市政道路工程沥青面层混合料施工培训讲义

1、1高等筑路材料高等筑路材料2第第5 5章章 沥青面层材料沥青面层材料3本章内容要点本章内容要点沥青玛蹄脂碎石沥青玛蹄脂碎石SMA1.SMA概述概述2.SMA的特点的特点3.SMA的配合比设计的配合比设计4.SMA的材料选择的材料选择5.SMA的性能的性能6.SMA的施工工艺的施工工艺再生沥青混合料再生沥青混合料RAP1.国内外研究概况国内外研究概况1.1国外研究概况国外研究概况1.2国内研究概况国内研究概况2.再生沥青混合料设再生沥青混合料设计计2.1旧料掺配设计旧料掺配设计2.2新掺材料设计新掺材料设计2.3工艺性能设计工艺性能设计4一、沥青玛蹄脂碎石（一、沥青玛蹄脂碎石（SMASMA）51

2、.1 SMA1.1 SMA的起源的起源起源：起源：起源于起源于20世纪世纪60年代的德国，最初的名称为年代的德国，最初的名称为Splitmastixaphalt（20世纪世纪90年代传入美国年代传入美国后称为后称为Stone Mastrix Asphalt，缩写为，缩写为SMA）。中文名为）。中文名为“沥青玛蹄脂碎石混合料沥青玛蹄脂碎石混合料”最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以抵抗抵抗带钉轮胎带钉轮胎造成的各种路面损坏。造成的各种路面损坏。德国德国1984年版年版沥青路面工程补充技术规范沥青路面工程补充技术规范及准则及准则中将中将SMA列为德国标准的路

3、面材料。列为德国标准的路面材料。 61.2SMA1.2SMA在国外的应用情况在国外的应用情况20世纪世纪60年代起源于德国；年代起源于德国；从从80年代起在欧洲推广，许多国家列入规范；年代起在欧洲推广，许多国家列入规范；90年代初引入美国，多个州修筑了试验路；年代初引入美国，多个州修筑了试验路；NCAT于于1998年底完成了有关混合料设计的年底完成了有关混合料设计的研究项目；研究项目；NAPA于于1999年出版了年出版了SMA设计与施工指设计与施工指南南；2000年列入年列入AASHTO规范。规范。71.3SMA1.3SMA在国内的应用情况在国内的应用情况1992年开始引入年开始引入SMA；交

4、通部成立了交通部成立了SMA推广课题组，进行专题研推广课题组，进行专题研究；（究；（沈金安研究员沈金安研究员）推广课题组于推广课题组于1997年提出了年提出了SMA推广建议推广建议书书；1999年年6月月SMA路面施工技术指南路面施工技术指南；至今已有十多个省市修筑了至今已有十多个省市修筑了SMA试验路和高试验路和高速公路实体工程。速公路实体工程。81.3SMA1.3SMA在国内的应用情况在国内的应用情况江苏省江苏省 SMA在江苏的应用始于在江苏的应用始于1995年，在宁连、年，在宁连、宁通公路上修筑了宁通公路上修筑了SMA试验路；试验路；1998年以来对年以来对SMA路面进行了大量研究，先路

5、面进行了大量研究，先后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成功地应用了改性功地应用了改性/普通沥青的普通沥青的MA16/SMA13；2000年开始在年开始在淮江淮江高速公路等新建公路应用；高速公路等新建公路应用；至今总里程已约至今总里程已约2000多公里。多公里。91011三种沥青混合料三种沥青混合料AC-16AK-16BSMA-1612SMASMA芯样芯样SMASMA与与ACAC路面的对比路面的对比ACSMA2 SMA2 SMA的特点的特点2.1构成：构成：SMA是按照是按照内摩擦角最大内摩擦角最大的原则，以的原则，以间断级间断级配配的粗集料形成的粗集料形

6、成相互嵌挤相互嵌挤的矿料骨架；的矿料骨架；然后按照然后按照空隙率较小空隙率较小的原则，以的原则，以沥青玛蹄脂沥青玛蹄脂填充填充骨架的空隙，形成一种骨架的空隙，形成一种骨架密实结构骨架密实结构的的沥青混合料。沥青混合料。细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物152 SMA2 SMA的特点的特点嵌挤的骨架（嵌挤密实）嵌挤的骨架（嵌挤密实）高温稳高温稳定性好，抗车辙能力强定性好，抗车辙能力强粗集料粗集料多多（4.75mm以上以上7080）路表粗糙抗滑、行车安全路表粗糙抗滑、行车安全矿粉矿粉多多（0.075mm通过率通过率10左右）左右） 沥青用量沥青用量多多（高

7、（高1以上）以上）抗裂抗裂性、耐久性好性、耐久性好细集料细集料少少 空隙率较小（空隙率较小（34）抗水害、抗水害、耐老化耐老化三多多一少少162 SMA2 SMA的特点的特点2.2级配曲线级配曲线两两“多多”（粗集料、矿粉）；（粗集料、矿粉）；一一“少少”（细集料）。（细集料）。172 SMA2 SMA的特点的特点2.2级配曲线级配曲线(0.450.45次方曲线次方曲线)SMA13的级配通过的级配通过“级配禁区级配禁区”（Superpave中的概念）的下方。中的概念）的下方。Pause4-9183.SMA3.SMA的的配合比设计配合比设计3.1配合比设计的配合比设计的原则原则3.2配合比设计的

8、配合比设计的标准标准3.3配合比设计的配合比设计的步骤步骤3.4配合比设计的配合比设计的检验检验3.13.1配合比设计的原则配合比设计的原则使用强度高、立方体状集料使用强度高、立方体状集料选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤使用较多的沥青，空隙率为使用较多的沥青，空隙率为4%VMA 17满足析漏、飞散要求满足析漏、飞散要求(沥青用量要求沥青用量要求)满足高温稳定性要求满足高温稳定性要求满足水稳性要求满足水稳性要求203.23.2配合比设计的标准配合比设计的标准21两点两点说明说明一般规定：一般规定：SMA混合料的配合比设计采用马歇尔试件的混合料的配合比设计采用马

9、歇尔试件的体积设计方法体积设计方法进行，进行，马歇尔试验的稳定度和马歇尔试验的稳定度和流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯一指标。一指标。材料选择：材料选择：除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青能符合使用要求者外，能符合使用要求者外，SMA宜采用改性石油宜采用改性石油沥青，且采用比当地常用沥青更沥青，且采用比当地常用沥青更硬硬标号的沥标号的沥青。青。223.33.3配合比设计的步骤配合比设计的步骤马歇尔击实仪马歇尔击实仪马歇尔试验仪马歇尔试验仪Pause3-8233.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1）

10、 -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.1设计初试级配设计初试级配确定分界筛孔确定分界筛孔：公称最大粒径等于或小于：公称最大粒径等于或小于9.5mm的的SMA混合料，以混合料，以2.36mm作为粗集料骨架的分界筛作为粗集料骨架的分界筛孔；公称最大粒径等于或大于孔；公称最大粒径等于或大于13.2mm的的SMA混合混合料，以料，以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。作为粗集料骨架的分界筛孔。设计初试级配设计初试级配：在：在工程设计级配范围工程设计级配范围内，调整各种内，调整各种矿料比例，设计矿料比例，设计3组不同粗细的初试级配，组不同粗细的初试级配， 3组级配组级配的粗集料骨架分界筛孔的通过

11、率处于级配范围的中的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值、中值值、中值3%附近，矿粉数量均为附近，矿粉数量均为10%左右左右。243.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.2计算各种矿料密度计算各种矿料密度计算初试级配的矿料合成计算初试级配的矿料合成毛体积毛体积相对密度相对密度sb、合成、合成表观表观相对密度相对密度sa、有效相对密度有效相对密度se。 nnsbPPP 22111002211100nnsaPPP 毛体积相对密度表观相对密度注意概念的讲解25矿料的有效相对密度矿料的有效相对密度se（SMASMA）263.33.3配合比

12、设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.3计算计算粗集料骨架粗集料骨架混合料的平均毛体混合料的平均毛体积相对密度积相对密度CAnnnCAPPPPPP 221121nnsbPPP 2211100粗集料骨架：粗集料骨架：矿料：矿料：273.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.4计算计算初试级配初试级配捣实状态下的粗集料捣实状态下的粗集料骨架间隙率骨架间隙率VCADRC 1001CAsDRCVCA式中：VCADRC捣实状态下粗集料骨架间隙率，%； CA粗集料骨架的平均毛体积相对密度平均毛体积相对密度； S粗

13、集料骨架的松方毛体积相对密度松方毛体积相对密度。283.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.5预估油石比预估油石比Pa或沥青用量或沥青用量Pb根据根据合成矿料合成矿料毛体积相对密度毛体积相对密度sb选择初试沥青用量：选择初试沥青用量：合成矿料毛体积相对密度合成矿料毛体积相对密度sb 最小油石比最小油石比 ( g/cm3 ) ( % ) 2.9 5.9 2.8 6.1 2.7 6.3 2.6 6.5293.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.6成型马歇尔试件成型马歇尔试件按初试油石比和

14、级配成型马歇尔试件，一组马歇尔按初试油石比和级配成型马歇尔试件，一组马歇尔试件的数目不得少于试件的数目不得少于46个。个。用用表干法表干法测定测定SMA马歇尔马歇尔试件试件的毛体积相对密度的毛体积相对密度f。303.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.7计算计算SMA混合料的混合料的最大理论相对密度最大理论相对密度t纤维部分不得忽略纤维部分不得忽略xxaasexatPPPP100100式中：se矿料的有效相对密度； Pa沥青混合料的油石比，%； a沥青结合料的表观相对密度； Px纤维用量，以矿料质量的百分数计，%； x纤维稳定剂的密度，由

15、供货商提供或由比重瓶实测得到。313.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配3.3.8计算计算SMA马歇尔混合料马歇尔混合料试件试件中的粗中的粗集料骨架间隙率集料骨架间隙率VCAmix （与（与VCADRC对对比）比）1001001CAcafmixPVCA式中：PCA沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒含量，%； ca粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度，由式（3.3.3）确定； f沥青混合料试件的毛体积相对密度，由表干法测定；1001CAsDRCVCA323.3.93.3.9相关指标的计算相关指标的计算1001tfVV1001001s

16、sbfPVMA100VMAVVVMAVFA试件空隙率试件空隙率:试件有效沥青饱和度试件有效沥青饱和度:试件矿料间隙率试件矿料间隙率:式中：VV试件的空隙率，%； VMA试件的矿料间隙率，%； VFA试件的有效沥青饱和度(有效沥青含量占VMA的体积比例)，%； f按B.5.8测定的试件的毛体积相对密度，无量纲； t沥青混合料的最大理论相对密度，按B.5.9的方法计算或实测得到，无量纲； Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即Ps=100-Pb，%； sb矿料的合成毛体积相对密度，按式(B.5.3)计算。333.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设

17、计级配3.3.10确定最佳设计级配确定最佳设计级配最佳设计级配必须满足下列两个条件：最佳设计级配必须满足下列两个条件： VCAmix17 当有当有1组以上的级配同时符合要求时，组以上的级配同时符合要求时，以粗集以粗集料骨架分界集料通过率大（偏细）且料骨架分界集料通过率大（偏细）且VMA较较大的级配为设计级配。大的级配为设计级配。 343.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（2） -确定设计沥青用量确定设计沥青用量对于选择的对于选择的最佳设计级配最佳设计级配，以初试沥青用，以初试沥青用量、初试沥青用量量、初试沥青用量0.20.4制作制作3个个油石比的油石比的SMA马歇尔试件；马歇尔试件；

18、测试马歇尔稳定度、流值、测试马歇尔稳定度、流值、空隙率空隙率、VFA、VCAmix、VMA等技术指标；等技术指标；按按设计空隙率设计空隙率，确定最佳油石比，并检查，确定最佳油石比，并检查对应的技术指标是否满足要求。对应的技术指标是否满足要求。353.43.4配合比设计的检验配合比设计的检验高温稳定性检验（动稳定度）高温稳定性检验（动稳定度） 低温抗裂性能检验（低温弯曲破坏应变）低温抗裂性能检验（低温弯曲破坏应变）水稳定性试验水稳定性试验马歇尔残留稳定度比马歇尔残留稳定度比冻融劈裂残留强度比冻融劈裂残留强度比谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验肯塔堡飞散试验肯塔堡飞散试验36车辙试验车辙试验动稳定度动稳

19、定度37高温稳定性高温稳定性38低温抗裂性低温抗裂性39水稳定性水稳定性40谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验试验目的：确定试验目的：确定SMA混合料的混合料的最大沥青最大沥青用量用量。（施工中的流淌问题）。（施工中的流淌问题）温度要求：普通沥青温度要求：普通沥青SMA试验温度为试验温度为170 ，改性沥青，改性沥青185。测试方法：测试方法：烧杯法烧杯法析漏试验的结合料损失：析漏试验的结合料损失：对于非改性沥青，结合料损失不超过对于非改性沥青，结合料损失不超过0.2%；对于改性沥青，结合料损失不超过对于改性沥青，结合料损失不超过0.1%。41谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验析漏量析漏量42肯塔堡飞散试

20、验肯塔堡飞散试验试验目的：确定试验目的：确定SMA混合料的混合料的最小沥青最小沥青用量。用量。温度要求：标准飞散试验温度要求：标准飞散试验200.5 ；测试方法：采用测试方法：采用洛杉矶磨耗试验机洛杉矶磨耗试验机旋转撞旋转撞击马歇尔试件击马歇尔试件（不加钢球）（不加钢球），测定马歇尔，测定马歇尔试件的飞散量；试件的飞散量；飞散试验的混合料损失：飞散试验的混合料损失：对于非改性沥青，结合料损失不超过对于非改性沥青，结合料损失不超过20%；对于改性沥青，结合料损失不超过对于改性沥青，结合料损失不超过15%。Pause4-1043肯塔堡飞散试验肯塔堡飞散试验pause1144最适宜的沥青用量最适宜的

21、沥青用量454.SMA4.SMA的材料选择的材料选择4.1 改性沥青（改性沥青（SBS）4.2 粗集料粗集料4.3 细集料细集料4.4 矿粉矿粉4.5 纤维纤维4.6 抗剥落剂抗剥落剂464.54.5纤维添加剂纤维添加剂 主要目的：主要目的：SMA的沥青用量较高，为了防止施工时混的沥青用量较高，为了防止施工时混合料中合料中沥青析漏沥青析漏，需要在混合料中加入稳定剂。，需要在混合料中加入稳定剂。 纤维种类：纤维种类：纤维的种类很多，如木质素纤维、矿物纤维、纤维的种类很多，如木质素纤维、矿物纤维、玻璃纤维、有机纤维等。研究表明，玻璃纤维、有机纤维等。研究表明，木质素纤维吸油量木质素纤维吸油量最大、

22、防析漏效果最好。最大、防析漏效果最好。木质素纤维中又以松散的絮状木质素纤维中又以松散的絮状纤维分散性、稳定性最佳。纤维分散性、稳定性最佳。 添加方式：添加方式：建议使用絮状纤维，并采用自动添加的方式。建议使用絮状纤维，并采用自动添加的方式。 纤维掺量：纤维掺量：木质素纤维的掺量不宜低于木质素纤维的掺量不宜低于0.3%，矿物纤，矿物纤维的掺量不宜低于维的掺量不宜低于0.4%（均按沥青混合料的总质量（均按沥青混合料的总质量计）。计）。475.SMA 5.SMA 的性能的性能5.1高温性能高温性能5.2低温性能低温性能5.3水稳定性水稳定性5.4疲劳性能疲劳性能485.15.1高温性能高温性能SMA

23、的高温稳定性要明显优于的高温稳定性要明显优于AC的高温稳定性。的高温稳定性。495.25.2低温性能低温性能SMA的低温弯拉模量低于的低温弯拉模量低于AC，表明其低温柔韧性较好。，表明其低温柔韧性较好。505.35.3水稳定性水稳定性SMA的水稳定性要低于的水稳定性要低于AC类，但能达到马歇尔残留稳类，但能达到马歇尔残留稳定度定度80%的要求。的要求。515.45.4疲劳性能疲劳性能SMA的疲劳性能明显优于的疲劳性能明显优于AC。526.SMA 6.SMA 施工工艺施工工艺6.1 拌和拌和6.2 运输运输6.3 摊铺摊铺6.4 碾压碾压6.5 施工控制施工控制536.1 拌和粗细集料的储存粗细

24、集料的储存拌和运输摊铺碾压控制546.1 6.1 拌和拌和拌和时间和次序拌和时间和次序由于使用了纤维，拌和时间延长；由于使用了纤维，拌和时间延长；应采用自动纤维添加装置；应采用自动纤维添加装置；拌和次序：拌和次序：拌和运输摊铺碾压控制55拌和过程示意图拌和过程示意图拌和运输摊铺碾压控制56拌和机示意图拌和机示意图拌和运输摊铺碾压控制57拌和楼拌和楼拌和运输摊铺碾压控制586.2 6.2 运输运输大吨位自卸车大吨位自卸车加盖棉被、毡布加盖棉被、毡布不宜用不宜用柴油柴油作隔离剂作隔离剂摊铺现场待卸车不少于摊铺现场待卸车不少于5辆辆拌和运输摊铺碾压控制Pause3-959混合料的运输混合料的运输拌和

25、运输摊铺碾压控制606.3 6.3 摊铺摊铺确保摊铺温度确保摊铺温度摊铺速度均衡摊铺速度均衡松铺系数松铺系数较小（较小（1.11.15)拌和运输摊铺碾压控制61拌和运输摊铺碾压控制62两种离析现象两种离析现象 级配离析级配离析混合料级配存在混合料级配存在明显明显的粗、细集料分离现的粗、细集料分离现象象。这是通常意义上。这是通常意义上的离析。的离析。这种离析一般会导致这种离析一般会导致明显的粗、细集料带，明显的粗、细集料带，引起级配的偏差，影引起级配的偏差，影响路面的使用性能。响路面的使用性能。一般通过运输车移动一般通过运输车移动装料、摊铺机的螺旋装料、摊铺机的螺旋布料来减小级配离析布料来减小级

26、配离析的不利影响。的不利影响。 温度离析温度离析在摊铺的混合料表面在摊铺的混合料表面不同区域，不同区域，存在温差存在温差较大的现象较大的现象。这种离析最易导致碾这种离析最易导致碾压不密实、路表不平压不密实、路表不平整。整。一般通过加强运输车一般通过加强运输车的保温措施、摊铺机的保温措施、摊铺机的加热和螺旋布料、的加热和螺旋布料、压路机的及时碾压来压路机的及时碾压来逐步减小温度离析的逐步减小温度离析的影响。影响。拌和运输摊铺碾压控制63改性沥青的正常施工温度改性沥青的正常施工温度拌和运输摊铺碾压控制646.4 6.4 碾压碾压双钢轮压路机，双钢轮压路机，812吨吨紧跟、慢压、高频、低幅紧跟、慢压

27、、高频、低幅压路机速度不超过压路机速度不超过5km/h防止过度碾压防止过度碾压不宜使用胶轮压路机不宜使用胶轮压路机压实后的空隙率压实后的空隙率6%拌和运输摊铺碾压控制65高频低幅与低频高幅高频低幅与低频高幅拌和运输摊铺碾压控制66振动压实振动压实拌和运输摊铺碾压控制67两个两个“试金石试金石” 能否在高温状态下用能否在高温状态下用振动压路机振动压路机碾压而碾压而不产生不产生推拥推拥是鉴别是不是真正的是鉴别是不是真正的SMA的重要标志。的重要标志。表面有没有足够的表面有没有足够的构造深度构造深度又基本上又基本上不不透水透水是鉴别是不是真正的是鉴别是不是真正的SMA的重要的重要标志。标志。拌和运输

28、摊铺碾压控制68纵向接缝的处理纵向接缝的处理1 1（涂抹粘层）（涂抹粘层）拌和运输摊铺碾压控制69纵向接缝的处理纵向接缝的处理2 2（碾压）（碾压）拌和运输摊铺碾压控制706.5 6.5 施工控制施工控制SMA的施工除了应建立健全的质量管的施工除了应建立健全的质量管理、监理体系及进行完善的施工组织设理、监理体系及进行完善的施工组织设计外，应特别重视以下几个环节：计外，应特别重视以下几个环节：（1）定期检查机械设备）定期检查机械设备（2）稳定料源）稳定料源（3）严格控制级配）严格控制级配（4）严格控制各项施工温度）严格控制各项施工温度拌和运输摊铺碾压控制71（1 1）定期检查机械设备定期检查机械

29、设备施工机具，对于计量、温控设备要做到经施工机具，对于计量、温控设备要做到经常标定，对于传送、转动、筛分装置每天常标定，对于传送、转动、筛分装置每天都要检修、保养，及时排除设备故障。都要检修、保养，及时排除设备故障。72（2 2）稳定料源稳定料源SMA的级配范围较窄，比普通的沥青混的级配范围较窄，比普通的沥青混合料对材料的规格、质量要求严格。生产合料对材料的规格、质量要求严格。生产中必须有中必须有稳定的矿料来源稳定的矿料来源，每一批进料都，每一批进料都要及时筛分，及时调整用料比，这样要及时筛分，及时调整用料比，这样SMA的级配才能得到保证。的级配才能得到保证。73（3 3）严格控制级配）严格控

30、制级配大量试验及资料表明，对于大量试验及资料表明，对于SMA13，4.75mm筛孔通过率有着重要意义，为保筛孔通过率有着重要意义，为保证粗集料间形成相互嵌挤的骨架结构，证粗集料间形成相互嵌挤的骨架结构，4.75mm筛孔通过量宜控制在筛孔通过量宜控制在30%以下。以下。74（4 4）严格控制各项施工温度）严格控制各项施工温度SBS改性沥青对温度改性沥青对温度比较敏感，温度过高比较敏感，温度过高会导致改性剂焦化，会导致改性剂焦化，温度过低时粘度大不温度过低时粘度大不易施工。因而，应按易施工。因而，应按照要求控制好沥青加照要求控制好沥青加热温度、拌和温度、热温度、拌和温度、摊铺温度及碾压温度摊铺温度

31、及碾压温度等，使其在合理的范等，使其在合理的范围内。围内。Pause4-1175二、再生沥青混合料（二、再生沥青混合料（RAPRAP）761.11.1国外研究概况国外研究概况 （1）1915年年 Warren Brothers 进行了旧沥青层块的加进行了旧沥青层块的加热与重新利用（工厂内）热与重新利用（工厂内）； （2）1956年后，美国州际公路网络的形成和原油价格年后，美国州际公路网络的形成和原油价格的上涨，促成了沥青路面再生技术的发展；的上涨，促成了沥青路面再生技术的发展；1974年、年、1981年、年、1985年，美国的再生沥青混合料分别为年，美国的再生沥青混合料分别为5000t、350

32、万万t、2亿亿t（占全部混凝土的（占全部混凝土的50%）；）； （3）90年代后，美、德等国旧沥青混凝土的再生利用年代后，美、德等国旧沥青混凝土的再生利用率都在率都在90以上，以上，1994年美国各州使用回收旧沥青而年美国各州使用回收旧沥青而节约的费用达节约的费用达3亿美元；亿美元； （4）日本从）日本从1976年开始对旧沥青路面材料进行再生利年开始对旧沥青路面材料进行再生利用，用，1993年，全日本旧沥青路面材料的再生利用率为年，全日本旧沥青路面材料的再生利用率为78，2000年再生利用率已达到年再生利用率已达到90。771.11.1国外研究概况国外研究概况 （5）原联邦德国沥青路面再生技术

33、的研究与应用处于原联邦德国沥青路面再生技术的研究与应用处于领先水平领先水平，1978年，沥青路面旧料回收利用率已接近年，沥青路面旧料回收利用率已接近100，并率先将再生沥青混合料应用于，并率先将再生沥青混合料应用于高速公路的路高速公路的路面维护面维护； （6）1979年前苏联出版了年前苏联出版了旧沥青混凝土再生混合料旧沥青混凝土再生混合料技术准则技术准则，提出了适于各种条件下再生利用的方法，提出了适于各种条件下再生利用的方法，其中规定再生沥青混合料只可用于高级路面的基层和低其中规定再生沥青混合料只可用于高级路面的基层和低级路面的面层；级路面的面层； （7）在节省费用方面，比利时的统计表明，再生

34、沥青）在节省费用方面，比利时的统计表明，再生沥青混合料比普通沥青混合料节省直接费用在混合料比普通沥青混合料节省直接费用在12左右；日左右；日本的统计资料显示是本的统计资料显示是510。在服务寿命方面，美。在服务寿命方面，美国认为，就地热再生为国认为，就地热再生为48年，厂拌热再生路面年，厂拌热再生路面1020年，就地冷再生路面年，就地冷再生路面1015年。年。 781.11.1国外研究概况国外研究概况 （8）1997年国际经合组织调查了年国际经合组织调查了14个国家的路面材料个国家的路面材料再生利用情况，发表了再生利用情况，发表了道路工程再生利用战略道路工程再生利用战略白皮白皮书，其中沥青路面

35、再生利用的基本情况为：书，其中沥青路面再生利用的基本情况为：旧沥青路面材料的再生利用率为旧沥青路面材料的再生利用率为75%100%；热再生技术应用最为普遍，再生材料主要用于路热再生技术应用最为普遍，再生材料主要用于路面面层结构面面层结构，极少用作回填材料和其他用途；，极少用作回填材料和其他用途；不论是集中厂拌还是就地方法，冷再生技术推广不论是集中厂拌还是就地方法，冷再生技术推广程度较低；程度较低；就地热再生技术就地热再生技术得到较多国家采用，但只有少数得到较多国家采用，但只有少数国家推广程度较高。国家推广程度较高。四种再生技术791.21.2国内研究概况国内研究概况 20世纪世纪50到到70年

36、代，我国曾在不同程度上利用过旧沥青材料，但年代，我国曾在不同程度上利用过旧沥青材料，但一般只用于轻交通道路、人行道或道路的垫层；一般只用于轻交通道路、人行道或道路的垫层； 70年代初期，湖南省公路部门将乳化沥青加入旧渣油表处面层材年代初期，湖南省公路部门将乳化沥青加入旧渣油表处面层材料，并分别用拌和法和层铺法修筑了试验路，证明了旧路材料再生料，并分别用拌和法和层铺法修筑了试验路，证明了旧路材料再生利用的技术可行性和经济可行性；利用的技术可行性和经济可行性； 1982年，交通部设立沥青渣油路面再生利用课题，对年，交通部设立沥青渣油路面再生利用课题，对旧沥青路面的再生机理、设计方法与工艺等进行了研

37、究；旧沥青路面的再生机理、设计方法与工艺等进行了研究； 1983年建设部下达了年建设部下达了“废旧沥青混合料再生利用废旧沥青混合料再生利用”研研究项目；究项目； 90年代中后期，早期建成的大量高等级沥青路面陆续进入大修或年代中后期，早期建成的大量高等级沥青路面陆续进入大修或改建阶段，对沥青路面旧料的再生技术研究正逐步深入化、系统化。改建阶段，对沥青路面旧料的再生技术研究正逐步深入化、系统化。如，如，2000年沈大高速公路营口段沥青路面再生试验；黄晓明等针年沈大高速公路营口段沥青路面再生试验；黄晓明等针对克拉玛依对克拉玛依AH-70沥青研制出沥青研制出A、B型再生剂等。型再生剂等。 802. 2

38、.再生沥青混合料（再生沥青混合料（RAPRAP）设计）设计 2.1旧料掺配设计旧料掺配设计 2.2新掺材料设计新掺材料设计 2.3工艺性能设计工艺性能设计812.1 RAP2.1 RAP旧料掺配设计旧料掺配设计（1）再生沥青混合料类型）再生沥青混合料类型再生沥青混合料类型再生沥青混合料类型澳大利亚规范指出，除非有特别的设备、工艺，澳大利亚规范指出，除非有特别的设备、工艺，热再生沥青混合料不适合用作沥青玛蹄脂碎石热再生沥青混合料不适合用作沥青玛蹄脂碎石（SMA）和开级配沥青混合料（）和开级配沥青混合料（OGFC等）等）；热再生沥青混合料一般通常用作普通密级配沥青热再生沥青混合料一般通常用作普通密

39、级配沥青混合料。混合料。 再生沥青混合料粘结剂再生沥青混合料粘结剂根据再生沥青混合料特点、应用层次、使用地区根据再生沥青混合料特点、应用层次、使用地区的气候和交通情况等进行选取。的气候和交通情况等进行选取。 822.1 RAP2.1 RAP旧料掺配设计旧料掺配设计（2）旧料掺配率设计）旧料掺配率设计A.只添加新沥青进行复合只添加新沥青进行复合（针入度指标）（针入度指标）VirgincyMixPaPaPlg)1 (lglgRe式中：Pmix复合沥青的针入度，0.1mm； PRecy旧沥青的针入度，0.1mm； PVirgin新沥青的针入度，0.1mm； a旧沥青占新旧沥青总量的比例。旧沥青占新旧

40、沥青总量的比例。cyVirginMixVirginPPPPaRelglglglg 83 设旧料沥青含量为CRAP，再生沥青混合料设计沥青含量为CMIX；旧料质量为MRAP，新骨料与新沥青质量为MNEW，则有：rrNewRAPPPMM1MIXNewRAPRAPRAPCMMCMa)(式中：Pr旧料掺配率旧料掺配率，； aCCPRAPMIXr 将代入即得复合再生沥青针入度要求的旧料掺配率Pr： cyVirginMixVirginRAPMIXrPPPPCCPRelglglglg 842.1 RAP2.1 RAP旧料掺配设计旧料掺配设计（2）旧料掺配率设计）旧料掺配率设计B.添加新沥青与再生剂共同复合添

41、加新沥青与再生剂共同复合（针入度指（针入度指标）标） )1 ()ln(ln)1 ()ln(ln2Re1aaKPaaKPcyMix式中：K1、K2与再生剂和旧沥青有关的回归系数； a再生剂占再生剂与旧沥青总量之比。再生剂占再生剂与旧沥青总量之比。 如果再生剂与旧沥青的复合沥青针入度与再生沥青（设计）针入度相同，那么由式可解出将旧沥青复合再生到设计针入度的再生剂用量。85 如果复合沥青针入度与再生沥青（设计）针入度不同，此时应从经济角度和利于喷洒角度，选择适合的再生剂掺量a，代入式得出再生剂复合沥青的针入度PMIX。)/(ReReRe cyjujuMMMa 式中：MReju添加再生剂的质量； MR

42、ecy旧料中旧沥青质量； a再生剂掺量再生剂掺量。式则可变换为：rMIXRAPrRAPMIXRAPRAPVirgincyjucyjuPaCCPMCaCMMMMMMa)1 (/)1/( ReReReRe 结合式 ，并将PMIX代替式中的PRecy，即可得到此时的旧料掺配率Pr： MixVirginMixVirginRAPMIXrPPPPCaCP lglglglg)1 ( 862.2 RAP2.2 RAP新掺材料设计新掺材料设计 （1）新骨料的级配）新骨料的级配新添骨料分计筛余为再生沥青混合料集料设计筛余新添骨料分计筛余为再生沥青混合料集料设计筛余与回收旧料筛余之差：与回收旧料筛余之差： )1/(

43、)()111/()11(rrridiMIXRAPrMIXRAPrridisiPPSSCCPCCPSSS11 由新骨料分计筛余经过简单计算即可得到新骨料的设计级配通过率。 式中：Ssi第i级筛孔上新骨料分计筛余，。872.2 RAP2.2 RAP新掺材料设计新掺材料设计（2）再生剂的掺量）再生剂的掺量为便于旧料掺配，取再生剂用量占旧料质量的外掺为便于旧料掺配，取再生剂用量占旧料质量的外掺比率为比率为CReju，则：，则： 12 再生剂用量占再生沥青混合料质量比例MReju为： )/(ReReRAPjujuCCCa)1/(ReaaCCRAPju13 )1/(ReReaaCPCPMRAPrjurju

44、14 882.2 RAP2.2 RAP新掺材料设计新掺材料设计（3）新沥青的标号和用量）新沥青的标号和用量 A.不掺加再生剂时不掺加再生剂时 VirgincyMixPaPaPlg)1 (lglgRe15 aCCPRAPMIXr RAPrMIXcyRAPrMixMIXVirginCPCPCPPCpowPRelglg10新沥青针入度标号： 新沥青掺量： 1001rRAPrMIXAPCPCP16 892.2 RAP2.2 RAP新掺材料设计新掺材料设计（3）新沥青的标号和用量）新沥青的标号和用量 B.掺加再生剂时掺加再生剂时 17 新沥青针入度标号： 18 如果再生剂已将旧沥青针入度复合到再生沥青设

45、计针入度标号PMix，则 MixVirginPP 如果再生沥青由再生剂、旧沥青和新沥青综合复合而成，设掺量为CReju的再生剂复合旧沥青后的针入度为PMix，则由式和式12得新沥青的针入度为：MixRAPjurMIXMixMixMIXVirginPCCPCPPCpowPRelg)()lg(lg10902.2 RAP2.2 RAP新掺材料设计新掺材料设计（3）新沥青的标号和用量）新沥青的标号和用量 B.掺加再生剂时掺加再生剂时 19 新沥青掺量： 根据新沥青掺量的定义，结合式16，可得： 1001)(ReRejurrjuRAPrMIXACPPCCPCP91RAPRAP旧料掺配设计汇总旧料掺配设计汇总 92RAPRAP材料配比设计汇总材料配比设计汇总汇总有问题932.3 RAP2.3 RAP工艺性能设计工艺性能设计 （1）马歇尔设计参数）马歇尔设计参数A.再生粘结剂用量预估再生粘结剂用量预估根据混合料适用层面、地区气候条件以及设备水根据混合料适用层面、地区气候条件以及设备水平等因素确定；平等因素确定；在此基础上，按在此基础上，按0.5递增和递减，将再生沥青粘递增和递减，将再生沥青粘结剂分成结剂分成56个等级，每级制备个等级，每级制备46个试件。个试件。 942.3 RAP2.3 RAP工艺性能设计工艺性能设计（1）马歇尔设计参数）马歇尔设计参数B.