沥青路面冷再生技术图文并茂.ppt

1、沥青路面冷再生技术,孙立军 同济大学交通运输工程学院,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,3,再生技术,冷再生技术 热再生技术 现场 工厂,2020/9/5,教育部重点试验室,4,路面评价 面层,分层加权法,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,6,路面评价 面层甄别,2020/9/5,教育部重点试验室,7,反射裂缝 唧浆，脱空,路面评价 面层甄

2、别,2020/9/5,教育部重点试验室,8,变形的原因,路面评价 面层甄别,2020/9/5,教育部重点试验室,9,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2020/9/5,教育部重点试验室,10,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2020/9/5,教育部重点试验室,11,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,14,路基 土质类型 含水量 密实度 垫

3、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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,16,杠杆式弯沉仪 FWD,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,17,厚沥青层,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,18,基本原理,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,19

4、,过程复杂，结果误差大,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,20,弯沉盆上的惰性点,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,21,RI,DI,E,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,2020/9/5,教育部重点试验室,22,基层完好性判别,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,23,E4000MPa 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,2020/9/5,教育部重点试验室,24,E=25004000MPa 轻度块裂 裂块尺寸100*100500*500cm,30,路面评价 基层评

5、价,2020/9/5,教育部重点试验室,25,E=8002500MPa 重度块裂 裂块尺寸50*50100*100cm,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,26,E=450800MPa 轻度龟裂 裂块尺寸20*2050*50cm,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,27,E450MPa 重度龟裂 裂块尺寸20*20cm,路面评价 基层评价,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,29,面层可用性以及如何使用 面层

6、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,2020/9/5,教育部重点试验室,30,基本完好,15米,0.51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,2020/9/5,教育部重点试验室,31,再生结构设计 基层使用,2020/9/5,教育部重点试验室,32,再生结构设计 结构设计,2020/9/5,教育部重点试验室,33,分析期,再生结构设计 结构设计,2020/9/5,教育部重点试验室,34,再生结构设计 结构设计,2020/9/5,教育部重点试验室,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= *PCI*h0(+

7、1) =0.000034 =2.3564 =-0.4207 h0=旧沥青层厚度,再生结构设计 结构设计,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,38,HMA的摊铺导致温度场的变化,冷

8、再 生,底 基 层,H M A,温度下传,施工中路面温度场及压实,2020/9/5,教育部重点试验室,39,施工中路面温度场及压实,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点

9、试验室,43,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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

10、OEC。,2020/9/5,教育部重点试验室,45,冷再生混合料设计,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,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

11、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,2020/9/5,教育部重点试验室,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=61.1,2020/9/5,教育部重点试验室,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,2020/9/5,教育部重点试验室,51,HMA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,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,2020/9/5,教育部重点试验室,53,材料的疲劳,HMA的设计,2020/9/5,教育部重点试验室,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