沥青再生技术在高速公路改扩建和路面重建中的应用

沥青再生技术在高速公路改扩建和路面重建中的应用报告主要内容一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例报告主要内容一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例沥青路面再生技术国外概况发达国家早在上个世纪初就开始研究沥青路面的再生技术。但真正的规模应用开始于上个世纪70年代。目前，沥青路面再生利用技术已经成为发达欧美国家公路建设与维修养护的最常用技术，普及程度高，技术成熟。美国：在上个世纪80年代末，再生沥青混合料的用量就已占到全部沥青混合料的50%以上。旧路面材料的再生利用率超过80％。技术标准齐全。日本：1981年发布了《再生沥青铺装技术指针》等技术标准。旧沥青路面的再生利用率超过80％。国外概况德国：是最早将再生料应用于高速公路路面维修的国家。早在1978年就实现了废弃沥青材料的全部回收利用。芬兰：几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。过去再生料主要用于低等级公路的路面和基层，近几年已应用于重交通道路。国外概况前苏联：对沥青路面再生技术研究也比较早，1966年起先后出版了《沥青混凝土废料再生利用技术》、《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》等规范，提出了适于各种条件下路面再生利用的方法。国外概况国家澳大利亚奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率（%）8080100909095-80100759080厂拌热再生GGGGGGGGGGG就地热再生LLLGGGGGLL厂拌冷再生LLGGLL就地冷再生LLGGLL基层\沥青LLLGLL基层\水泥GGGGGGG基层\水泥和沥青GGLG底基层GGLLGGGLG填料GLGL其它GG注:G表示普遍采用，L表示有限采用97年国际经合组织《道路工程再生利用战略》白皮书最近，欧洲沥青路面协会EAPA在互联网上公布，其成员国的废旧沥青路面材料已100%通过再生方式得以重复利用。国外概况上个世纪80年代，我国在不同程度上开展过旧沥青材料的再生技术研究，再生料一般只用于轻交通道路、道路的垫层或非机动车道等。1991年，建设部发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》。交通部在《公路沥青路面养护规范》中提到了部分再生技术。国内概况从上个世纪80年代后期，伴随着高等级公路的大规模建设，人们的主要精力放在了新建公路上，路面再生技术的研究基本处于停滞状态。近几年，伴随着我国公路建设的快速发展和大量高等级公路沥青路面需要进行翻修和重建，旧沥青路面材料的再生利用问题重新得到重视和广泛关注。国内概况5千多公里递增目前，高速公路已达5.4万公里，并以每年5千多公里的速度递增，一二级公路也超过30万公里。国内概况再过10～20年，根据公路网发展规划，高速公路将达8.5万公里，路网总里程也将达到600多万公里。国内概况随着使用期的延长，我国的高等级公路大量进入维修期，维修养护、翻修重建的任务越来越重。国内概况公路建设和路面维修、重建、升级改造的任务将交织在一起。建设为主发展阶段建养并举发展阶段国内概况按照每10年左右翻修一次，路面平均宽度22m、翻修厚度10cm计算，8.5万km的全国高速公路网平均每年将产生接近5000万吨的旧沥青混合料。国内概况因此我们必须大力推广路面再生应用技术，充分发挥旧路面材料的“剩余价值”，促进旧路面材料的循环利用，保护生态环境，减少资源浪费。国内概况近年来，为适应建设资源节约型、环境友好型社会的要求，北京、辽宁、广东、江苏、上海、河北、江西、陕西、天津、山东、吉林等省市对沥青路面再生技术进行了研究，并铺筑了面积不等的再生工程。沥青路面再生技术在我国公路建设和养护中逐步推广应用。国内概况为促进沥青路面再生技术的广泛应用，规范再生应用技术，保证沥青路面再生工程质量，交通部公路司于2006年9月下达了《公路沥青路面再生技术规范》的编制任务，由交通部公路院等单位负责编写。2008年4月交通部发布了《规范》,并于7月1日实施。国内概况报告主要内容一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例再生规范分9章，6个附录。主要内容包括：总则，再生混合料用材料技术要求，旧沥青路面材料的回收处理及试验要求，再生混合料设计及技术要求，各种再生方法的施工工艺及质量控制、验收标准，相关试验方法等。再生规范再生分类沥青路面再生冷铣刨CP热再生HR就地热再生HIR冷再生CR全深再生FDR厂拌冷再生CCPR就地冷再生CIR表层再生复拌再生加铺再生—ARRA再生分类沥青路面再生技术包括：1、厂拌热再生2、就地热再生3、厂拌冷再生4、就地冷再生—我国规范就地冷再生技术按照再生材料和厚度的不同分为：1、沥青层就地冷再生2、全深式就地冷再生再生分类—我国规范沥青路面再生厂拌热再生厂拌冷再生就地热再生就地冷再生沥青层就地冷再生全深式就地冷再生复拌再生加铺再生规范分类厂拌热再生厂拌冷再生沥青层冷再生再生技术应用场合沥青表层沥青层基层病害波及层位就地热再生再生类型全深式冷再生就地热再生1﹑修复沥青路面表面层病害；2﹑恢复沥青表面层物理力学性能；3﹑恢复沥青路面平整度，修复沥青路面车辙。适用性分析就地热再生主要功能：1﹑优点：实现了就地的沥青路面再生利用，节省了材料转运费用。2﹑缺点：a.再生深度通常限制在2.5-6cm；b.无法除去已经不合适进行再生的旧混合料，级配调整幅度有限。适用性分析就地热再生优缺点：路面有足够承载能力，沥青路面的病害仅发生在中、上面层(60mm以内)，一般用于高速公路，一、二级公路沥青路面的修复。适用性分析就地热再生适用场合：再生规范适用于仅存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面表面层的就地再生利用，再生层可用作上面层或者中面层。就地热再生厂拌热再生厂拌热再生AsphaltRecyclingPlant厂拌热再生DoubleDrumAsphaltRecyclingPlant厂拌热再生厂拌热再生DoubleDrumAsphaltRecyclingPlant厂拌热再生1﹑可修复沥青路面的几乎所有病害；2﹑恢复甚至改善沥青路面混合料的性能。适用性分析厂拌热再生主要功能：1﹑优点：再生工艺易于控制，再生后的沥青混合料性能比较理想，适用范围广。2﹑缺点：铣刨后的旧沥青混合料需要来回运输；RAP用量较少，一本般为10-25%，连续式拌和楼可为30-50%。适用性分析厂拌热再生优缺点：适用性分析厂拌热再生适用场合：适用于各等级公路沥青路面经铣刨、挖除下来的沥青层材料的再生利用，再生后的沥青混合料可用于各等级公路沥青路面的建设和维修养护工程。再生规范适用于对各等级公路RAP进行热拌再生利用，再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况，可用于各个等级公路的沥青面层及柔性基层。厂拌热再生场拌冷再生场拌冷再生现场铣刨场拌冷再生拌和场拌冷再生拌和现场厂拌冷再生的摊铺适用性分析主要功能：厂拌冷再生1﹑以冷拌沥青混合料的形式实现旧路面沥青层材料的再生利用；2﹑恢复和改善旧沥青混合料路用性能。适用性分析优缺点：厂拌冷再生1﹑优点：a.再生工艺易于控制，再生混合料性能较好；b.适用范围广；c.能耗低、污染小。2﹑缺点：a.再生混合料强度的形成需要较长的时间；b.需要加铺一定厚度的罩面层。适用性分析适用场合：厂拌冷再生可用于各等级公路旧沥青路面材料的再生利用，再生后的混合料适用于沥青路面的中、下面层及柔性基层。再生规范适用于对各等级公路的RAP进行冷拌再生利用，再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况，可用于高速公路和一、二级公路沥青路面的下面层及基层、底基层，三、四级公路沥青路面的面层。当用于三、四级公路的上面层时，应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。厂拌冷再生沥青层就地冷再生Mix-in-place-Recycling沥青层就地冷再生沥青层就地冷再生沥青层就地冷再生沥青层就地冷再生沥青层就地冷再生适用性分析主要功能：沥青层就地冷再生实现旧沥青路面的翻修、重建。再生混合料可用于中下面层或柔性基层。适用性分析优缺点：1﹑优点：a.实现了就地的再生利用，节省了材料转运费用；b.施工过程的能耗低、污染小；c.适用范围广。2﹑缺点：a.施工质量控制的难度较大；b.一般需要加铺沥青罩面层。沥青层就地冷再生适用性分析适用场合：一般用于病害严重的一、二级公路沥青路面的翻修、重建，冷再生路面一般需要加铺一定厚度的沥青罩面。沥青层就地冷再生全深式就地再生全深就地式再生化学稳定水泥、石灰、粉煤灰沥青稳定乳化沥青、泡沫沥青全深式就地再生适用性分析主要功能：全深式就地再生将全部的沥青面层和一定厚度的基层进行再生处理，再生后的混合料可用于沥青路面的中、下面层或稳定基层。适用性分析适用场合：全深就地式再生一般用于病害严重的二、三级公路沥青路面的翻修、升级改建，再生材料可用于沥青路面的基层及轻交通量道路的下面层。再生规范适用于一、二、三级公路沥青路面的就地再生利用，用于高速公路时应进行论证。沥青路面就地冷再生分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。对于一、二级公路，再生层可作为下面层、基层；对于三级公路，再生层可作为面层、基层，用作上面层时应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。就地冷再生报告主要内容一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析三、再生混合料设计四、国内应用情况和实例再生混合料设计搅拌新添沥青或再生剂老化沥青RAP回收集料新添集料再生沥青混合料再生混合料设计示意图一、原路面调查与分析二、材料三、混合料设计再生混合料设计一、原路面调查与分析沥青路面再生工程实施前，应对原路面历史信息、原路面技术状况、交通量、工程经济等方面的内容进行调查和综合分析，为再生设计提供依据。再生混合料设计1、调查与分析内容（1）原路面历史信息调查与分析（2）原路面状况调查与评价（3）交通量调查（4）技术经济性分析再生混合料设计2、RAP取样（1）方法一：现场取样（2）方法二：拌和场料堆取样再生混合料设计二、材料1、乳化沥青厂拌冷再生：慢裂型就地冷再生：中裂或慢裂型再生混合料设计试验项目单位质量要求试验方法破乳速度慢裂或中裂T0658粒子电荷阳离子(+)T0653筛上残留物(1.18mm筛)不大于%0.1T0652粘度恩格拉粘度计法E252-30T062225℃赛波特粘度Vss7-100T0621蒸发残留物残留分含量不小于％62T0651溶解度不小于％97.5T0607针入度(25℃)0.1mm50-300T0604延度(15℃)不小于cm40T0605与粗集料的粘附性，裹附面积不小于2/3T0654与粗、细粒式集料拌和试验均匀T0659常温贮存稳定性1d不大于5d不大于%15T0655不同集料、RAP化学活性差异较大，与不同乳化沥青的配伍性也有较大差别，必须进行有针对性的材料选择和配方设计。2、集料、RAP再生混合料设计00.10.20.30.40.50.60123456乳化沥青用量（％）15度劈裂强度（MPa）甲乳化沥青乙乳化沥青再生混合料设计00.050.10.150.20.250.30.350.40.450123456乳化沥青用量（％）浸水15度劈裂强度（MPa）甲乳化沥青乙乳化沥青再生混合料设计3、泡沫沥青再生混合料设计项目技术要求试验方法膨胀率不小于10本规范附录E半衰期（s）不小于8本规范附录E再生混合料设计泡沫沥青技术要求必须进行发泡试验，确定沥青的发泡性能，并不是所有的沥青都有良好的发泡特性。再生混合料设计4、再生剂再生剂的作用：溶解与分散沥青质再生混合料设计检验项目RA-1RA-5RA-25RA-75RA-250RA-500试验方法60℃粘度cSt50~175176~900901~45004501~1250012501~3750037501~60000T0619闪点℃≥220≥220≥220≥220≥220≥220T0663饱和分含量%≤30≤30≤30≤30≤30≤30T0618芳香分含量%实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录实测记录T0618薄膜烘箱前后粘度比≤3≤3≤3≤3≤3≤3T0619薄