沥青路面再生技术适用性分析

1、沥青路面再生技术的适用性,杜骋 道路工程研究所 主任工程师,主要内容,再生的必要性 江苏省交科院开展的研究项目 我国沥青路面再生技术适用性分析,根据沥青路面的设计寿命1520年，但是由于种种原因，沥青路面的实际寿命只有10年左右，目前多数的高速公路都进入了大、中修期。,高速公路传统整治施工中将大量的旧沥青路面材料废弃，一方面浪费了其可利用价值，占用了堆放空间，造成了环境污染。,另一方面，国际市场石油沥青作为不可再生资源，其成本越来越高。,新的石料的大量开采导致森林植被的减少，水土的流失，严重破坏生态环境。因此，沥青混凝土的再生技术越来越受到国内外的关注。,堆积如山的沥青铣刨废料,价格不断上涨的

2、石油沥青,开山采石严重破坏了生态环境,主要内容,再生的必要性 江苏省交科院开展的研究项目 我国沥青路面再生技术适用性分析,已开展的研究项目,20012002 沥青路面再生技术调查研究 20032004 沥青路面现场热再生的应用研究 20042005 沪宁高速公路扩建工程再生技术的应用研究 20062007 沥青路面厂拌热再生的应用研究 沥青路面就地热再生的试验研究 交通部沥青路面再生应用技术规范 20072009 厂拌冷再生技术在干线公路中的应用研究 佛开高速公路扩建工程再生技术研究 厂拌热再生沥青混合料耐久性研究,主要内容,再生的必要性 江苏省交科院开展的研究项目 我国沥青路面再生技术适用性

3、分析,1 厂拌热再生,厂拌热再生是将回收的沥青路面材料与新的沥青、集料材料（有时还包括再生剂）混合，在拌和厂集中生产再生热拌沥青混合料的过程。 厂拌热再生是目前世界上应用最为广泛的沥青路面再生方法，已经是一种成熟的技术。 是非常有发展前途，也是应该重点发展的再生技术。,生产方式 连续式 间歇式,厂拌热再生,优点 节约资源、降低费用 改善路面结构 施工工艺与传统热拌沥青混合料基本相同 性能通常能够相当于甚至优于传统的热拌沥青混合料,厂拌热再生,适用性 再生混合料的性能与传统的HMA混合料性能相同或更优，可用于沥青路面的各个结构层。 我国现阶段应优先发展厂拌热再生技术 国外应用最广泛、技术最成熟

4、再生混合料性能最优良 需对拌和设备进行改造,厂拌热再生,厂拌热再生关键技术,拌和设备改造 老化沥青、旧沥青混合料性能评价 RAP中老化的沥青的性质 RAP的用量 获取有代表性的RAP样品 开发稳定的沥青回收试验方法,厂拌热再生在我国的应用,广东省广佛高速公路大修工程 采用双滚筒连续式沥青混凝土拌和设备，成功应用了沥青路面厂拌热再生技术。这是国内应用较早的厂拌热再生工程。 上海、江苏、山东 在部分沥青路面维修改造中成功使用了间歇式热厂拌再生技术 国内的一些拌和设备厂商成功开发了适用于间歇式拌和设备的厂拌热再生加热设备，间歇式拌和楼的厂拌热再生技术也得到了逐步的推广。,广佛高速公路大修工程厂拌热再

5、生,厂拌热再生在江苏的应用,关键技术 RAP材料的处理 分类、评价、破碎、筛分 RAP材料的加热 间歇式拌合楼 增加一个平行放置的高位式烘干滚筒，专门用于加热处理RAP。 工程应用 南京市S337省道 沪宁高速公路汤山连接线,RAP材料专用高位烘干筒,2 就地热再生,优点 就地热再生可用于修正大多数路表面破坏，甚至包括表面混合料组成缺陷而引起的破坏。 缺点 不能改善表面以下结构层的性能。 仅限于路面有足够承载能力时使用，仅能对表面25mm50mm厚的路面进行再生 。,加热翻松 重新铺面 重新拌和,就地热再生三种基本方法,表面翻松 用于修正较小的表面裂缝或不规则 重新铺面 用于消除车辙、收缩裂缝

6、和松散 重新拌和 通过加入新鲜集料或沥青混合料以恢复较大深度范围内的路面,就地热再生在我国的应用情况,我国从上个世纪90年代起陆续从加拿大、德国、芬兰、日本等国引进了就地热再生机组 实施了面积不等的沥青路面就地热再生 京津塘高速公路 京石高速公路 四川成渝高速公路 京福高速公路山东段 沪宁高速公路上海段 京珠高速公路河北段 广深高速公路等,京津塘高速公路现场热再生,就地热再生在江苏的应用,淮江公路 京沪高速公路养护 锡澄高速公路养护,适用性分析,有限应用，并非再生的主流技术。 仅能对沥青路面表面的4cm左右的范围进行修复，对下面结构层的病害则无能为力。 在国内，沥青路面是以半刚性基层结构为主，

7、沥青路面的病害往往以中下面层，甚至是基层为主，在这种情况下选择就地热再生技术应有全面的权衡。 设备对就地热再生技术的推广也是一个限制 。,3 厂拌冷再生,厂拌冷再生是常温下在拌和场将回收的沥青路面材料和再生剂相混合进行，再生后作为基层或中下面层混合料的一种技术。 可修复面层和基层的病害。 再生范围可以达到路表面以下150mm的厚度。,厂拌冷再生,厂拌冷再生的优缺点,优点 处治深度较大 可以比较彻底地解决各种路面病害 不需加热，节约能源消耗 再生混合料性能优良 缺点 水稳性相对较差，不能作为表面层 需要一定时间的养生,厂拌冷再生的适用性,厂拌冷再生技术是应用十分广泛的再生技术，可用于沥青路面的基

8、层和中下面层，具有良好的推广前景。 目前，我国应大力推行厂拌冷再生技术。,为什么优先推广厂拌冷再生技术？,厂拌冷再生技术（包括混合料设计、施工工艺、质量控制等）基本成熟 厂拌冷再生混合料性能优良 处治范围大，生产率高 设备要求较低，改造难度小,厂拌冷再生关键技术,材料标准 RAP材料的标准 乳化沥青等再生剂的标准 混合料配合比设计标准 配合比设计方法 控制指标 施工工艺 质量控制,原材料评价,RAP评价 铣刨、破碎、筛分 分档 23档 技术要求 RAP级配、骨料级配 含水率2% 砂当量60%,原材料评价,RAP分析 沥青含量、级配分析 回收沥青 物理指标针入度、软化点、延度、粘度等 化学指标组

9、分分析,原材料评价,乳化沥青配方设计 考虑因素 时间、温度、裹覆性、抗水性、成型强度等 设计要点 选择的乳化剂应可控制破乳速度 能获取较高的早期强度 与RAP裹覆均匀、粘附性好 通常一个工程一个设计，而且根据气候不断调整,原材料评价,矿粉 目的：调整级配、减小空隙率 典型用量：06% 水泥 目的：调整级配、减小空隙率、增加强度、改善和易性、调整破乳和成型时间、吸收水分、增强抗水能力 典型用量：03%,配合比设计,冷再生混合料设计大致有三种理论 理论一：把RAP料视为一种黑色“石料”，混合料设计包括了测定裹附这些“石料”再生添加剂的含量 理论二：评价了RAP料回收的沥青物理和化学的特性，并添加再

10、生剂将沥青恢复到原来的水平。这种理论是假设能全部软化旧沥青 理论三：结合前面两种理论，将部分旧沥青软化,配合比设计,配合比设计的发展 RAP视为“黑色集料” 部分考虑老化沥青的软化胶结作用 成型方法：马歇尔、击实 旋转压实、振动 级配控制：级配范围控制、综合考虑RAP级配和石料级配,施工控制,含水量控制 压实 养生,厂拌冷再生技术的应用,工程应用 沪宁高速公路扩建工程 常州S340省道改造工程 江西昌九高速公路改造工程 陕西西阎高速公路大修工程 ,柔性基层沥青路面段,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,沪宁高速公路扩建工程冷再生应用,沪宁扩建工程

11、沥青路面再生技术应用效果,乳化沥青冷再生料质量能满足沪宁扩建工程制定的控制及验收标准，成功地在22.4km柔性基层沥青路面中得到应用 水泥稳定再生料质量能满足规范要求，在全线248.2km路面中得到应用 通车近5年来全线路面质量稳定，未产生与旧料再生应用相关的病害,经济效益分析,以沪宁高速公路扩建工程为例说明,经济效益分析,沪宁高速公路扩建工程再生技术应用节省直接工程费用1.24亿元。,常州340省道乳化沥青冷厂拌再生技术应用,路面结构 基层 下面层,改进了乳化沥青的技术指标和混合料设计，提高了再生混合料的质量，3天后即可取出完整的芯样。,3天后取芯情况,5天后取芯情况,4 就地冷再生,现场冷再生是指原有路面材料常温下在现场拌和利用的一种路面改建技术。 处治的深度一般为75100mm。,优点 减少旧料运输成本，工程造价降低 生产率高，交通延误少 可以比较彻底地解决各种路面病害 缺点 质量控制不如集中厂拌再生可靠 施工气候条件要求高 现场冷再生的路面水稳定性差 设备较复杂，多依赖进口,就地冷再生技术的优缺点,就地冷再生技术的