瀝青路面再生技術講義總結116

第11章瀝青路面再生技術再生技術發(fā)展概況分類和適用性分析再生混合料設計國內應用情況和實例將舊瀝青路面進行翻挖、回收、破碎、篩分等方法處理與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料重新鋪筑于路面瀝青路面再生的概念國外概況發(fā)達國家早在上個世紀初就開始研究瀝青路面的再生技術但真正的規(guī)模應用開始于上個世紀70年代目前，瀝青路面再生利用技術已經成為發(fā)達歐美國家公路建設與維修養(yǎng)護的最常用技術，普及程度高，技術成熟

美國：在上個世紀80年代末，再生瀝青混合料的用量就已占到全部瀝青混合料的50%以上。舊路面材料的再生利用率超過80％。技術標準齊全。

日本：1981年發(fā)布了《再生瀝青鋪裝技術指針》等技術標準。舊瀝青路面的再生利用率超過80％。國外概況

德國：是最早將再生料應用于高速公路路面維修的國家。早在1978年就實現了廢棄瀝青材料的全部回收利用。

芬蘭：幾乎所有的城鎮(zhèn)都組織舊路面材料的收集和儲存工作。過去再生料主要用于低等級公路的路面和基層，近幾年已應用于重交通道路。國外概況

前蘇聯：對瀝青路面再生技術研究也比較早，1966年起先后出版了《瀝青混凝土廢料再生利用技術》、《舊瀝青混凝土再生混合料技術準則》等規(guī)范，提出了適于各種條件下路面再生利用的方法。國外概況

最近，歐洲瀝青路面協會EAPA在互聯網上公布，其成員國的廢舊瀝青路面材料已100%通過再生方式得以重復利用。國外概況

上個世紀80年代，我國在不同程度上開展過舊瀝青材料的再生技術研究，再生料一般只用于輕交通道路、道路的墊層或非機動車道等

1991年，建設部發(fā)布了《熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗收規(guī)程》交通部在《公路瀝青路面養(yǎng)護規(guī)范》中提到了部分再生技術

國內概況

從上個世紀80年代后期，伴隨著高等級公路的大規(guī)模建設，人們的主要精力放在了新建公路上，路面再生技術的研究基本處于停滯狀態(tài)。近幾年，伴隨著我國公路建設的快速發(fā)展和大量高等級公路瀝青路面需要進行翻修和重建，舊瀝青路面材料的再生利用問題重新得到重視和廣泛關注。國內概況國內概況隨著使用用期的延延長，我我國的高高等級公公路大量量進入維維修期，，維修養(yǎng)養(yǎng)護、翻翻修重建建的任務務越來越越重。國內概況況公路建設設和路面面維修、、重建、、升級改造的任任務將交交織在一一起。建設為主主發(fā)展階段段建養(yǎng)并舉舉發(fā)展階段段國內概況況按照每10年左右翻翻修一次次，路面面平均寬寬度22m、翻修厚厚度10cm計算，8.5萬km的全國高高速公路路網平均均每年將將產生接接近5000萬噸的舊舊瀝青混混合料。。國內概況況因此我們們必須大大力推廣廣路面再再生應用用技術，，充分發(fā)發(fā)揮舊路路面材料料的“剩剩余價值值”，促促進舊路路面材料料的循環(huán)環(huán)利用，，保護生生態(tài)環(huán)境境，減少少資源浪浪費。國內概況況近年來，為適應應建設資資源節(jié)約約型、環(huán)環(huán)境友好好型社會會的要求求，全國各各地鋪筑了面積積不等的的再生工程2008年4月交通部部發(fā)布了了《公路瀝青青路面再再生技術術規(guī)范》,并于7月1日實施國內概況況廠拌熱再再生就地熱再生廠拌冷再再生就地冷再再生全深再生生路面再生生的分類類廠拌熱再再生獲得回收收混合料料：冷銑銑刨法、、挖掘與與破碎法法破碎及貯貯存拌和攤鋪碾壓工藝流程程廠拌熱再再生施工工廠拌熱再再生可以重復復使用舊舊瀝青路路面材料料，具有有較高的的經濟性性可修復路路面的絕絕大多數數破壞如如松散、、泛油、、推擠、、磨光、、車轍、、裂縫等等再生混合合料有HMA混合料相相同的路路用性能能，可以以用于瀝瀝青路面面的表層層運輸、攤攤鋪和碾碾壓設備備及施工工工藝與與傳統(tǒng)的的熱拌瀝瀝青混合合料基本本相同，，只需要要對現有有的拌和和設備作作較小的的改動優(yōu)點點廠拌熱再再生回收的瀝瀝青混合合料（RAP）用量較較少，一一般為混混合料總總量的10～30%，連續(xù)式式拌和樓樓RAP最高用量量可以超超過50%混合料生生產效率率低、工工期長施工對交交通的干干擾較大大、運輸輸費用較較高出料溫度度略低，，再生混混合料比比熱拌混混合料硬硬，可供供碾壓的的時間略略有減少少缺點點廠拌熱再再生可用于處處理表面面缺陷、、變形、、荷載與與非荷載載引起的的開裂以以及養(yǎng)護護補丁RAP可在拌和和樓與其其它材料料混合，，以獲得得合適的的混合料料配合比設設計、施施工質量量控制、、質量保保證都比比較成熟熟，便于于推廣應應用中國目前前使用的的拌和樓樓需要進進行改造造才可使使用生產率較較低適用性分分析就地熱再再生施工工工序表面再生生：只添添加再生生劑，充充分拌和和松散的的再生混混合料，，然后攤攤鋪壓實實復拌再生生：翻松松后的材材料與新新瀝青混混合料在在復拌機機中拌和和均勻，，然后后攤鋪壓壓實重鋪再生生：在在表面再再生或復復拌再生生的基礎礎上，再再鋪設一一層新瀝瀝青混合合料加鋪鋪層，最最后再生生層與新新混合料料加鋪層層一起同同時碾壓壓就地熱再再生分類類機組加熱熱舊路面面就地熱再再生施工工舊路銑刨刨翻松就地熱再再生施工工新料添加加就地熱再再生施工工復拌加熱熱就地熱再再生施工工收料就地熱再再生施工工攤鋪碾壓壓就地熱再再生施工工工序少，，工期短短節(jié)約運輸輸成本，，降低工工程造價價能保證路路面的高高程和橋橋梁的凈凈空就地熱再再生優(yōu)點點只能處理理表層病病害要求有大大的工作作平面污染環(huán)境境就地熱再再生缺點點就地熱再再生僅限于路路面有足足夠承載載能力時時使用適合對表表面25mm～50mm的路面進進行再生生不適合老老路有明明顯基層層破壞、、不規(guī)則則的頻繁繁修補瀝青面層層至少應應有75mm厚，過薄薄的瀝青青面層容容易使基基層被翻翻松齒輪輪產生的的橫向剪剪切應力力撕開、、打散施工氣溫溫應大于于15℃，且路表表面應沒沒有積水水適用性分分析廠拌冷再再生再生生現場工工藝流程程廠拌冷再再生現場場銑刨廠拌冷再再生拌和和廠拌冷再再生的攤攤鋪可用于修修復面層層和基層層的病害害不改變路路面幾何何特性生產率高高，RAP材料用量量大節(jié)約能源源，減少少空氣污污染廠拌冷再再生優(yōu)點點主要用做做基層或或底基層，，需要加加鋪一定定厚度的的罩面層層再生混合料強強度的形形成需要要較長的的時間工對交通的的干擾較較大、運運輸費用用較高廠拌冷再再生缺點點可用于修修復面層層和基層層的病害害可處治橫橫向裂縫縫、車轍轍、坑洞洞，表面面不規(guī)則則破壞等等需要考慮慮瀝青與與舊料的的配伍性性可用于下下面層、、基層或或底基層層廠拌冷再再生適用性分分析現場冷再再生再生生現場工工藝流程程瀝青層就就地冷再再生施工工流程Mix-in-place-Recycling就地冷再生施施工水泥、新新集料的的撒布就地冷再再生施工工再生就地冷再再生施工工收料就地冷再再生施工工攤鋪就地冷再再生施工工碾壓就地冷再再生施工工再生后的的路面就地冷再再生施工工瀝青層就就地冷再再生施工工瀝青層就就地冷再再生施工工比較徹底底地解決決各種路路面病害害，如縱縱橫縫、、坑洞、、車轍、、不規(guī)則則裂縫舊料利用用率高，，節(jié)約運運輸成本本，降低低工程造造價節(jié)約能源源，減少少了煙塵塵、廢氣氣對環(huán)境境的污染染減少瀝青青路面的的反射裂裂縫，延延長路面面的使用用壽命，，提高行行車舒適適性現場冷再再生優(yōu)點點質量控制制和質量量保證不不可靠施工氣候候條件要要求高，，需要相相對溫暖暖、干燥燥的施工工條件再生生后后的的路路面面水水穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差需加加鋪鋪熱熱拌拌瀝瀝青青混混凝凝土土罩罩面面層層再生生后后的的路路面面通通常常需需經經過過一一段段時時間間的的養(yǎng)養(yǎng)護護現場場冷冷再再生生缺點點可用用于于處處治治表表面面層層以以下下的的瀝瀝青青層層車車轍轍、、荷荷載載引引起起的的塊塊裂裂、、溫溫度度開開裂裂以以及及養(yǎng)養(yǎng)護護補補丁丁對交交通通的的影影響響較較小小，，適適用用于于交交通通量量大大、、封封閉閉時時間間不不能能過過長長的的路路段段需要要一一定定的的養(yǎng)養(yǎng)護護期期，，然然后后再再攤攤鋪鋪上上面面的的結結構構層層可用用于于下下面面層層、、基基層層或或底底基基層層現場場冷冷再再生生適用用性性分分析析一種種特特殊殊的的冷冷再再生生技技術術將全全部部的的瀝瀝青青面面層層和和設設定定厚厚度度的的下下臥臥層層進進行行再再生生處處理理形成成穩(wěn)穩(wěn)定定基基層層全深深再再生生概念念全深深式式就就地地再再生生示示意意圖圖全深深就就地地式式再再生生化學學穩(wěn)穩(wěn)定定水泥泥、、石石灰灰、、粉粉煤煤灰灰瀝青青穩(wěn)穩(wěn)定定乳化化瀝瀝青青、、泡泡沫沫瀝瀝青青全深深式式就就地地再再生生施施工工可以以消消除除龜龜裂裂，，橫橫向向、、縱縱向向以以及及反反射射裂裂縫縫，，提提高高路路面面行行駛駛質質量量可以以提提高高路路面面的的抗抗凍凍能能力力節(jié)約約材材料料和和能能源源，，消消除除粉粉塵塵、、煙煙塵塵，，避避免免材材料料廢廢棄棄，，工工藝藝環(huán)環(huán)保保工程程造造價價低低全深深再再生生優(yōu)點點施工工氣氣候候條條件件要要求求高高再生生后后的的路路面面水水穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差，，需需加加鋪鋪熱熱拌拌瀝瀝青青混混凝凝土土罩罩面面層層再生生后后的的路路面面通通常常需需經經過過一一段段時時間間的的養(yǎng)養(yǎng)護護沒有有成成熟熟的的經經驗驗全深深再再生生缺點點一般般用用于于病病害害嚴嚴重重的的二二、、三三級級公公路路瀝瀝青青路路面面的的翻翻修修、、升升級級改改建建，，再再生生材材料料可可用用于于瀝瀝青青路路面面的的基基層層及及輕輕交交通通量量道道路路的的下下面面層層。。適用用性性再生種類適用病害形式可再生結構層再生料可應用結構層廠拌熱再生表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的開裂以及養(yǎng)護補丁瀝青面層瀝青面層現場熱再生有足夠承載力路面的表層病害表面層表面層廠拌冷再生橫向裂縫、車轍、坑洞、表面不規(guī)則破壞瀝青面層、基層下面層或基層現場冷再生表面層以下的瀝青層車轍、荷載引起的塊裂、溫度開裂以及養(yǎng)護補丁瀝青面層、基層下面層或基層全深再生深度車轍、荷載型裂縫、溫度開裂、反射裂縫和坑洞面層、基層、底基層基層幾種種再再生生方方法法對對比比分分析析上次次課課關關鍵鍵知知識識點點回回顧顧瀝青路面再生生技術分類限制廠拌熱再再生舊料摻量量的主要影響響因素就地熱再生典典型的優(yōu)缺點點再生混合料設設計攪拌新添瀝青或再生劑老化瀝青RAP回收集料新添集料再生瀝青混合料再生混合料設設計示意圖再生混合料設設計步驟原路面調查與與分析原材料檢測與與評價混合料設計原路面調查與與分析瀝青路面再生生工程實施前前，應對原路路面歷史信息息、原路面技技術狀況、交交通量、工程程經濟等方面面的內容進行行調查和綜合合分析，為再再生設計提供供依據。1、調查與分析析主要內容（1）原路面歷史史信息調查與與分析（2）原路面狀況況調查與評價價（3）交通量調查查（4）技術經濟性性分析原路面調查與與分析2、RAP取樣（1）方法一：現現場取樣（2）方法二：拌拌和場料堆取取樣原材料檢測與與評價1、乳化瀝青廠拌冷再生：：慢裂型就地冷再生：：中裂或慢裂裂型原材料檢測與與評價試驗項目單位質量要求試驗方法破乳速度慢裂或中裂T0658粒子電荷陽離子(+)T0653篩上殘留物(1.18mm篩)不大于%0.1T0652粘度恩格拉粘度計法E252-30T062225℃賽波特粘度Vss7-100T0621蒸發(fā)殘留物殘留分含量不小于％62T0651溶解度不小于％97.5T0607針入度(25℃)0.1mm50-300T0604延度(15℃)不小于cm40T0605與粗集料的粘附性，裹附面積不小于2/3T0654與粗、細粒式集料拌和試驗均勻T0659常溫貯存穩(wěn)定性1d不大于5d不大于%15T0655不同集料、RAP化學活性差異異較大，與不不同乳化瀝青青的配伍性也也有較大差別別，必須進行行有針對性的的材料選擇和和配方設計。。2、集料、RAP原材料檢測與與評價3、泡沫瀝青原材料檢測與與評價項目技術要求膨脹率不小于10半衰期（s）不小于8泡沫瀝青技術術要求4、再生劑再生劑的作用用：溶解與分分散瀝青質原材料檢測與與評價檢驗項目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500試驗方法60℃粘度

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

%≤30≤30≤30≤30≤30≤30T0618芳香分含量

%實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄T0618薄膜烘箱前后粘度比≤3≤3≤3≤3≤3≤3T0619薄膜烘箱后質量變化

%≤4,≥-4≤4,≥-4≤3,≥-3≤3,≥-3≤3,≥-3≤3,≥-3T0609或T061015℃密度實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄實測記錄T06031、廠拌熱再生生混合料設計計其本質與熱拌拌混合料一致致，指標、性性能要求與熱熱拌混合料相相同，但是由由于增加了RAP、再生劑等變變量，變得更更加復雜?；旌狭显O計設計步驟<1>確定工程設計計級配范圍<2>確定RAP特性<3>確定RAP摻配比例<4>確定各新集料料級配<5>礦料級配設計計<6>確定目標瀝青青標號，選擇擇新瀝青和再再生劑確定再生瀝青青目標標號/再生劑量<7>馬歇爾方法確確定最佳新瀝瀝青用量<8>根據新瀝青用用量與新集料料用量的比確確定新混合料料的油石比2、就地熱再生生混合料設計計就地廠廠拌拌RAP新材料新材料RAP混合料設計設計步驟<1>RAP材料取樣與分分析<2>確定工程設計計級配范圍<3>礦料級配設計計<4>確定再生瀝青青目標標號/再生劑量<5>馬歇爾方法確確定最佳新瀝瀝青用量<6>根據新瀝青用用量與新集料料用量的比確定新混合合料的油石比比3、瀝青類冷再再生混合料設設計目前，全球范范圍內還沒有有大家一致認認可的冷再生生混合料設計計方法?；旌狭显O計《規(guī)范》設計方法級配設計乳化瀝青冷再再生混合料級級配范圍篩孔（mm）各篩孔的通過率（%）粗粒式中粒式細粒式A細粒式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泡沫瀝青冷再再生混合料級級配范圍篩孔（mm）各篩孔的通過率（%）粗粒式中粒式細粒式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設計指標試驗項目技術要求空隙率9％～14％劈裂試驗15℃劈裂強度

MPa不小于0.40（基層/底基層）0.50（下面層）干濕劈裂強度比％

不小于75馬歇爾穩(wěn)定度試驗40℃馬歇爾穩(wěn)定度kN

不小于5.0（基層/底基層）6.0（下面層）浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度％

不小于75凍融劈裂強度比TSR％

不小于70乳化瀝青冷再再生混合料設計步驟<1>RAP及其它材料的的分析<2>級配設計<3>確定最佳含水水量<4>確定最佳水泥泥劑量<5>確定最佳瀝青青用量4、無機結合料料全深式冷再再生混合料篩孔尺寸（mm）通過各篩孔的質量百分率（%）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混合料設計檢測項目再生結合料類型水泥石灰高速公路和一級公路二級及二級以下公路高速公路和一級公路二級及二級以下公路無側限抗壓強度（MPa）基層

不小于3～52.5～3-0.8底基層

不小于1.5～2.51.5～2.00.80.5～0.7再生混合料設設計國內應用就地熱再生京津塘高速公公路：200多萬平方米成渝高速公路路：150多萬平方米京福高速（山山東）：30多萬平方米米京石高速公路路：15多萬平方米滬蓉高速、石石太高速、石石黃高速、長長平高速、長長營高速、·····應用面積超過過500萬平方米！國內應用情況況和實例就地熱再生就地熱再生國內應用廠拌熱再生北京、上海等城市廣佛高速改擴擴建工程廠拌熱再生1989年廣佛高速公公路建成通車車1993年加鋪40mm厚PE改型瀝青混合合料1999年擴建為6車道（局部8車道）2001年路面嚴重破破損，需重建建—廣佛高速廠拌熱再生—廣佛高速廠拌熱再生—廣佛高速4cm改性SMA-135cm改性AC-206cm再生瀝青AC-25I再生瀝青LSM-25或素混凝土原路面基層路面結構廠拌熱再生廠拌熱再生廠拌熱再生在RAP材料摻量不超超過40%的范圍內，再再生混合料的的高溫性能優(yōu)優(yōu)于非再生混混合料，RAP材料摻摻量越越大，，高溫溫性能能越好好在RAP材料摻摻量不不超過過40%的范圍圍內，，再生生混合合料的的疲勞勞性能能略低低于非非再生生混合合料，，但經經過老老化之之后的的再生生瀝青青混合合料的的疲勞勞性能能與新新料瀝瀝青混混合料料無明明顯差差異—廣佛高高速試驗結結論廠拌熱熱再生生在RAP材料摻摻量不不超過過40%的范圍圍內，，再生生混合合料的的低溫溫性能能劣于于非再再生混混合料料，RAP材料摻摻量越越大，，低溫溫性能能損失失越多多在RAP材料摻摻量不不超過過40%的范圍圍內，，熱再再生瀝瀝青混混合料料的水水穩(wěn)定定性略略低于于非再再生混混合料料—廣佛高高速試驗結結論北京廠廠拌熱再生生設備備國內應應用寧滬高速、、昌九高速、京滬滬高速（（滄州州段））、西西閻高高速、、西潼潼高速速、西西戶高高速、、京珠珠高速速、連連霍高高速等等應用面面積超超過500萬平方方米??！廠拌冷冷再生生廠拌冷冷再生生—滬寧高高速改性瀝青SMA134.0cm改性瀝青Sup208.0cm普通瀝青Sup258.0cm普通瀝青LSM2510.0cm乳化瀝青冷再生混合料層10.0cm級配碎石20.0cm二灰碎石再生層16.0cm路基老路瀝瀝青面面層銑銑刨料料再生生后用用于柔柔性基基層下下基層層老路二二灰碎碎石基基層銑銑刨料料再生生后用用于底底基層層路基二灰碎石基層老路瀝青面層廠拌冷冷再生生—滬寧高高速4cm改性瀝青AK-13A8cm重交瀝青SUP208cm重交瀝青SUP20）瀝青面層（15cm）二灰碎石基層（15cm）土基乳化瀝青冷再生基層（10cm）土基4cm改性瀝青AK-13A8cm重交瀝青SUP208cm重交瀝青SUP20）瀝青面層（15cm）二灰碎石基層（15cm）土基乳化瀝青冷再生基層（10cm）土基滬寧高高速公公路鎮(zhèn)鎮(zhèn)江支支線試試驗路路乳化瀝瀝青冷冷再生生試驗驗段前前后路路面結結構圖圖廠拌冷冷再生生—滬寧高高速廠拌冷冷再生生—滬寧高高速廠拌冷冷再生生—滬寧高高速標段結構形式工程量（m2）單價（元/m2）金額（元）HN-LM4標10cm乳化瀝青冷再生下基層96369533.2632,052,49610cmLSM2596369553.1051,172,205結構替代所節(jié)省的材料費用19,119,709將HN-LM4標瀝青青面層層經乳乳化瀝瀝青冷冷再生生后用