半剛性基基層瀝青青路面結(jié)結(jié)構(gòu)性能能恢復(fù)技技術(shù)我國高等等級公路路發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀存在的問問題破壞模式式及解決決方案瀝青路面面再生利利用的現(xiàn)現(xiàn)狀瀝青路面面的再生生技術(shù)泡沫瀝青青冷再生生在渝涪涪路的應(yīng)應(yīng)用主要內(nèi)容容經(jīng)過十幾幾年的建建設(shè)，我我國高速速公路總總里程已已經(jīng)達(dá)到到4萬多公里里，位居世界界第二位位。一、二級級公路達(dá)達(dá)到20多萬公里里。路面結(jié)構(gòu)構(gòu)形式絕絕大部分分是半剛性基基層瀝青青路面。目前已有有部分進(jìn)進(jìn)入了大大、中修修維修期期。我國高等等級公路路現(xiàn)狀路面的破破壞方面面半剛性基基層瀝青青路面的的病害早期病害害－坑槽、縱縱橫向裂裂縫、唧唧漿及擁擁包等結(jié)構(gòu)性病病害－龜裂、車車轍、沉沉陷等半剛性基基層自身身的局限限性，易開裂、、水穩(wěn)定定性差存在的問問題路面早期期損壞坑槽路面早期期損壞縱橫向裂裂縫路面結(jié)構(gòu)構(gòu)性損壞壞路面龜裂裂路面結(jié)構(gòu)構(gòu)性損壞壞車轍瀝青的消消耗方面面高速公路路每公里里約需耗耗用瀝青青350噸～400噸（四車道道）。我國公路路每年用用瀝青實(shí)實(shí)際已突突破約400萬噸，道路建建設(shè)與養(yǎng)養(yǎng)護(hù)消耗耗了大量量的瀝青青。僅2001年，全國國道路建建設(shè)耗用用瀝青約約650萬噸，其中進(jìn)進(jìn)口瀝青青150萬噸。存在的問問題路面的維維修方面面?zhèn)鹘y(tǒng)的路路面大修修對策，，主要包包括兩種種：翻修修和補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)（或加加鋪）。。翻修就是是挖除路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層，然然后重新新修建，，也叫“開膛破肚肚式”。缺點(diǎn)：（1）造價高，，工期長長；（2）產(chǎn)生大大量銑刨刨材料，，沒有合合理、計(jì)計(jì)劃的使使用，污污染環(huán)境境，浪費(fèi)費(fèi)資源；；（3）工程量量大，社社會影響響差。存在的問問題補(bǔ)強(qiáng)主要要采用加加鋪罩面面，即在在原路面面上鋪筑筑新的結(jié)結(jié)構(gòu)層。。缺點(diǎn)：（1）道路結(jié)結(jié)構(gòu)承載載能力不不能得到到根本加加強(qiáng)；（2）路面結(jié)結(jié)構(gòu)存在在的病害害，不能能徹底解解決，存存在潛在在危險；；（3）不斷加加鋪路面面，造成成附屬設(shè)設(shè)施不斷斷改建；；（4）路面結(jié)結(jié)構(gòu)組合合不合理理，路面面結(jié)構(gòu)中中往往存存在軟弱弱的夾層層。存在的問問題存在的問問題節(jié)約能源源、保護(hù)護(hù)環(huán)境方方面石油資源源是不會會再生的的，過度度的開采采將造成成資源的的枯竭。。熱拌瀝青青混凝土土生產(chǎn)及及攤鋪過過程中的的粉塵、、煙霧對對環(huán)境的的污染較較大。從節(jié)約資資源出發(fā)發(fā)，將舊舊瀝青路路面再生生加以利利用是一一項(xiàng)行之之有效的的措施。。世界各國積極極開展瀝青路路面再生利用用的研究與應(yīng)應(yīng)用，我國在在這方面起步步較晚。破壞模式及解解決方案半剛性基層干干縮、溫縮裂裂縫或疲勞引引起的裂縫基層裂縫導(dǎo)致致瀝青層的反反射裂縫破壞模式（一）破壞模式（一）荷載的作用下下進(jìn)一步將導(dǎo)導(dǎo)致基層的結(jié)結(jié)構(gòu)性破壞及及瀝青層龜裂裂等破壞水從裂縫進(jìn)入入瀝青層及半半剛性基層導(dǎo)導(dǎo)致唧漿、沉沉陷等破壞破壞模式及解解決方案破壞模式（二）半剛性基層與與瀝青層模量相差懸殊殊，在車輛荷載作作用下瀝青層層中剪應(yīng)力(τ)較大，造成瀝青面層層首先出現(xiàn)縱向開裂破壞模式及解解決方案破壞模式（二）水從裂縫進(jìn)入入瀝青層與半半剛性基層的的界面，在動動水壓力的作作用下，導(dǎo)致致唧漿、推移、、擁包等破壞壞破壞模式及解解決方案解決方案導(dǎo)致瀝青路面面發(fā)生破壞的的原因是多方方面的，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、、材料設(shè)計(jì)、、施工等，但從上述的兩兩種半剛性基基層瀝青路面面破壞模式可可知，半剛性基層易易開裂、及與與面層模量的的不匹配是造造成瀝青路面面損壞的主要要原因如何對基層已已經(jīng)結(jié)構(gòu)性破破壞的瀝青路路面進(jìn)行性能能恢復(fù)是工程程技術(shù)人員面面臨的重要課課題，既要避避免半剛性基基層的缺陷，，又要節(jié)約資資源，有利于于環(huán)保，解決方案——對舊瀝青路面面進(jìn)行再生利利用，鋪筑成成半柔性基層層。瀝青路面再生生利用的現(xiàn)狀狀1915年在美國開始始研究瀝青路路面再生，但但由于以以后大規(guī)模的的公路建設(shè)而而忽視了對該該技術(shù)的研究究。1973年由于石油危危機(jī)而在全國國推廣再生技技術(shù)。1980年美國25個州共使用了200萬噸熱拌再生瀝青青混合料。到八十年代中中期猛增至2億噸，占全部路用用瀝青混凝土土的1/2。現(xiàn)在已作為日日常技術(shù)應(yīng)用用于生產(chǎn)。美國瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀1981年美國交通通運(yùn)輸研究究委員會出出版了《路面廢料再再生指南》1981年美國瀝青青協(xié)會出版版了《瀝青路面熱熱拌再生技技術(shù)手冊》1983年美國瀝青青協(xié)會又出出版了《瀝青路面冷冷拌再生技技術(shù)手冊》現(xiàn)在美國仍仍在繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行研究，，如全厚式式瀝青路面面的再生利利用。美國瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀1974年開始進(jìn)行行瀝青路面面再生技術(shù)術(shù)的研究1980年廠拌再生生混合料達(dá)達(dá)50萬噸1984年日本道路路協(xié)會出版版了《路面再生利利用技術(shù)指指南》日本瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀70年代中期，，德國將路面廢料料全部加以以利用。另外，荷蘭所有城鎮(zhèn)都都組織路面面廢料的收收集與儲存存，并應(yīng)用用于各類道道路的路面面工程。在法國，高速公路路部門積極極推廣應(yīng)用用再生技術(shù)術(shù)，并廣泛泛應(yīng)用于高高速公路路路面。歐洲國家瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀上世紀(jì)60年代蘇聯(lián)開始瀝青路路面再生技技術(shù)的研究究。1966年蘇聯(lián)出版版了《瀝青混合料料廢料再生生利用技術(shù)術(shù)》一書。1979年出版了《舊瀝青混凝凝土再生混混合料技術(shù)術(shù)準(zhǔn)則》，用以指導(dǎo)導(dǎo)推廣應(yīng)用用。1984年蘇聯(lián)出版版《再生路用瀝瀝青混凝土土》一書,該書詳細(xì)介介紹了再生生技術(shù)。表表明蘇聯(lián)在在該領(lǐng)域也也取得很大大進(jìn)展。前蘇聯(lián)瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀上世紀(jì)80年代交通部部將瀝青路路面再生利利用技術(shù)作作為重點(diǎn)科科研項(xiàng)目立立項(xiàng)研究。。1982年由同濟(jì)大大學(xué)組織協(xié)協(xié)調(diào)山西、、湖北、河河北、河南南、山東、、江西等省省開展了《舊有瀝青（（渣油）路路面再生利利用研究》,累計(jì)鋪筑再再生路面600km。1989年交通出版版社出版了了《瀝青路面再再生技術(shù)》一書。但以后由于于全國各地地忙于高速速公路建設(shè)設(shè)而未能使使再生技術(shù)術(shù)進(jìn)一步推推廣應(yīng)用。。中國瀝青路面再再生利用的的現(xiàn)狀廣佛高速公公路、滬嘉嘉高速公路路的路面維維修采用了了廠拌熱再生生技術(shù)。京津塘高速速公路采用用了就地?zé)嵩偕に?。?shí)踐證明明，路面質(zhì)質(zhì)量良好，，可以與新新鋪路面媲媲美，而成成本降低達(dá)達(dá)30%。石家莊市、、邯鄲市每每年采用冷再生技術(shù)術(shù)修筑的路面面分別達(dá)40～50km,所用的穩(wěn)定定劑基本采采用水泥,只有做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)段時采用用了乳化瀝瀝青。目前前石家莊市市和邯鄲市市推廣應(yīng)用用的是水泥泥材料做穩(wěn)穩(wěn)定劑,冷再生后作作路面的底底基層?，F(xiàn)在上海、四川川、山東及及浙江等地也積極極采用瀝青青路面再生生技術(shù)。中國瀝青路面在在陽光、雨雨水、氧化化等自然作作用下，會會逐漸老化化。老化的瀝青青路面表現(xiàn)現(xiàn)為表面干干枯、脆化化、進(jìn)而出出現(xiàn)開裂、、松散等病病害。瀝青老化后后化學(xué)組成成的變化主主要是：油分減少，，瀝青質(zhì)增增加，膠質(zhì)質(zhì)增加。老化越嚴(yán)重重，組成變變化越明顯顯。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)老化瀝青與與原瀝青相相比較，表表現(xiàn)為：（1）常規(guī)指標(biāo)標(biāo)的變化：：針入度減減小軟化點(diǎn)升升高延度度降降低低（2）流變性質(zhì)質(zhì)的變化：：粘度度增增大大非牛頓性質(zhì)質(zhì)增增強(qiáng)強(qiáng)瀝青青再再生生實(shí)實(shí)際際是是瀝瀝青青老老化化的的逆逆過過程程，，老老化化瀝瀝青青的的再再生生原原理理，，在在理理論論研研究究認(rèn)認(rèn)為為：：調(diào)節(jié)節(jié)舊舊瀝瀝青青的的粘粘度度，，使使之之降降低低至至所所需需要要的的粘粘度度范范圍圍；；調(diào)節(jié)節(jié)舊舊瀝瀝青青的的流流變變行行為為，，使使舊舊瀝瀝青青的的非非牛牛頓頓特特性性減減弱弱。。當(dāng)舊舊瀝瀝青青粘粘度度高高于于106Pa.s(針入入度度小小于于40）時時通通過過添添加加適適量量再再生生劑劑，，并并使使它它與與舊舊瀝瀝青青相相互互混混溶溶，，即即可可有有效效地地恢恢復(fù)復(fù)舊舊瀝瀝青青性性能能。。瀝青青路路面面的的再再生生技技術(shù)術(shù)老化化瀝瀝青青的的再再生生原原理理再生生劑劑主主要要成成分分是是低低粘粘度度、、低低飽飽和和分分的的礦礦物物油油料料，，其其粘粘度度約約在在0.1～20Pa.s范圍圍內(nèi)內(nèi)。。再生生劑劑具具有有溶溶解解瀝瀝青青質(zhì)質(zhì)，，使使瀝瀝青青質(zhì)質(zhì)分分散散的的能能力力。。再生劑劑能改改善瀝瀝青的的流變變性質(zhì)質(zhì)，使使瀝青青的非非牛頓頓性質(zhì)質(zhì)降低低。瀝青路路面的的再生生技術(shù)術(shù)瀝青再再生劑劑的特特性按再生生拌和和的溫溫度劃劃分：：熱再生生冷再生生按再生生的場場地分分：廠拌熱熱再生生、廠廠拌冷冷再生生現(xiàn)場熱熱再生生（表表面熱熱再生生）現(xiàn)場冷冷再生生（表表面冷冷再生生）全厚式式冷再再生（瀝青青面層層+一部分分粒料料基層層）瀝青路路面的的再生生技術(shù)術(shù)瀝青路路面再再生的的施工工方式式廠拌熱熱再生生的特特點(diǎn)：：只能摻摻加20～30％舊料料，舊舊料利利用率率較低低而影影響經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益。。瀝青拌拌和廠廠需要要有舊舊料堆堆放場場地并并配備備專用用的破破碎機(jī)機(jī)械。?？蓢?yán)格格控制制配合合比，，再生生瀝青青混合合料質(zhì)質(zhì)量比比較高高。要增加加產(chǎn)量量，瀝瀝青拌拌和廠廠需要要添置置舊料料預(yù)熱熱裝置置。瀝青路路面的的再生生技術(shù)術(shù)廠拌熱熱再生生現(xiàn)場熱熱再生生的特特點(diǎn)：：再生舊舊路面面中老老化的的瀝青青舊瀝青青路面面材料料無須須往返返運(yùn)輸輸，節(jié)節(jié)省運(yùn)運(yùn)輸費(fèi)費(fèi)用施工對對道路路正常常交通通的影影響小小消除路路面表表面裂裂縫修正舊舊路面面的級級配組組成（（集料料級配配、瀝瀝青用用量））瀝青路路面的的再生生技術(shù)術(shù)現(xiàn)場熱熱再生生現(xiàn)場冷冷再生生的特特點(diǎn)：：節(jié)省成成本，，包括括材料料和運(yùn)運(yùn)輸成成本，，與其其他傳傳統(tǒng)的的施工工方法法相比比，總總投資資可節(jié)節(jié)省40～50%。與熱拌拌瀝青青相比比，節(jié)節(jié)約能能源，，石料料不需需加熱熱。有效改改善路路面的的結(jié)構(gòu)構(gòu)特性性。適用于于修復(fù)復(fù)多種種路面面病害害類型型。減少環(huán)環(huán)境污污染瀝青路路面的的再生生技術(shù)術(shù)現(xiàn)場冷冷再生生全厚式式冷再再生的的特點(diǎn)點(diǎn)：適于修修復(fù)多多種路路面病病害類類型。。減少運(yùn)運(yùn)輸成成本（（大量量使用用現(xiàn)有有的路路面面面層及及基基層層舊料料）。。有效提提高路路面結(jié)結(jié)構(gòu)層層尤其其是基基層的的結(jié)構(gòu)構(gòu)特性性。消除廢廢舊路路面材材料的的棄置置問題題。改善路面的的行駛質(zhì)量量。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)全厚式冷再再生瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)再生方法選選用指南（（ARRA）路面病害類型廠拌熱再生現(xiàn)場熱再生現(xiàn)場冷再生全厚式再生表面類松散△△

泛油△△

磨光△△

變形類波浪△△

淺車轍△△

深車轍△

△△路面病害類型廠拌熱再生現(xiàn)場熱再生現(xiàn)場冷再生全厚式再生裂縫類（荷載型）龜裂△

△△縱向裂縫△△△△路緣裂縫△

△△滑動裂縫△△

裂縫類（非荷載型）網(wǎng)裂△

△△縱向接縫△△

橫向裂縫△

△△反射裂縫△

△△瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)現(xiàn)場冷再生生的優(yōu)點(diǎn)與熱再生相相比，現(xiàn)場場冷再生有有以下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：可以對結(jié)構(gòu)構(gòu)性的破壞壞進(jìn)行恢復(fù)復(fù)，整體性性好。對現(xiàn)有交通通影響較小小。節(jié)省能源，，經(jīng)濟(jì)效益益好。施工工期較較短。減少環(huán)境污污染。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)現(xiàn)場冷再生生的技術(shù)途途徑現(xiàn)場冷再生生利用技術(shù)術(shù)，是在現(xiàn)現(xiàn)場將舊瀝瀝青路面翻翻松、破碎碎、加入瀝瀝青（乳化瀝青青或泡沫瀝瀝青）或水泥（石灰灰、粉煤灰灰）和適量的水水，拌和均均勻并攤鋪鋪碾壓重新新形成路面面結(jié)構(gòu)層的的工藝技術(shù)術(shù)。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)乳化瀝青冷冷再生的施施工工藝乳化瀝青再再生，采用用專用機(jī)械械將舊路面面翻松，加加入適量乳乳化瀝青（（可加入少少量水泥）），拌和均均勻，整平平后加以壓壓實(shí)。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)泡沫瀝青冷冷再生的施施工工藝泡沫瀝青再再生，采用用專用機(jī)械械將舊路面面翻松，加加入適量泡泡沫瀝青（（可加入少少量水泥）），拌和均均勻，整平平后加以壓壓實(shí)。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)以水泥作為為穩(wěn)定劑路面再生時時加入水泥泥，使舊路路面材料顆顆粒間相互互粘結(jié)，形形成一種低低水泥劑量量的結(jié)構(gòu)層層，結(jié)構(gòu)層層的承重能能力將有效效提高。瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)泡沫瀝青冷冷再生技術(shù)術(shù)的發(fā)展采用泡沫瀝瀝青鋪筑穩(wěn)穩(wěn)定基層，，在美國、、法國、南南非、澳大大利亞等國國家都已經(jīng)經(jīng)廣泛應(yīng)用用。我國研究開開發(fā)泡沫瀝瀝青技術(shù)起起步較晚，，目前國內(nèi)內(nèi)在泡沫瀝瀝青及泡沫沫瀝青再生生穩(wěn)定基層層技術(shù)等方方面進(jìn)行了了初步的研研究，并取取得一定進(jìn)進(jìn)展。瀝青路面面的再生生技術(shù)瀝青的發(fā)發(fā)泡原理理泡沫瀝青青發(fā)泡示示意圖在高溫的的瀝青中中加入少量量的水,由于水的的急速氣氣化形成成爆炸性性泡沫,使瀝青表表面積大大量增加加,體積膨脹脹數(shù)倍至至數(shù)十倍倍,然后在近近1min內(nèi)瀝青又又恢復(fù)原原狀。瀝瀝青膨脹脹產(chǎn)生泡泡沫而使使其粘度下降降,從而可以以很方便便地與冷冷濕集料料拌合均均勻。瀝青路面面的再生生技術(shù)瀝青的發(fā)發(fā)泡設(shè)備備維特根WLB10型室內(nèi)發(fā)發(fā)泡設(shè)備備瀝青路面面的再生生技術(shù)泡沫瀝青青混合料料的設(shè)計(jì)計(jì)1.瀝青特性性發(fā)泡特性性膨脹率：：瀝青發(fā)泡泡膨脹時時達(dá)到的的最大體體積與未未發(fā)泡狀狀態(tài)下的的體積之之比。半衰期：：泡沫瀝青青從最大大體積降降到最大大體積的的一半所所需的時時間，以以s計(jì)。瀝青含量確定最佳泡沫沫瀝青含量瀝青路面的再再生技術(shù)泡沫瀝青混合合料的設(shè)計(jì)2.集料特性用于穩(wěn)定的材材料須有5～20%通過0.075mm篩。過細(xì)恰當(dāng)過粗瀝青路面的再再生技術(shù)泡沫瀝青混合合料的設(shè)計(jì)3.含水量水的作用拌和過程中有有利于瀝青的的分散促進(jìn)集料結(jié)團(tuán)團(tuán)的分散保證混合料的的壓實(shí)效果根據(jù)重型擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)確定集集料的最佳含含水量。4.養(yǎng)生在一定的條件件下進(jìn)行混合合料養(yǎng)生，使使強(qiáng)度逐漸增增長泡沫瀝青混合合料配合比設(shè)設(shè)計(jì)流程圖

選定瀝青

選定級配進(jìn)行瀝青發(fā)泡特性試驗(yàn)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量確定混合料的拌和用水量,用幾種不同的泡沫瀝青用量拌和混合料并成型試件

試件脫模后進(jìn)行養(yǎng)生養(yǎng)生完成后量測試件各項(xiàng)數(shù)據(jù),并將試件分為干濕兩組干組試件25℃養(yǎng)生1至2小時后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)濕組試件置于25℃水浴中24小時后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)計(jì)算殘留劈裂強(qiáng)度比,確定最佳泡沫瀝青用量瀝青路面的再再生技術(shù)不同瀝青混合合料中瀝青膜膜形成情況乳化瀝青混合料

薄瀝青膜粘聚力泡沫瀝青混合料分散瀝青顆粒材料瀝青路面的再再生技術(shù)不同穩(wěn)定劑的的比較項(xiàng)目水泥穩(wěn)定水泥＋乳化瀝青穩(wěn)定水泥＋泡沫瀝青穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)材料普遍、價格穩(wěn)定、接受度高、施工方法簡易，對大部分材料而言，水泥提高抗壓強(qiáng)度及抗水侵害的效果明顯。柔性且具粘彈性特點(diǎn)、抗疲勞性較高、施工方便，油罐車與穩(wěn)定再生機(jī)具管線相連后噴灑即可，接受度高。施工方便，為強(qiáng)度高的柔性路面結(jié)構(gòu)層，抗變形及抗疲勞性能俱佳。價格低廉且碾壓后即獲得強(qiáng)度，可馬上開放交通。缺點(diǎn)干縮問題不易控制，剛性將使抗疲勞性降低，養(yǎng)護(hù)期長且無法荷重。需專門的技術(shù)、價格高?，F(xiàn)場含水量高時加入則呈飽和無法碾壓。有時需很長的養(yǎng)護(hù)時間。采用