1、第11章 瀝青路面再生技術(shù),再生技術(shù)發(fā)展概況 分類(lèi)和適用性分析 再生混合料設(shè)計(jì) 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況和實(shí)例,將舊瀝青路面進(jìn)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(guó)外概況,發(fā)達(dá)國(guó)家早在上個(gè)世紀(jì)初就開(kāi)始研究瀝青路面的再生技術(shù) 但真正的規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)70年代 目前，瀝青路面再生利用技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)達(dá)歐美國(guó)家公路建設(shè)與維修養(yǎng)護(hù)的最常用技術(shù)，普及程度高，技術(shù)成熟,美國(guó)：在上個(gè)世紀(jì)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(guò)80。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)齊全。 日本：1981年發(fā)布了

2、再生瀝青鋪裝技術(shù)指針等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。舊瀝青路面的再生利用率超過(guò)80。,國(guó)外概況,德國(guó)：是最早將再生料應(yīng)用于高速公路路面維修的國(guó)家。早在1978年就實(shí)現(xiàn)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(chǔ)存工作。過(guò)去再生料主要用于低等級(jí)公路的路面和基層，近幾年已應(yīng)用于重交通道路。,國(guó)外概況,前蘇聯(lián)：對(duì)瀝青路面再生技術(shù)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(shù)、舊瀝青混凝土再生混合料技術(shù)準(zhǔn)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(guó)外概況,最近，歐洲瀝青路面協(xié)會(huì)EAPA在互聯(lián)網(wǎng)上公布，其成員國(guó)的廢舊瀝青路面材料已100%通過(guò)再生方式得以重復(fù)利用。

3、,國(guó)外概況,上個(gè)世紀(jì)80年代，我國(guó)在不同程度上開(kāi)展過(guò)舊瀝青材料的再生技術(shù)研究，再生料一般只用于輕交通道路、道路的墊層或非機(jī)動(dòng)車(chē)道等 1991年，建設(shè)部發(fā)布了熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗(yàn)收規(guī)程 交通部在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范中提到了部分再生技術(shù),國(guó)內(nèi)概況,從上個(gè)世紀(jì)80年代后期，伴隨著高等級(jí)公路的大規(guī)模建設(shè)，人們的主要精力放在了新建公路上，路面再生技術(shù)的研究基本處于停滯狀態(tài)。 近幾年，伴隨著我國(guó)公路建設(shè)的快速發(fā)展和大量高等級(jí)公路瀝青路面需要進(jìn)行翻修和重建，舊瀝青路面材料的再生利用問(wèn)題重新得到重視和廣泛關(guān)注。,國(guó)內(nèi)概況,國(guó)內(nèi)概況,隨著使用期的延長(zhǎng)，我國(guó)的高等級(jí)公路大量進(jìn)入維修期，維修養(yǎng)護(hù)、翻修重建

4、的任務(wù)越來(lái)越重。,國(guó)內(nèi)概況,公路建設(shè)和路面維修、重建、升級(jí) 改造的任務(wù)將交織在一起。,建設(shè)為主 發(fā)展階段,建養(yǎng)并舉 發(fā)展階段,國(guó)內(nèi)概況,按照每10年左右翻修一次，路面平均寬度22m、翻修厚度10cm計(jì)算，8.5萬(wàn)km的全國(guó)高速公路網(wǎng)平均每年將產(chǎn)生接近5000萬(wàn)噸的舊瀝青混合料。,國(guó)內(nèi)概況,因此我們必須大力推廣路面再生應(yīng)用技術(shù)，充分發(fā)揮舊路面材料的“剩余價(jià)值”，促進(jìn)舊路面材料的循環(huán)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少資源浪費(fèi)。,國(guó)內(nèi)概況,近年來(lái)，為適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求，全國(guó)各地鋪筑了面積不等的再生工程 2008年4月交通部發(fā)布了公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范,并于7月1日實(shí)施,國(guó)內(nèi)概況,廠拌熱

5、再生 就地?zé)嵩偕?廠拌冷再生 就地冷再生 全深再生,路面再生的分類(lèi),廠拌熱再生,獲得回收混合料：冷銑刨法、挖掘與破碎法,破碎及貯存,拌和,攤鋪,碾壓,工藝流程,廠拌熱再生施工,廠拌熱再生,可以重復(fù)使用舊瀝青路面材料，具有較高的經(jīng)濟(jì)性 可修復(fù)路面的絕大多數(shù)破壞如松散、泛油、推擠、磨光、車(chē)轍、裂縫等 再生混合料有HMA混合料相同的路用性能，可以用于瀝青路面的表層 運(yùn)輸、攤鋪和碾壓設(shè)備及施工工藝與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料基本相同，只需要對(duì)現(xiàn)有的拌和設(shè)備作較小的改動(dòng),優(yōu) 點(diǎn),廠拌熱再生,回收的瀝青混合料（RAP）用量較少，一般為混合料總量的1030%，連續(xù)式拌和樓RAP最高用量可以超過(guò)50% 混合料生產(chǎn)效

6、率低、工期長(zhǎng) 施工對(duì)交通的干擾較大、運(yùn)輸費(fèi)用較高 出料溫度略低，再生混合料比熱拌混合料硬，可供碾壓的時(shí)間略有減少,缺 點(diǎn),廠拌熱再生,可用于處理表面缺陷、變形、荷載與非荷載引起的開(kāi)裂以及養(yǎng)護(hù)補(bǔ)丁 RAP可在拌和樓與其它材料混合，以獲得合適的混合料 配合比設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制、質(zhì)量保證都比較成熟，便于推廣應(yīng)用 中國(guó)目前使用的拌和樓需要進(jìn)行改造才可使用 生產(chǎn)率較低,適用性分析,就地?zé)嵩偕┕すば?表面再生：只添加再生劑，充分拌和松散的再生混合料，然后攤鋪壓實(shí) 復(fù)拌再生：翻松后的材料與新瀝青混合料在復(fù)拌機(jī)中拌和均勻 ，然后攤鋪壓實(shí) 重鋪再生 ：在表面再生或復(fù)拌再生的基礎(chǔ)上，再鋪設(shè)一層新瀝青混合料加鋪層

7、，最后再生層與新混合料加鋪層一起同時(shí)碾壓,就地?zé)嵩偕?分 類(lèi),機(jī)組加熱舊路面,就地?zé)嵩偕┕?舊路銑刨翻松,就地?zé)嵩偕┕?新料添加,就地?zé)嵩偕┕?復(fù)拌加熱,就地?zé)嵩偕┕?收料,就地?zé)嵩偕┕?攤鋪碾壓,就地?zé)嵩偕┕?工序少，工期短 節(jié)約運(yùn)輸成本，降低工程造價(jià) 能保證路面的高程和橋梁的凈空,就地?zé)嵩偕?優(yōu) 點(diǎn),只能處理表層病害 要求有大的工作平面 污染環(huán)境,就地?zé)嵩偕?缺 點(diǎn),就地?zé)嵩偕?僅限于路面有足夠承載能力時(shí)使用 適合對(duì)表面25mm50mm的路面進(jìn)行再生 不適合老路有明顯基層破壞、不規(guī)則的頻繁修補(bǔ) 瀝青面層至少應(yīng)有75mm厚，過(guò)薄的瀝青面層容易使基層被翻松齒輪產(chǎn)生的橫向剪切應(yīng)力撕開(kāi)

8、、打散 施工氣溫應(yīng)大于15，且路表面應(yīng)沒(méi)有積水,適用性分析,廠拌冷再生再生現(xiàn)場(chǎng)工藝流程,廠拌冷再生現(xiàn)場(chǎng)銑刨,廠拌冷再生拌和,廠拌冷再生的攤鋪,可用于修復(fù)面層和基層的病害 不改變路面幾何特性 生產(chǎn)率高，RAP材料用量大 節(jié)約能源，減少空氣污染,廠拌冷再生,優(yōu) 點(diǎn),主要用做基層或底基層，需要加鋪一定厚度的罩面層 再生混合料強(qiáng)度的形成需要較長(zhǎng)的時(shí)間 工對(duì)交通的干擾較大、運(yùn)輸費(fèi)用較高,廠拌冷再生,缺 點(diǎn),可用于修復(fù)面層和基層的病害 可處治橫向裂縫、車(chē)轍、坑洞，表面不規(guī)則破壞等 需要考慮瀝青與舊料的配伍性 可用于下面層、基層或底基層,廠拌冷再生,適用性分析,現(xiàn)場(chǎng)冷再生再生現(xiàn)場(chǎng)工藝流程,瀝青層就地冷再生施

9、工流程,Mix-in-place-Recycling,就地冷再生施工,水泥、新集料的撒布,就地冷再生施工,再生,就地冷再生施工,收料,就地冷再生施工,攤鋪,就地冷再生施工,碾壓,就地冷再生施工,再生后的路面,就地冷再生施工,瀝青層就地冷再生施工,瀝青層就地冷再生施工,比較徹底地解決各種路面病害，如縱橫縫、坑洞、車(chē)轍、不規(guī)則裂縫 舊料利用率高，節(jié)約運(yùn)輸成本，降低工程造價(jià) 節(jié)約能源，減少了煙塵、廢氣對(duì)環(huán)境的污染 減少瀝青路面的反射裂縫，延長(zhǎng)路面的使用壽命，提高行車(chē)舒適性,現(xiàn)場(chǎng)冷再生,優(yōu) 點(diǎn),質(zhì)量控制和質(zhì)量保證不可靠 施工氣候條件要求高，需要相對(duì)溫暖、干燥的施工條件 再生后的路面水穩(wěn)定性差 需加鋪熱

10、拌瀝青混凝土罩面層 再生后的路面通常需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù),現(xiàn)場(chǎng)冷再生,缺 點(diǎn),可用于處治表面層以下的瀝青層車(chē)轍、荷載引起的塊裂、溫度開(kāi)裂以及養(yǎng)護(hù)補(bǔ)丁 對(duì)交通的影響較小，適用于交通量大、封閉時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)的路段 需要一定的養(yǎng)護(hù)期，然后再攤鋪上面的結(jié)構(gòu)層 可用于下面層、基層或底基層,現(xiàn)場(chǎng)冷再生,適用性分析,一種特殊的冷再生技術(shù) 將全部的瀝青面層和設(shè)定厚度的下臥層進(jìn)行再生處理 形成穩(wěn)定基層,全深再生,概 念,全深式就地再生示意圖,全深就地式再生,化學(xué)穩(wěn)定 水泥、石灰、粉煤灰,瀝青穩(wěn)定 乳化瀝青、泡沫瀝青,全深式就地再生施工,可以消除龜裂，橫向、縱向以及反射裂縫，提高路面行駛質(zhì)量 可以提高路面的抗凍能力

11、 節(jié)約材料和能源，消除粉塵、煙塵，避免材料廢棄，工藝環(huán)保 工程造價(jià)低,全深再生,優(yōu) 點(diǎn),施工氣候條件要求高 再生后的路面水穩(wěn)定性差，需加鋪熱拌瀝青混凝土罩面層 再生后的路面通常需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù) 沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn),全深再生,缺 點(diǎn),一般用于病害嚴(yán)重的二、三級(jí)公路瀝青路面的翻修、升級(jí)改建，再生材料可用于瀝青路面的基層及輕交通量道路的下面層。,適用性,幾種再生方法對(duì)比分析,上次課關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)回顧,瀝青路面再生技術(shù)分類(lèi) 限制廠拌熱再生舊料摻量的主要影響因素 就地?zé)嵩偕湫偷膬?yōu)缺點(diǎn),再生混合料設(shè)計(jì),再生混合料設(shè)計(jì)示意圖,再生混合料設(shè)計(jì)步驟,原路面調(diào)查與分析 原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià) 混合料設(shè)計(jì),原路面調(diào)查與分析

12、,瀝青路面再生工程實(shí)施前，應(yīng)對(duì)原路面歷史信息、原路面技術(shù)狀況、交通量、工程經(jīng)濟(jì)等方面的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查和綜合分析，為再生設(shè)計(jì)提供依據(jù)。,1、調(diào)查與分析主要內(nèi)容 （1）原路面歷史信息調(diào)查與分析 （2）原路面狀況調(diào)查與評(píng)價(jià) （3）交通量調(diào)查 （4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析,原路面調(diào)查與分析,2、RAP取樣 （1）方法一：現(xiàn)場(chǎng)取樣 （2）方法二：拌和場(chǎng)料堆取樣,原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià),1、乳化瀝青 廠拌冷再生：慢裂型 就地冷再生：中裂或慢裂型,原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià),不同集料、RAP化學(xué)活性差異較大，與不同乳化瀝青的配伍性也有較大差別，必須進(jìn)行有針對(duì)性的材料選擇和配方設(shè)計(jì)。,2、集料、RAP,原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià),3、泡沫瀝青,

13、原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià),泡沫瀝青技術(shù)要求,4、再生劑 再生劑的作用：溶解與分散瀝青質(zhì),原材料檢測(cè)與評(píng)價(jià),1、廠拌熱再生混合料設(shè)計(jì),其本質(zhì)與熱拌混合料一致，指標(biāo)、性能要求與熱拌混合料相同，但是由于增加了RAP、再生劑等變量，變得更加復(fù)雜。,混合料設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)步驟 確定工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍 確定RAP特性 確定RAP摻配比例 確定各新集料級(jí)配 礦料級(jí)配設(shè)計(jì) 確定目標(biāo)瀝青標(biāo)號(hào)，選擇新瀝青和再生劑 確定再生瀝青目標(biāo)標(biāo)號(hào)/再生劑量 馬歇爾方法確定最佳新瀝青用量 根據(jù)新瀝青用量與新集料用量的比確定新混合料的油石比,2、就地?zé)嵩偕旌狭显O(shè)計(jì) 就地 廠拌,RAP,新材料,新材料,RAP,混合料設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)步驟 RAP材料取

14、樣與分析 確定工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍 礦料級(jí)配設(shè)計(jì) 確定再生瀝青目標(biāo)標(biāo)號(hào)/再生劑量 馬歇爾方法確定最佳新瀝青用量 根據(jù)新瀝青用量與新集料用量的 比確定新混合料的油石比,3、瀝青類(lèi)冷再生混合料設(shè)計(jì) 目前，全球范圍內(nèi)還沒(méi)有大家一致認(rèn)可的冷再生混合料設(shè)計(jì)方法。,混合料設(shè)計(jì),規(guī)范設(shè)計(jì)方法 級(jí)配設(shè)計(jì),乳化瀝青冷再生混合料級(jí)配范圍,泡沫瀝青冷再生混合料級(jí)配范圍,設(shè)計(jì)指標(biāo),乳化瀝青冷再生混合料,設(shè)計(jì)步驟 RAP及其它材料的分析 級(jí)配設(shè)計(jì) 確定最佳含水量 確定最佳水泥劑量 確定最佳瀝青用量,4、無(wú)機(jī)結(jié)合料全深式冷再生混合料,混合料設(shè)計(jì),再生混合料設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)應(yīng)用,就地?zé)嵩偕?京津塘高速公路：200多萬(wàn)平方米 成渝高速

15、公路：150多萬(wàn)平方米 京福高速（山東）：30多萬(wàn)平方米 京石高速公路：15多萬(wàn)平方米 滬蓉高速、石太高速、石黃高速、長(zhǎng)平高速、長(zhǎng)營(yíng)高速、 應(yīng)用面積超過(guò)500萬(wàn)平方米！,國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況和實(shí)例,就地?zé)嵩偕?就地?zé)嵩偕?國(guó)內(nèi)應(yīng)用,廠拌熱再生,北京、上海等城市 廣佛高速改擴(kuò)建工程,廠拌熱再生,1989年廣佛高速公路建成通車(chē) 1993年加鋪40mm厚PE改型瀝青混合料 1999年擴(kuò)建為6車(chē)道（局部8車(chē)道） 2001年路面嚴(yán)重破損，需重建,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-13,5cm改性AC -20,6cm再生瀝青AC-25I,再生瀝青LSM-25或素混凝土,原路面

16、基層,路面結(jié)構(gòu),廠拌熱再生,廠拌熱再生,廠拌熱再生,在RAP材料摻量不超過(guò)40%的范圍內(nèi)，再生混合料的高溫性能優(yōu)于非再生混合料，RAP材料摻量越大，高溫性能越好 在RAP材料摻量不超過(guò)40%的范圍內(nèi)，再生混合料的疲勞性能略低于非再生混合料，但經(jīng)過(guò)老化之后的再生瀝青混合料的疲勞性能與新料瀝青混合料無(wú)明顯差異,廣佛高速,試驗(yàn)結(jié)論,廠拌熱再生,在RAP材料摻量不超過(guò)40%的范圍內(nèi)，再生混合料的低溫性能劣于非再生混合料，RAP材料摻量越大，低溫性能損失越多 在RAP材料摻量不超過(guò)40%的范圍內(nèi)，熱再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性略低于非再生混合料,廣佛高速,試驗(yàn)結(jié)論,北京廠拌 熱再生設(shè)備,國(guó)內(nèi)應(yīng)用,寧滬高速、

17、昌九高速、京滬高速（滄州段）、西閻高速、西潼高速、西戶(hù)高速、京珠高速、連霍高速等 應(yīng)用面積超過(guò)500萬(wàn)平方米！,廠拌冷再生,廠拌冷再生,滬寧高速,老路瀝青面層銑刨料再生后用于柔性基層下基層,老路二灰碎石基層銑刨料再生后用于底基層,廠拌冷再生,滬寧高速,滬寧高速公路鎮(zhèn)江支線試驗(yàn)路,乳化瀝青冷再生試驗(yàn)段前后路面結(jié)構(gòu)圖,廠拌冷再生,滬寧高速,廠拌冷再生,滬寧高速,廠拌冷再生,滬寧高速,將HN-LM4標(biāo)瀝青面層經(jīng)乳化瀝青冷再生后用于新路下基層，厚度為10cm，以取代10cm的瀝青碎石下基層，造價(jià)節(jié)省了1911.97萬(wàn)元。節(jié)省造價(jià)約6.67。,柔性基層瀝青路面經(jīng)濟(jì)效益分析,廠拌冷再生,昌九高速,瀝青罩面

18、 ？cm 細(xì)粒式 4cm 中粒式 6cm 水穩(wěn)基層 22cm 級(jí)配碎石 33cm,改性瀝青AC13 4cm 改性瀝青AC20 6cm 普通瀝青AC20 6cm 冷再生層 10-12cm 原水穩(wěn)基層 20cm,老路面結(jié)構(gòu),重建后路面,原級(jí)配碎石,廠拌冷再生,昌九高速,廠拌冷再生,昌九高速,廠拌冷再生,昌九高速,廠拌冷再生,西閻高速,AK-16 4cm AC-20 5cm AC-25 6cm 二灰穩(wěn)定砂礫 20cm 二灰穩(wěn)定土 28cm,AC-13 4cm AC-20 6cm 泡沫瀝青再生層 14cm 原二灰穩(wěn)定砂礫 20cm 原二灰穩(wěn)定土 28cm,老路面結(jié)構(gòu),重建后路面,廠拌冷再生,西閻高速,就地冷再生,營(yíng)大路,瀝青層 12-15cm 手?jǐn)[拳石 16cm 石灰土 30cm,老路結(jié)構(gòu),重建方案1,天然砂礫 15cm 手?jǐn)[拳石 16cm 石灰土 30cm,SMA13 4cm AC20 6cm 水穩(wěn)碎石 36cm,冷再生層 15c