1、瀝青路面再生技術 選擇和應用,賈 渝 江蘇省交通科學研究院 2012年7月,中國瀝青路面再生發(fā)展戰(zhàn)略,廠拌熱再生是最成熟和應用最廣泛的技術，也是使用價值最高的技術，應該優(yōu)先發(fā)展 冷再生，包括廠拌冷再生，尤其是現場冷再生, 應該加速發(fā)展 就地熱再生在國外應用最少, 應謹慎發(fā)展 全深再生應在先做研究的基礎上逐步發(fā)展,瀝青路面再生技術選擇和應用,1 概述 2 廠拌熱再生 3 就地熱再生 4 廠拌冷再生 5 就地冷再生 6 結束語,1. 概 述,瀝青路面再生技術選擇和應用,1991年美國瀝青路面再生的產量 （ ARRA統計資料）,產量 占利用數量% 冷銑刨（CP） 1175萬噸 35% 廠拌熱再生（H

2、R） 420萬噸 12% 就地熱再生（HIR） 196萬噸 6% 就地冷再生（CIR） 350萬噸 10% 全深再生（FDR） 1270萬噸 37% 3400萬噸 沒有利用 1000萬噸,加拿大安大略州就地再生數量,全深再生 30,924,196 就地熱再生 1,009,607 就地冷再生 3,086,715 全深再生加瀝青罩面 1,712,655 就地冷再生加瀝青罩面 339,179 自1995 37,072,352 就地熱再生占總數的1.2% 自2004年后幾乎停止,再生HMA 50100 mm 改正表面破壞 改善縱斷面、路拱和橫坡,就地冷再生,銑刨, 復原 和替代HMA層的表面層 (不加

3、熱),再生HMA 2550mm 改正表面破壞 改善縱斷面、路拱和橫坡,就地熱再生,銑刨，復原 和替代HMA層的表面層 (加熱),就地熱再生,中國從90年代開始使用，發(fā)展比較迅速 京津塘高速、京石高速、成渝高速、京福高速山東段、滬寧高速公路上海段，等等。累計施工面積超過700萬m2； 中國有約11套就地熱再生機組，分別來自德國維特根、日本新瀉、芬蘭卡龍、加拿大馬太克。 一些中國機械制造企業(yè)認識到就地熱再生的發(fā)展?jié)摿Γ呀涢_發(fā)了就地熱再生機組的樣機 規(guī)范規(guī)定其為預防性養(yǎng)護技術措施,瀝青路面再生技術調查研究,就地熱再生（Hot In-place Recycling ，簡稱HIR） 就地熱再生（HIR

4、）包括三種基本方法： 加熱翻松 重新鋪面 重新拌和,表面翻松再生,瀝青路面再生技術調查研究,加鋪罩面的就地熱再生（重新鋪面）,瀝青路面再生技術調查研究,重新拌和,瀝青路面再生技術調查研究,廠拌冷再生 可用于柔性路面結構性破壞時的重建。這些破壞包括：橫向裂縫，車轍，坑洞，表面不規(guī)則破壞或上述幾種破壞的綜合。 廠拌冷再生 的再生范圍可以達到路表面以下152.4mm的厚度。,廠拌冷再生,處治的深度一般為75100mm。 就地冷再生的優(yōu)點主要有：能夠對大多數路面破壞類型進行結構性的處治，改善行駛質量，對空氣污染最小，運輸量最小，能夠拓寬路面。,就地冷再生（Cold In-place Recycling

5、，簡稱 CIR）,就地冷再生,瀝青路面再生技術調查研究,全深再生是指將所有的瀝青路面部分和路面以下的部分基層的材料經過處理后形成穩(wěn)定的基層，它基本上是冷再生方法。 處治深度可達100mm300mm。,全深再生（Full Depth Reclamation ，簡稱FDR）,全深再生,瀝青路面再生技術調查研究,2 . 廠拌熱再生,2.1廠拌熱再生的優(yōu)缺點與適用性 廠拌熱再生是將回收的瀝青路面材料與新的瀝青、集料材料（有時還包括再生劑）混合，在拌和廠集中生產再生熱拌瀝青混合料的過程。廠拌熱再生是目前世界上應用最為廣泛的瀝青路面再生方法。 連續(xù)式、間歇式 優(yōu)點 缺點,瀝青路面再生技術調查研究,瀝青路面

6、再生技術調查研究,將RAP材料輸入連續(xù)式拌和樓,連續(xù)式再生設備（雙層滾筒）,雙滾筒瀝青混合料再生設備,2.3 廠拌熱再生路面的路用性能 影響再生混合料性質的因素主要是RAP中老化的瀝青的性質及回收的瀝青混合料的用量。 研究表明再生混合料的老化速率通常比新拌混合料的低。 研究還顯示再生混合料抵抗水損害的能力優(yōu)于新鮮的混合料，而其耐久性也比傳統的混合料好。,瀝青路面再生技術調查研究,2.4 廠拌熱再生的質量控制與質量保證（QC/QA） 良好的質量控制（QC）和質量保證（QA）是混合料獲得滿意性能的基礎 再生混合料和回收的混合料中的瀝青含量也應進行確定 體積性質檢驗 有效利用質量控制圖,瀝青路面再生

7、技術調查研究,4.廠拌冷再生,瀝青路面再生技術調查研究,4.1 廠拌冷再生的適用性,廠拌冷再生可用于修復面層和基層的病害 可改善路面的幾何線形和修復任何類型的裂縫,瀝青路面再生技術調查研究,用Superpave技術設計熱再生瀝青混合料,當RAP含量小于15%時，膠結料等級不變 當RAP含量在16-25%時，高低溫等級均低一個等級 當RAP含量大于25%時，使用專門的混合圖來確定高低溫等級 添加的新集料和RAP集料性質、級配和體積性質必須滿足Superpave標準 使用RAP的有效相對密度 當RAP含量較大時要考慮RAP中的瀝青用量,瀝青路面再生技術調查研究,RAP混合料Superpave設計步

8、驟,（1）材料選擇 （2）選擇設計集料結構 （3）選擇設計膠結料含量 （4）驗證混合料設計,冷再生（CR）,就地冷再生（CIR） 廠拌冷再生（CCPR）,就地冷再生（CIR）,使用100 RAP 處洽深度50100mm 乳化瀝青或乳化再生劑 處治深度125150mm 化學添加劑，如水泥、石灰、粉煤灰、 干或稀漿,就地熱再生（HIR）,就地熱再生（HIR） 表面再生（Resurfaeing） 重新拌和（Remixing） 重新鋪面（Repaving）,表面再生(Resurfacing),使用100 RAP 典型處治深度2040 mm 可加新集料、新瀝青、再生劑或新HMA 新集料或新HMA最大添加

9、量小于30 添加劑數量取決于現在路面性質分析，實驗室混合料設計和要求的混合料規(guī)范,重新拌和（Remixing）,當現有路面性質要求通過添加新集料、新瀝青、新再生劑或新HMA進行重大改善 單階段重新拌和深度（2550mm） 多階段重新拌和深度（4075 mm） 新材料嚴格控制在30以內,重新鋪面（Repaving）,組合表面再生或重新拌和與新HMA罩面 HMA厚度2075 mm 取決于混合料中公稱最大集料尺寸 不添加任何新的HMA或新集料 常作為罩面層的準備 低等級道路,世界道路協會路面再生指南就地再生-用水泥 就地再生-用乳化瀝青 或泡沫瀝青廠拌熱再生,COLAS 可持續(xù)性的發(fā)展 將來的環(huán)保道

10、路 能源消耗和 溫室氣體排放 2003,壽命周期費用分析（LCCA）和壽命周期評估（LCA）,賈渝 江蘇省交通科學研究院 2011.12.01,第九屆年度學術交流會,什么是壽命周期費用分析（LCCA）,在結構物整個服務年限中發(fā)生的所有費用，包括 初始建筑費用 后期養(yǎng)護、重建，擴建等費用 用戶費用 交通延誤 車輛運營 事故費用 非常復雜 特別是用戶費用的許多不確定性,什么是壽命周期評估（LCA）,表征和定量評價產品或系統的環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的方法 不僅包括費用，也包括對環(huán)境的影響，如能源消耗和溫室氣體排放,主要道路技術在生產和攤鋪中的能源消耗,主要道路技術在生產和施工中的溫室氣體排放,再生技術能源消

11、耗比較,再生技術二氧化碳排放量比較,Recycling in Japan,Kazuyuki Kubo Leader, Pavement Team Public Works Research Institute Japan,2009,日本就地熱再生,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,曾經給是高速公路最普遍的方法 排水瀝青路面 (DAP) 已變得普遍 就地熱再生不適用 DAP 存在環(huán)境問題，熱空氣對道路沿線農作物的影響,

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數量,全深再生 30,924,196 就地熱再生 1,009,607 就地冷再生 3,086,715 全深再生加瀝青罩面 1,712,655 就地冷再生加瀝青罩面 339,179 自

13、1995 37,072,352 就地熱再生占總數的1.2% 自2004年后幾乎停止,加拿大就地熱再生數量,結塊,RAP壓密結塊 在炎熱潮濕時 鄂式/滾壓碎機成問題,貯存RAP的頂棚,全深再生（FDR）,瀝青穩(wěn)定 化學穩(wěn)定 組合穩(wěn)定,中美再生技術分類的區(qū)別,全厚再生，定義：將全部厚度的瀝青層與預訂比例的下面層材料（基層、底基層和路基）同意粉碎拌和后加入穩(wěn)定材料穩(wěn)定后作為基層材料的一種維修方法。 低等級道路，瀝青層較薄 穩(wěn)定劑可以是：無機穩(wěn)定材料，氯化鈹，氯化 ，石灰（熟石灰和生石灰），粉煤灰，礦渣或水泥（干粉或稀漿），有機穩(wěn)定材料，乳化瀝青，改性乳化瀝青，泡沫瀝青等,熱拌瀝青路面再生施工方法與設

14、備(間歇式拌和廠),再生方法,方法1 RAP進入熱提升斗 方法2 RAP 進入熱提升斗不通過篩分,進入第5熱料倉 方法3 RAP 進入稱重斗,再生方法,方法4 RAP 進入直接全部料給拌和鋦的料倉 方法5 在另一個干燥器內預熱RAP,方法1 RAP進入熱提升斗,再生料 比例可達 10-15%,方法 2RAP 進入熱提升斗不通過篩分,進入第5熱料倉,外加熱料倉,再生料比例可達25% 需要用皮帶秤來控制冷集料和再生料的比例 要求進入各熱料倉的再生料粒徑一致 細料的篩網常易堵住,方法 3RAP 進入稱重斗,方法 4RAP 進入直接全部料給拌和鍋,再生料 比例可達 20%,方法 5在另一個干燥器內預熱

15、RAP,再生比例 可達 4050%,什么是再生劑,熱再生用再生劑 滿足瀝青規(guī)范的更軟的瀝青 滿足再生劑規(guī)范的化學品 冷再生用再生劑 乳化瀝青 改性乳化瀝青,什么是再生劑,再生劑的規(guī)范 再生劑的使用,再生劑的使用,取決于再生的種類 熱再生 冷再生 取決于瀝青老化程度 針入度 40 楊林江 瀝青路面廠拌熱再生利用設計 與施工技術 針入度30 法亞 瀝青路面再生手冊,再生劑的使用,什么時候不需要用？ 針入度 10 法亞 瀝青路面再生手冊,中國瀝青路面再生發(fā)展戰(zhàn)略,廠拌熱再生是最成熟和應用最廣泛的技術，也是使用價值最高的技術，應該優(yōu)先發(fā)展 冷再生，包括廠拌冷再生，尤其是現場冷再生, 應該加速發(fā)展 就地熱再生在國外應用最少, 應謹慎發(fā)展 全深再生應在先做研究的基礎上逐步發(fā)展,熱點關注關于就地熱再生,再生問題是世界各國的熱點，中國也不例外 美國就地熱再生占整個再生技術中的比例僅占6%左右 世界道路協會“瀝青路面再生指南”沒有就地熱再生 美國瀝青路面回收協會（ARRA）五種再生技術，廠拌冷再生、廠拌熱再生、就地冷再生、就地熱再生、和全深再生 中國規(guī)范4種技術：廠拌冷再生、廠拌熱再生、就地冷再生、就地熱再生，全深再生包括在冷再生中,熱點關注關于就地熱再生,E&E 大會 2008 歐洲就地熱再生呈下降趨勢 加拿大安大略省就地熱再生也呈下降趨勢，