 与水泥就地冷再生的比较,三、再生技术应用案例,三、再生技术应用案例,3.5 全深式冷再生（水泥）,S226滨海段,施工桩号：K43+680-K49+000，K52+000-K52+900 再生长度： 6220m 再生宽度：整幅路面宽9m 再生厚度：20cm,三、再生技术应用案例,3.5 全深式冷再生,三、再生技术应用案例,3.5 全深式冷再生,三、再生技术应用案例,3.5 全深式冷再生,三、再生技术应用案例,3.5 全深式冷再生,四、再生技术效益分析,倡导低碳公路、节能减排能力建设 再生技术的环境效益如何评估 LCA生命周期分析方法,四、再生技术效益分析,节能减排评价体系的边界条件,四、再生技术效益分析,就地热再生与铣刨重铺相比，可节约能耗30%以上 厂拌冷再生的节能减排效益最显著 厂拌热再