沥青路面冷再生技术

1、孙立军孙立军同济大学交通运输工程学院同济大学交通运输工程学院2022-4-12教育部重点试验室2l再生技术再生技术l路面评价路面评价l路面结构设计路面结构设计l施工温度场分析施工温度场分析l再生混合料设计再生混合料设计l结束语结束语2022-4-12教育部重点试验室3l冷再生技术冷再生技术l热再生技术热再生技术l现场现场l工厂工厂2022-4-12教育部重点试验室4面层面层纵缝L H L H L M H L H L H L H L H L H L H L H 横缝龟裂块裂车辙波浪沉陷麻面补丁泛油坑槽DL DT DA DB DR DW DS DD DP DF DH DC DD DS DHDPPC

2、I=100-DP2022-4-12教育部重点试验室5p贯穿和非贯穿裂缝贯穿和非贯穿裂缝p贯穿裂缝将损坏基层贯穿裂缝将损坏基层p非贯穿只需要更新或再生面层非贯穿只需要更新或再生面层面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室6面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室7p反射裂缝反射裂缝p唧浆，脱空唧浆，脱空面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室8面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室9面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室10面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室11面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室12面层甄别面层

3、甄别2022-4-12教育部重点试验室13面层甄别面层甄别2022-4-12教育部重点试验室14p路基路基p土质类型土质类型p含水量含水量p密实度密实度p垫层垫层p材料类型材料类型p级配级配p含水量含水量基础状况基础状况2022-4-12教育部重点试验室15基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室16基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室17基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室18p基本原理基本原理Min: (Dci-Dmi)2*wiE1,h1E2,h2E0基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室19n过程复杂，结果误差大过程复杂，结果误差大e（E

4、1,E01)（E2,E02)基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室20RD土基模量E0惰性点DIRI基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室21RIDIE采用迭代法即可求采用迭代法即可求出反演解出反演解DI实测弯沉盆基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室22基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室23基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室24基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室25基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室26基层评价基层评价2022-4-12教育部重点试验室27基层评价基层评价2022-4-12教育

5、部重点试验室28 2022-4-12教育部重点试验室29p面层可用性以及如何使用面层可用性以及如何使用p面层可直接使用面层可直接使用p表面层问题表面层问题p中面层问题中面层问题p三层都有问题三层都有问题面层使用面层使用2022-4-12教育部重点试验室30基层使用基层使用2022-4-12教育部重点试验室31基层使用基层使用2022-4-12教育部重点试验室32结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室33PCIAB最低可接受水平分析期或寿命周期分析期结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室3412141618202224262860080010001200140016001

6、800200022002400260028003000ESAL/日面层厚度( c m )1214161820222426283032343660080010001200140016001800200022002400260028003000ESAL/日面层厚度结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室35结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室36h=（H-沥青面层厚度）沥青面层厚度）/F结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室37结构设计结构设计2022-4-12教育部重点试验室38lHMA的摊铺导致温度场的变化的摊铺导致温度场的变化温度下传2022-4-12教育

7、部重点试验室392022-4-12教育部重点试验室40l不同于不同于HMAHMA的过程的过程l冷压实过程冷压实过程l热压实过程热压实过程温度下传2022-4-12教育部重点试验室41p冷再生沥青混合料的压冷再生沥青混合料的压实过程实过程2022-4-12教育部重点试验室42l基本性质：基本性质： 冷拌冷铺的热再生混合料冷拌冷铺的热再生混合料冷再生层摊铺冷再生层摊铺HMA前的钻芯样前的钻芯样冷再生层摊铺冷再生层摊铺HMA后的钻芯样后的钻芯样是否充分利用这个性质是区别再生与再利是否充分利用这个性质是区别再生与再利用的关键，是保证耐久性和经济性的关键用的关键，是保证耐久性和经济性的关键2022-4-

8、12教育部重点试验室43HMA摊铺前冷再生芯样的空隙率摊铺前冷再生芯样的空隙率%HMA摊铺后冷再生芯样的空隙率摊铺后冷再生芯样的空隙率%空隙率减小空隙率减小%11.99.52.413.39.63.712.79.43.313.710.92.812.59.43.113.210.52.712.08.83.211.49.12.312.38.93.412.6（均值）（均值）9.6（均值）（均值）3.0（均值）（均值）HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙率摊铺前后冷再生层芯样的空隙率2022-4-12教育部重点试验室44p目前各国的再生材料设计目前各国的再生材料设计p通过土工击实方法确定最佳含水量通过土工击实

9、方法确定最佳含水量OWC。p保持保持OWC不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成5个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪上双面各击实上双面各击实50次。将试样连同试模一同放入次。将试样连同试模一同放入60鼓风烘箱中养生鼓风烘箱中养生40小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各击实实25次。次。p测试试件的毛体积密度、测试试件的毛体积密度、15的劈裂强度、浸水的劈裂强度、浸水2

10、4小时的湿劈裂强度小时的湿劈裂强度（或者（或者40的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综合确定最佳乳化沥青用量合确定最佳乳化沥青用量OEC。2022-4-12教育部重点试验室452022-4-12教育部重点试验室46p设计结果分析：设计结果分析：OEC=4.0-5.0%OEC=4.0-5.0%p多数采用多数采用4.0%4.0%2022-4-12教育部重点试验室47p考虑热压实过程考虑热压实过程的试件成型是混合料设计关键的试件成型是混合料设计关键p冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法

11、p热压实过程的模拟（第二次击实）热压实过程的模拟（第二次击实）p与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同RAP的最佳剂量不同的最佳剂量不同p60 击实击实40次次p70 击实击实40次次p考虑热压实过程使乳化沥青含量减小考虑热压实过程使乳化沥青含量减小2022-4-12教育部重点试验室48l施工车辙检验施工车辙检验l出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验2022-4-12教育部重

12、点试验室49p无侧限抗压强度试验温度确定（无侧限抗压强度试验温度确定（ 60 ）T55=61.0T60=61.12022-4-12教育部重点试验室50p再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化p施工压实过程应该进行研究和优化，这使施工压实过程应该进行研究和优化，这使HMA的压实与常规不同的压实与常规不同p这是确保耐久性和经济性的关键这是确保耐久性和经济性的关键p对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的2022-4-12教育部重点试验室51pHMA的厚度需要仔细设计的厚度需要仔细设计p上中（下）面层的混合料的设计与交

13、通量的大上中（下）面层的混合料的设计与交通量的大小有关小有关p在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切强度，以避免车辙和开裂强度，以避免车辙和开裂剪应力剪应力车辙和车辙和开裂控开裂控制制弯拉应弯拉应变，疲变，疲劳开裂劳开裂控制控制)arcsin(3131uGGuGG疲劳寿命比与材料系数的关系y = 0.9865Ln(x) + 0.5713R2 = 0.997300.511.522.511.522.533.544.5Kf1压应变压应变26283032343638404260080010001200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

14、2600 2800 3000ESAL/日垫层厚度( c m )土基模量25MPa30MPa40MPa80MPap按性能设计结构按性能设计结构p按力学设计材料按力学设计材料车辙深度 作用次数2022-4-12教育部重点试验室53p材料的疲劳材料的疲劳ffNfN9现场2022-4-12教育部重点试验室54p路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可以恢复路面性能，而且可以节约资源以恢复路面性能，而且可以节约资源p旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结构层的使用方式，是比较困难的环节构层的使用方式，是比较困难的环节p再生结构需要科学的设计，是确保效果和节约再生结构需要科学的设计，是确保效果和节约成本的关键因素成本的关键因素p冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，科学的设计和粗放的使用是区分科学的设计和粗放的使用是区分“再生、再用再生、再用”的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键因的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键因素素2022-4-12教育部重点试验室55p路面最好在夏天施工，以改善冷再生混合