沥青路面再生利用方案

1、沥青路面再生技术评价及对策研究1.河南省干线公路沥青路面典型破坏调查河南省地处中原，具有亚热带和温带气候特征，气候温和，四季分明，河南地形包括山区、丘陵和平原，根据我国公路自然区划原则，河南省划分为5，1,4，2，1五个二级区,具有一定的代表性。河南省目前的国、省道路面结构主要为半刚性基层沥青路面。（1）道路破损特点各路段主要的破损现象为横向裂缝、龟裂和不规则裂缝，龟裂严重的路段连续有几百米的路段发生大规模的破坏现象，部分路段的坑槽现象也较为明显。各种破损基本上集中在行车道上，超车道破损较少。行车道的横向裂缝有部分向超车道延伸的现象，部分路段在路中央有连续几百米的纵缝。（2）河南省沥青路面使用

2、性能与病害成因河南省沥青路面主要采用“石灰稳定类基层+ 沥青表处面层”的结构形式,这种结构为1980 年代末至1990 年代初建成道路主要采用的形式。近几年建成的道路主要采用“水泥稳定粒料类基层+ 沥青混凝土、热拌沥青碎石面层”的结构形式。河南省沥青路面主要病害为龟裂和横向裂缝。 造成半刚性沥青路面裂缝因素是复杂的,包括沥青面层低温缩裂、行车疲劳裂缝(通常应很少) 等,但真正造成半刚性沥青路面裂缝较多的原因主要是半刚性基层的反射裂缝。 半刚性基层材料在外界湿度和温度变化下产生干缩变形和温缩变形,这种具有裂缝的基层在干、温收缩应力进一步作用下,裂缝顶端产生较大拉应力集中是造成基层裂缝沿面层底部向

3、上反射直至贯通的主要原因。河南省沥青路面目前部分路段的路面破坏很严重，现场调查发现重载车辆较多,交通量较大，导致部分路段超负荷使用；部分路段双向路面的质量等级差别很大，路面单向破坏十分严重，主要是这部分路段单向重载车辆较多，且交通量很大，在交通荷载的反复作用下，出现荷载型裂缝和疲劳开裂，超载超限交通荷载已成为路面损坏的主要原因。损坏严重路段路面结构主要为“石灰稳定类基层+ 沥青表处面层”的结构形式。2.对旧沥青混合料的评价对旧沥青材料的回收再利用前，要了解旧料的以下内容：(1)沥青含量（根据ASTM D 2172）。通过抽提试验测定旧沥青混合料中沥青的含量。同时对沥青的组分进行分析，测定旧料的

4、含油量。因为沥青老化的主要原因是沥青质的含量增加，使沥青的粘度增大。(2)回收沥青的针入度、延度及软化点等物理指标（根据ASTM D 946）。一般当回收的旧油其针入度小于粘稠道路沥青最稠沥青的针入度,即旧油针入度小于40 ( 1 /10mm)时,宜考虑使用再生剂。(3)集料的级配（根据ASTM C 136）。在沥青路面的不同位置粗集料的破损程度不同,这就造成了旧沥青混合料级配的分布不均,但总体趋势是相同的即粗集料变少,粉料增多。因此,必须添加新集料重新调整级配,以满足不同类型的混合料对集料级配的要求。3. 铣刨废弃料不同再生技术的评价研究（1）就地冷法再生就地冷再生法是由大功率路面铣刨和机将

5、路面混合料在原路面就地铣刨、翻挖、破碎,再加入稳定剂,水泥,水和骨料同时就地拌和,用路拌机原地拌和,最后碾压成型。此方法不是真正意义上的沥青路面再生，只是把旧沥青混合料当做一种粒料加以利用，浪费了昂贵的沥青资源，其再生的质量达不到沥青面层的质量标准，只能用作沥青基层或用于低等级道路的翻修。就地冷再生法的特点：节省成本,包括材料和运输成本,与其他传统的施工方法相比,总投资可节省40% 50%；不损坏路基,提高旧路等级,且能够精确控制铺层厚度；由于无需对旧料实施运输,破碎工艺,因此工期缩短；可以充分利用旧路的沥青,石料等材料,减少了新材料的开采,具有重大的环保效益；沥青冷再生技术采用的筑路机械具有

6、封闭式自动控制添加系统,可以实现合理配比,防止粉尘飞扬,有利于文明施工。（2）就地热法再生可处理的道路破损通常有:松散、坑槽、泛油、摩擦系数降低,车辙,波浪,推挤,滑移,纵向,横向及反射裂缝,膨胀,拥包,凹陷和沉降引起的行驶质量差等。采用“沥青路面热再生联合机组”这种设备在短时间内对原路面沥青层加热，其温度难以控制；新添加的骨料不能加温；添加新骨料和新沥青的连续计量使用容积法，计量的准确性很难保证。沥青混合料“油石比”的控制需要通过翻修工作速度和翻修厚度，换算成切削沥青路面的旧混合料的数量，再调节新沥青和新骨料的添加量，计量的控制很难达到理想程度。由于旧沥青层的损害程度不一致，而该设备仅能以一

7、种统一的铣刨深度进行翻修作业，重铺路面的承载力不一致，在实用上很难被接受。对于那些基层(甚至路基)承载力不足需要补强的路段，这种设备的使用大大受到限制。（3）工厂热法再生厂拌再生施工包括现场旧料的回收、集中加热拌和、运输、摊铺、碾压等几个步骤。按照不同路面层技术要求灵活调整旧沥青混合料、新骨料和新沥青加入的比例，添加再生剂等必要组份进行处理后可使沥青恢复其性能，在加热状态下充分搅拌。由于旧沥青与新沥青的加热温度有所不同，混合料的加热最好采用新旧集料分别加热的方式，或新料加热较高温度，旧料在拌和仓内依靠新料热传导方式加温，这样既能保证混合料的温度，又可防止旧料的沥青老化。（4）工厂冷再生工厂冷再

8、生是指将旧沥青路面破碎、铣刨、回收、筛分，再掺入一定比例的黏结材料(乳化沥青、水泥等)、集料，用改装或特制的厂拌再生设备进行常温拌和后，运至现场冷铺后形成新路面的再生方法。工厂冷再生与其他再生方法相比，不需昂贵的再生机械设备，不用对混合料进行二次加热，不产生大量浓烟污染环境，并且可以通过添加再生剂(乳化沥青)、调整级配等，来获得满足要求的再生效果。工厂冷再生多采用普通乳化沥青作为再生剂，其再生混合料低温抗裂性能、水稳定性能和耐老化性能不够理想。现考虑用富含芳羟分的特殊沥青制成慢裂乳化沥青，能够很好地恢复旧料中老化沥青的性能，同时，为了改善再生混合料的水稳性、耐久性和施工和易性，提高其早期强度，

9、又在冷再生混合料中添加了适量水泥。以上四种再生方法的施工条件和设备不同，首先我们要进行路况调查，对旧路的使用情况、沥青的老化程度、旧料的强度等级以及周围环境进行相关的调查，同时也要考虑不同路段的现行交通量大小以及重建道路的等级等因素综合考虑选择适合的再生方法。4. 再生沥青混合料配比设计方法研究（1）对旧沥青混合料的沥青含量、针入度值和集料的级配进行评价。通过沥青抽提试验测定旧沥青混合料中沥青含量，再由沥青指标试验测定沥青的针入度，对回收的集料进行筛分试验，测定集料的级配情况。（2）确定再生沥青混合料所需的沥青的针入度。（3）根据再生剂性质选定再生剂类型。根据旧沥青的老化程度和化学组分及再生沥

10、青的指标要求，选择合适的再生剂及用量。（4）确定再生剂的用量。再生剂的用量是根据回收沥青的针入度和设计针入度来确定的，它要能使旧沥青混合料恢复与一般沥青相同的性质。（5）根据设计要求进行结合料的复合试验（6）确定新集料用量。根据再生混合料中的集料级配要求，对比旧集料的级配，不足部分用新集料来补足。（7）确定结合料用量。由离心煤油当量试验（简称CKE）求得，决定室内配合混合物最佳沥青用量时的旧集料与新加集料的配合比例。（8）确定配合比。求最佳沥青用量的方法与一般沥青混合料的方法不同，即在一般沥青混合料的情况下，保持集料量一定，再由离心煤油当量试验求得的沥青用量约在4%7%的范围内，再据维姆试验等

11、求得最佳沥青用量。（9）混合料的制备与试验。用上述配合比制得试件，进行马歇尔试验或维姆试验，确定最佳沥青用量。试件的制备除加入旧沥青混合料外，都按ASTM的试验规定进行。其中，旧料与新料的配合比例的确定考虑以下两种因素：旧料经过抽提、回收试验，取得旧沥青与集料的品质评价，根据沥青的老化程度、旧料的强度及旧料的级配确定；再生混合料的用途及质量要求，再生沥青混合料处于路面的结构层位，交通量的大小，要求混合料具有的品质等。再生沥青混合料根据旧料的掺配率可分为以下几种利用方式：一.100%使用旧料，施工时不作级配调整，也不添加再生剂来调整旧油指标，仅为调整油量而添加一些新沥青，主要用于低交通道路路面、

12、路面基层；二.在级配调整可能的范围内尽可能多地使用旧料，旧料的掺配率可达70%80%，同时为调整旧沥青性能加入低标号沥青材料，主要用于轻交通道路。三.旧料和新料的比例大致相当约为40%60%，混合料的级配经过认真的调整，并且为调整旧沥青的粘度掺加再生剂，或直接加入高针入度的沥青材料，用于中等道路面层。四.旧料掺配率在20%30%，新料占大部分。由于旧料用量少，不需要专门对再生混合料的沥青粘度加以调整，可用于各种路面面层。5. 沥青路面再生工程使用后评价沥青混合料再生利用后，要对其相关性能进行评价。以工厂冷再生法再生利用的沥青混合料为例。（1）高温稳定性能通过改变旧料的掺配率来进行沥青马歇尔试验，测得的稳定度与流值，与规范规定值进行比较，通过工程实例试验可知工厂冷再生沥青混合料的高温稳定性能满足低等级路面的技术要求。（2）低温抗裂性以不同水泥含量的再生混合料与普通热拌沥青混凝土进行低温弯曲对比试验，结果测得再生料的低温弯拉强度低于普通的热拌沥青混凝土，但低温弯拉应变相差不大。（3）水稳定性利用真空饱水马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验进行研究