沥青路面再生技术的选择和应用（全面）

1、沥青路面再生技术 选择和应用,贾 渝 江苏省交通科学研究院 2012年7月,中国沥青路面再生发展战略,厂拌热再生是最成熟和应用最广泛的技术，也是使用价值最高的技术，应该优先发展 冷再生，包括厂拌冷再生，尤其是现场冷再生, 应该加速发展 就地热再生在国外应用最少, 应谨慎发展 全深再生应在先做研究的基础上逐步发展,沥青路面再生技术选择和应用,1 概述 2 厂拌热再生 3 就地热再生 4 厂拌冷再生 5 就地冷再生 6 结束语,1. 概 述,沥青路面再生技术选择和应用,1991年美国沥青路面再生的产量 （ ARRA统计资料）,产量 占利用数量% 冷铣刨（CP） 1175万吨 35% 厂拌热再生（H

2、R） 420万吨 12% 就地热再生（HIR） 196万吨 6% 就地冷再生（CIR） 350万吨 10% 全深再生（FDR） 1270万吨 37% 3400万吨 没有利用 1000万吨,加拿大安大略州就地再生数量,全深再生 30,924,196 就地热再生 1,009,607 就地冷再生 3,086,715 全深再生加沥青罩面 1,712,655 就地冷再生加沥青罩面 339,179 自1995 37,072,352 就地热再生占总数的1.2% 自2004年后几乎停止,再生HMA 50100 mm 改正表面破坏 改善纵断面、路拱和横坡,就地冷再生,铣刨, 复原 和替代HMA层的表面层 (不加

3、热),再生HMA 2550mm 改正表面破坏 改善纵断面、路拱和横坡,就地热再生,铣刨，复原 和替代HMA层的表面层 (加热),就地热再生,中国从90年代开始使用，发展比较迅速 京津塘高速、京石高速、成渝高速、京福高速山东段、沪宁高速公路上海段，等等。累计施工面积超过700万m2； 中国有约11套就地热再生机组，分别来自德国维特根、日本新泻、芬兰卡龙、加拿大马太克。 一些中国机械制造企业认识到就地热再生的发展潜力，已经开发了就地热再生机组的样机 规范规定其为预防性养护技术措施,沥青路面再生技术调查研究,就地热再生（Hot In-place Recycling ，简称HIR） 就地热再生（HIR

4、）包括三种基本方法： 加热翻松 重新铺面 重新拌和,表面翻松再生,沥青路面再生技术调查研究,加铺罩面的就地热再生（重新铺面）,沥青路面再生技术调查研究,重新拌和,沥青路面再生技术调查研究,厂拌冷再生 可用于柔性路面结构性破坏时的重建。这些破坏包括：横向裂缝，车辙，坑洞，表面不规则破坏或上述几种破坏的综合。 厂拌冷再生 的再生范围可以达到路表面以下152.4mm的厚度。,厂拌冷再生,处治的深度一般为75100mm。 就地冷再生的优点主要有：能够对大多数路面破坏类型进行结构性的处治，改善行驶质量，对空气污染最小，运输量最小，能够拓宽路面。,就地冷再生（Cold In-place Recycling

5、，简称 CIR）,就地冷再生,沥青路面再生技术调查研究,全深再生是指将所有的沥青路面部分和路面以下的部分基层的材料经过处理后形成稳定的基层，它基本上是冷再生方法。 处治深度可达100mm300mm。,全深再生（Full Depth Reclamation ，简称FDR）,全深再生,沥青路面再生技术调查研究,2 . 厂拌热再生,2.1厂拌热再生的优缺点与适用性 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。 连续式、间歇式 优点 缺点,沥青路面再生技术调查研究,沥青路面

6、再生技术调查研究,将RAP材料输入连续式拌和楼,连续式再生设备（双层滚筒）,双滚筒沥青混合料再生设备,2.3 厂拌热再生路面的路用性能 影响再生混合料性质的因素主要是RAP中老化的沥青的性质及回收的沥青混合料的用量。 研究表明再生混合料的老化速率通常比新拌混合料的低。 研究还显示再生混合料抵抗水损害的能力优于新鲜的混合料，而其耐久性也比传统的混合料好。,沥青路面再生技术调查研究,2.4 厂拌热再生的质量控制与质量保证（QC/QA） 良好的质量控制（QC）和质量保证（QA）是混合料获得满意性能的基础 再生混合料和回收的混合料中的沥青含量也应进行确定 体积性质检验 有效利用质量控制图,沥青路面再生

7、技术调查研究,4.厂拌冷再生,沥青路面再生技术调查研究,4.1 厂拌冷再生的适用性,厂拌冷再生可用于修复面层和基层的病害 可改善路面的几何线形和修复任何类型的裂缝,沥青路面再生技术调查研究,用Superpave技术设计热再生沥青混合料,当RAP含量小于15%时，胶结料等级不变 当RAP含量在16-25%时，高低温等级均低一个等级 当RAP含量大于25%时，使用专门的混合图来确定高低温等级 添加的新集料和RAP集料性质、级配和体积性质必须满足Superpave标准 使用RAP的有效相对密度 当RAP含量较大时要考虑RAP中的沥青用量,沥青路面再生技术调查研究,RAP混合料Superpave设计步

8、骤,（1）材料选择 （2）选择设计集料结构 （3）选择设计胶结料含量 （4）验证混合料设计,冷再生（CR）,就地冷再生（CIR） 厂拌冷再生（CCPR）,就地冷再生（CIR）,使用100 RAP 处洽深度50100mm 乳化沥青或乳化再生剂 处治深度125150mm 化学添加剂，如水泥、石灰、粉煤灰、 干或稀浆,就地热再生（HIR）,就地热再生（HIR） 表面再生（Resurfaeing） 重新拌和（Remixing） 重新铺面（Repaving）,表面再生(Resurfacing),使用100 RAP 典型处治深度2040 mm 可加新集料、新沥青、再生剂或新HMA 新集料或新HMA最大添加

9、量小于30 添加剂数量取决于现在路面性质分析，实验室混合料设计和要求的混合料规范,重新拌和（Remixing）,当现有路面性质要求通过添加新集料、新沥青、新再生剂或新HMA进行重大改善 单阶段重新拌和深度（2550mm） 多阶段重新拌和深度（4075 mm） 新材料严格控制在30以内,重新铺面（Repaving）,组合表面再生或重新拌和与新HMA罩面 HMA厚度2075 mm 取决于混合料中公称最大集料尺寸 不添加任何新的HMA或新集料 常作为罩面层的准备 低等级道路,世界道路协会路面再生指南就地再生-用水泥 就地再生-用乳化沥青 或泡沫沥青厂拌热再生,COLAS 可持续性的发展 将来的环保道

10、路 能源消耗和 温室气体排放 2003,寿命周期费用分析（LCCA）和寿命周期评估（LCA）,贾渝 江苏省交通科学研究院 2011.12.01,第九届年度学术交流会,什么是寿命周期费用分析（LCCA）,在结构物整个服务年限中发生的所有费用，包括 初始建筑费用 后期养护、重建，扩建等费用 用户费用 交通延误 车辆运营 事故费用 非常复杂 特别是用户费用的许多不确定性,什么是寿命周期评估（LCA）,表征和定量评价产品或系统的环境可持续发展的方法 不仅包括费用，也包括对环境的影响，如能源消耗和温室气体排放,主要道路技术在生产和摊铺中的能源消耗,主要道路技术在生产和施工中的温室气体排放,再生技术能源消

11、耗比较,再生技术二氧化碳排放量比较,Recycling in Japan,Kazuyuki Kubo Leader, Pavement Team Public Works Research Institute Japan,2009,日本就地热再生,Construction Area (*1,000m2),81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02,Fiscal Year,曾经给是高速公路最普遍的方法 排水沥青路面 (DAP) 已变得普遍 就地热再生不适用 DAP 存在环境问题，热空气对道路沿线农作物的影响,

12、Recycling in Japan,In-Place Pavement Recycling -Moving Towards a SustainableFuture,AEMA-ARRA-ISSA 2008 Annual Meeting February 19-23, 2008 Tom Kazmierowski, P.Eng Ministry of Transportation Ontario,加拿大安大略州就地再生数量,全深再生 30,924,196 就地热再生 1,009,607 就地冷再生 3,086,715 全深再生加沥青罩面 1,712,655 就地冷再生加沥青罩面 339,179 自

13、1995 37,072,352 就地热再生占总数的1.2% 自2004年后几乎停止,加拿大就地热再生数量,结块,RAP压密结块 在炎热潮湿时 鄂式/滚压碎机成问题,贮存RAP的顶棚,全深再生（FDR）,沥青稳定 化学稳定 组合稳定,中美再生技术分类的区别,全厚再生，定义：将全部厚度的沥青层与预订比例的下面层材料（基层、底基层和路基）同意粉碎拌和后加入稳定材料稳定后作为基层材料的一种维修方法。 低等级道路，沥青层较薄 稳定剂可以是：无机稳定材料，氯化铍，氯化 ，石灰（熟石灰和生石灰），粉煤灰，矿渣或水泥（干粉或稀浆），有机稳定材料，乳化沥青，改性乳化沥青，泡沫沥青等,热拌沥青路面再生施工方法与设

14、备(间歇式拌和厂),再生方法,方法1 RAP进入热提升斗 方法2 RAP 进入热提升斗不通过筛分,进入第5热料仓 方法3 RAP 进入称重斗,再生方法,方法4 RAP 进入直接全部料给拌和锔的料仓 方法5 在另一个干燥器内预热RAP,方法1 RAP进入热提升斗,再生料 比例可达 10-15%,方法 2RAP 进入热提升斗不通过筛分,进入第5热料仓,外加热料仓,再生料比例可达25% 需要用皮带秤来控制冷集料和再生料的比例 要求进入各热料仓的再生料粒径一致 细料的筛网常易堵住,方法 3RAP 进入称重斗,方法 4RAP 进入直接全部料给拌和锅,再生料 比例可达 20%,方法 5在另一个干燥器内预热

15、RAP,再生比例 可达 4050%,什么是再生剂,热再生用再生剂 满足沥青规范的更软的沥青 满足再生剂规范的化学品 冷再生用再生剂 乳化沥青 改性乳化沥青,什么是再生剂,再生剂的规范 再生剂的使用,再生剂的使用,取决于再生的种类 热再生 冷再生 取决于沥青老化程度 针入度 40 杨林江 沥青路面厂拌热再生利用设计 与施工技术 针入度30 法亚 沥青路面再生手册,再生剂的使用,什么时候不需要用？ 针入度 10 法亚 沥青路面再生手册,中国沥青路面再生发展战略,厂拌热再生是最成熟和应用最广泛的技术，也是使用价值最高的技术，应该优先发展 冷再生，包括厂拌冷再生，尤其是现场冷再生, 应该加速发展 就地热再生在国外应用最少, 应谨慎发展 全深再生应在先做研究的基础上逐步发展,热点关注关于就地热再生,再生问题是世界各国的热点，中国也不例外 美国就地热再生占整个再生技术中的比例仅占6%左右 世界道路协会“沥青路面再生指南”没有就地热再生 美国沥青路面回收协会（ARRA）五种再生技术，厂拌冷再生、厂拌热再生、就地冷再生、就地热再生、和全深再生 中国规范4种技术：厂拌冷再生、厂拌热再生、就地冷再生、就地热再生，全深再生包括在冷再生中,热点关注关于就地热再生,E&E 大会 2008 欧洲就地热再生呈下降趋势 加拿大安大略省就地热再生也呈下降趋势，