第七节沥青路面再生技术

1、一、概述沥青路面再生利用技术分：厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生四种；二、沥青路面再生原理 沥青路面再生利用技术,是将需要翻修或者废弃的旧沥青路面,经过翻挖回收、破碎、筛分,再添加再生剂、新沥青、新集料等,重新拌和,形成具有一定路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。然而沥青再生是其中的技术关键。沥青再生技术是将已经老化的沥青,经适当处理使其恢复(或接近)原来性能,以便重新作为结合料使用。1、沥青的老化 沥青路面在使用过程中逐步脆硬老化沥青路面在使用过程中逐步脆硬老化,其实质是其中的沥其实质是其中的沥青结合料发生老化。引起沥青组分变化的原因是多方面的青结合

2、料发生老化。引起沥青组分变化的原因是多方面的,如沥青中的轻质组分如沥青中的轻质组分(饱和分和芳香分饱和分和芳香分)挥发挥发,以及由氧及光以及由氧及光照引起的氧化、缩合作用等照引起的氧化、缩合作用等,主要原因是氧化缩合作用。主要原因是氧化缩合作用。由于沥青路面中矿质集料对沥青中轻质组分的吸附由于沥青路面中矿质集料对沥青中轻质组分的吸附,促使促使高分子化合物的增加高分子化合物的增加,沥青中饱和分比较稳定沥青中饱和分比较稳定,变化不大变化不大,而而芳香烃分子量增大芳香烃分子量增大,向胶质转化向胶质转化,胶质向沥青质转化胶质向沥青质转化,沥青中沥青中的低分子聚合为更大的分子。这种组分转化从对旧沥青路的

3、低分子聚合为更大的分子。这种组分转化从对旧沥青路面材料的抽提试验可以看出面材料的抽提试验可以看出,表现为芳香分减少表现为芳香分减少,胶质和沥胶质和沥青质增加。由于沥青化学组分的移行青质增加。由于沥青化学组分的移行,因而引起沥青物理、因而引起沥青物理、力学性质的变化力学性质的变化,通常表现为针入度变小、延度降低、软通常表现为针入度变小、延度降低、软化点和脆点升高化点和脆点升高,沥青变硬、变脆、延伸性降低。沥青变硬、变脆、延伸性降低。 随着沥青路面使用年限的延长随着沥青路面使用年限的延长,沥青质的浓度相对增大沥青质的浓度相对增大,老老化加重化加重,沥青材料各组分之间配伍失调沥青材料各组分之间配伍失

4、调,其胶体结构发生了其胶体结构发生了变化。作为溶剂的软沥青质和作为溶质的沥青质溶度参数变化。作为溶剂的软沥青质和作为溶质的沥青质溶度参数也发生变化也发生变化,这就破坏了它们之间的相容性这就破坏了它们之间的相容性,造成沥青性质造成沥青性质的变化。和性能优良的初始沥青结合料相比的变化。和性能优良的初始沥青结合料相比,老化严重的老化严重的沥青结合料在常规路面性能上的差距主要体现在两方面沥青结合料在常规路面性能上的差距主要体现在两方面:一是粘性过高一是粘性过高;二是柔韧性不足。其中二是柔韧性不足。其中,柔韧性不足是沥青柔韧性不足是沥青结合料路用性能不良的主要原因。结合料路用性能不良的主要原因。2、沥青

5、的再生 旧沥青再生的机理研究目前有两种理论,这与对沥青溶液的认识有两种不同的观点有关。对于沥青溶液,一种观点认为,沥青溶液表现有一系列的胶体性质,沥青溶液中存在着三种成分:即憎液的沥青质颗粒;包围着憎液颗粒避免其发生聚合的亲液颗粒,这是胶质,胶质包围着沥青质形成胶团;悬浮胶团的油相。当它们的相对含量和性质相配伍时,就形成了相对稳定的胶体溶液。另一种观点则认为,沥青是以沥青质为溶质,而以软沥青质(沥青中除沥青质以外组分的总称)为溶剂的高分子浓溶液。但对于沥青再生,这两种理论并没有冲突,而是相互补充的。3、再生剂的作用 1、调节旧沥青的粘度； 2、渗入旧混合料中和旧沥青充分交融，使在老化过程中凝聚

6、起来的沥青质重新溶解分散，调节沥青胶体结构。三、厂拌热再生 RAP回收沥青路面材料 reclaimed asphalt pavement 采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧路面材料四、就地热再生 实际案例中铁路桥集团路面工程就地热再生技术一、使用热再生技术目的 就地热再生工艺，适用于沥青路面面层的大规模快速维修。不论是高速公路还是城市道路，各种等级的沥青路面均适用。此次高速联络线道路随着运营时间和交通流量的日益增长，沥青混凝土路面出现了老化和严重的龟裂、车辙和沉陷等多种病害，危及道路行车安全。公路局一直期望找到一种快速、环保且经济的道路维修方法。而就地热再生工艺的特点恰恰符合公路局的这种

7、期望。经过研究，公路局最后决定采用就地热再生机组进行施工。 三、该段道路病害情况 由于该段道路车流量相对较大所以造成路面病害相对较多，路面龟裂、网裂、车辙、拥包等病害比比皆是。使用就地热再生技术可以一次快速解决此类病害问题。以就地热再生技术处理车辙病害为例： 1. 就地热再生对超过4cm的车辙进行修复，首先要对车辙隆起的部位即波峰处进行铣刨。铣刨完毕后，对车辙位置加热耙松，在车辙凹陷的部位即波谷处填充粗粒径混合料，并进行碾压。最后，对全幅路面进行加热耙松，补充新沥青混合料并进行碾压。车辙小于4cm的，只需实施最后一步即采用一次就地热再生施工进行处治。 2. “就地热再生工艺解决了以前道路修复遇

8、到的很多难题。”热再生是对原路面材料进行加热后补充少量新料进行处治，实现了旧料利用，避免了传统铣刨方案产生大量废料、实施过程中产生大量粉尘和噪音等情况。同时由于其施工流程“一条龙”的特点，其施工效率较传统铣刨重铺的方法要高。热再生施工过程只需封闭一个车道，减少了对交通的影响。此外，由于新、旧沥青混合料一次压实成型，采用就地热再生工艺修复的路面不会留下任何“补丁”。四、高效再生列车机组 在联络线的施工现场，由两台加热机、一台加热铣刨机和一台加热复拌机组成的就地热再生机组“高效再生列车”正在对联络线沥青路面面层进行热再生的施工。第一台第一台加热机加热机第二台第二台加热机加热机加热铣加热铣刨机刨机加

9、热加热复拌复拌机机加热铣刨机施工加加热热铣铣刨刨加热复拌机新料载料车新料载料车加加热热复复拌拌机机沥青摊铺机沥青摊铺机 半幅施工：加热铣刨机将旧路面加热铣刨并将旧料整理到路中，便于后面的加热复拌机收集，新料载料车同行，随时向后面的加热复拌机加入新料。新料载料车新料载料车加热铣刨机加热铣刨机 半幅施工：加热复拌机收集路中旧料加热复拌机加热复拌机 半幅施工：加热复拌机后紧跟沥青摊铺机，混合料经过加热复拌机处理之后直接进入沥青摊铺机受料斗，经过摊铺机加热摊铺。加热复拌机加热复拌机沥青摊铺机沥青摊铺机 半幅施工：摊铺机后紧跟钢轮、胶轮压路机对新铺材料进行初压-复压-终压-压实。压实机具全幅施工施工完成

10、质量验收五、施工流程 “高效再生列车”及其配套设备施工的流程：“首先由三台加热铣刨机对路面进行充分加热（第一台加热至50-60；第二台加热至100-120；第三台加热至120-140），紧跟其后的一台铣刨机对路面进行预先设定好的4厘米铣刨，而铣刨下来的旧沥青料不再向以往那样丢弃，而是将其收集到加热复拌机中，添加一定比例的再生剂和新沥青料（其比例视不同高速公路路面状况而有所不同），在经过复拌后将沥青混合料加入其后的摊铺机进行摊铺，最后由两台双钢轮压路机和一台轮胎压路机对路面进行碾压，保证路面的稳定、密实和平整。 机组工作流程示意六、就地热再生工艺的优势 1、就地热再生工艺将现有沥青路面材料全部重

11、新利用，节约了自然资源。 2、就地热再生工艺仅需要很少的全新材料和再生剂，以改善现有路面材料的功能特性，因而非常经济，运输量也显著减少。 3、就地热再生施工能够在不阻断交通的条件下进行。因而，交通阻塞程度很轻。即使在就地热再生施工过程中，临近车道仍可以开放交通。 4、就地热再生工艺更加经济，体现在工期、运输成本、能源及资源保护方面的节约幅度达20%-30%。 5、根据公路部门的测算，采用就地热再生工艺，与传统的铣刨加摊铺工艺相比，能源节约幅度达20%左右。 七、就地热再生工艺存在的问题 1.目前，不管是国内还是国外的就地热再生施工工艺，都存在一定的缺陷，就地热再生施工的面层平整度不如铣刨加铺新

12、沥青材料的平整度好。 2. 在对旧路面加热后，一般采用旋转切削刀具、铣刨装置对旧路面材料进行切削，这会导致旧沥青路面中的集料出现较严重的破损，使集石料的形状与尺寸发生改变，从而改变原路面的集料级配，实际上等于改变了原路面混合料的设计参数，改变了原路面的承载能力，给再生混和料的级配设计带来很大的影响。由于施工过程打碎集石料的数量、比例为随机的未知数，所以，通过对再生沥青混合料的设计根本无法恢复到原路面的设计参数。 3.再生混合料在摊铺与压实前，由于一直暴露在空气中，大量热量散失、温度已经大幅下降这样势必影响碾压效果，压实度往往达不到要求。五、厂拌冷再生六、冷再生的施工工艺一般规定一般规定气候条件

13、气候条件：最低气温应不小于：最低气温应不小于1010C C 交通管制交通管制：施工标志、减速标志、严禁超车标志等：施工标志、减速标志、严禁超车标志等 材料堆放材料堆放：硬地面应有良好的排水措施和防水设施：硬地面应有良好的排水措施和防水设施 施工队伍施工队伍：专业、技术过硬的队伍：专业、技术过硬的队伍施工步骤施工步骤：施工准备拌和运输：施工准备拌和运输- -摊铺碾压养生开放交通摊铺碾压养生开放交通六、冷再生的施工工艺RAP堆放、储存堆放、储存1 1、不同回收的、不同回收的RAPRAP料应分开堆放、料应分开堆放、不得混杂，保证材料均匀一致。不得混杂，保证材料均匀一致。不同料源、品种、规格的新集料不

14、同料源、品种、规格的新集料不得混杂堆放。不得混杂堆放。2 2、RAPRAP料的堆放高度以材料不结块料的堆放高度以材料不结块成团为宜。村料场要布置排水系成团为宜。村料场要布置排水系统、露天存放必须覆盖帆布防雨统、露天存放必须覆盖帆布防雨防晒。防晒。六、冷再生的施工工艺拌和拌和 1 1、矿粉、水泥、水和乳化沥青的、矿粉、水泥、水和乳化沥青的添加设备必须经常检查，保持畅添加设备必须经常检查，保持畅通。料仓应装配机械振捣设备，通。料仓应装配机械振捣设备，必要时加以人工振捣，确保各种必要时加以人工振捣，确保各种材料均匀出料。材料均匀出料。 2 2、当拌和设备中途发生故障时，、当拌和设备中途发生故障时，应

15、立即通知运输车司机将已装入应立即通知运输车司机将已装入车内的冷再生混合料送到工地，车内的冷再生混合料送到工地，不宜等装满再走。不宜等装满再走。 3 3、停止拌和冷再生混合料后，在、停止拌和冷再生混合料后，在拌和机停机前应用水冲洗干净拌拌和机停机前应用水冲洗干净拌缸和乳化沥青输送管道。缸和乳化沥青输送管道。六、冷再生的施工工艺装车、运输装车、运输 1 1、宜采用载重量不小于、宜采用载重量不小于2020吨的大吨位自卸车运输。运输车的数量应根据拌和机吨的大吨位自卸车运输。运输车的数量应根据拌和机的生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定运料车的运力应稍有富余，的生产能力、运输距离、道路状况、车

16、辆吨位综合确定运料车的运力应稍有富余，施工过程中摊铺机的前方应有运料车等候，多余施工过程中摊铺机的前方应有运料车等候，多余3 3辆后开始摊铺。辆后开始摊铺。 2 2、从拌和机向车厢内卸料时，应从车厢前、后、中部分三次装料，每次汽车、从拌和机向车厢内卸料时，应从车厢前、后、中部分三次装料，每次汽车应至少移动二次位置，平衡装料，以减少冷再生混合料离析现象。装满混合料的车应至少移动二次位置，平衡装料，以减少冷再生混合料离析现象。装满混合料的车辆不得随意中途停留，汽车在卸料前方可撤除覆盖物，在等待其他车辆卸料的过程辆不得随意中途停留，汽车在卸料前方可撤除覆盖物，在等待其他车辆卸料的过程中，不能撤除覆盖

17、物。卸料时，汽车在后轴轮胎与摊铺机前中，不能撤除覆盖物。卸料时，汽车在后轴轮胎与摊铺机前10-30cm10-30cm处停车，严防处停车，严防撞击摊铺机，此时汽车应挂空挡等候摊铺机推动前行。撞击摊铺机，此时汽车应挂空挡等候摊铺机推动前行。 3 3、离析、结成团块、卸料时滞留于车上的冷再生混合料，以及低于规定铺筑、离析、结成团块、卸料时滞留于车上的冷再生混合料，以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的冷再生混合料都应废弃。运至铺筑现场的冷再生混合料，应在温度或被雨水淋湿的冷再生混合料都应废弃。运至铺筑现场的冷再生混合料，应在当天或当班完成压实。当天或当班完成压实。六、冷再生的施工工艺摊铺摊铺1 1、摊铺

18、前对下承层的处理：摊铺前对下承层的处理： 用硬扫帚或鼓风机清扫下层表面，有泥土等不洁物污染时，应一边清扫用硬扫帚或鼓风机清扫下层表面，有泥土等不洁物污染时，应一边清扫一边用高压水冲洗干净，并待下层表面的水分基本蒸发后铺筑。若下层表一边用高压水冲洗干净，并待下层表面的水分基本蒸发后铺筑。若下层表面不平整，应铣刨或用水稳料或冷再生料铺筑整平层，恢复横断面。面不平整，应铣刨或用水稳料或冷再生料铺筑整平层，恢复横断面。2 2、现场摊铺：、现场摊铺： 冷再生混合料可采用热拌沥青混合料摊铺方法进行摊铺。冷再生混合料可采用热拌沥青混合料摊铺方法进行摊铺。 一台摊铺机的摊铺宽度不宜超过一台摊铺机的摊铺宽度不宜

19、超过7.5m7.5m，通常采用两台性能接近的摊铺机组，通常采用两台性能接近的摊铺机组成梯队联合摊铺，两幅之间应有成梯队联合摊铺，两幅之间应有30cm-60cm30cm-60cm左右宽度的搭接，保证搭接缝左右宽度的搭接，保证搭接缝为湿接缝，并躲开车道轮迹。为湿接缝，并躲开车道轮迹。六、冷再生的施工工艺摊铺摊铺2 2、现场摊铺：、现场摊铺： 摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺过程中不应随意变换速度或中途停顿。如果拌和机生产率降低，摊铺。摊铺过程中不应随意变换速度或中途停顿。如果拌和机生产率降低，则可采取放慢

20、摊铺机的摊铺速度的办法相对应。摊铺速度宜控制在则可采取放慢摊铺机的摊铺速度的办法相对应。摊铺速度宜控制在3-3-4m/min4m/min，容许放慢到，容许放慢到1-2m/min1-2m/min。 冷再生混合料摊铺前，不必将熨平板加热，只需涂少量防粘剂（柴冷再生混合料摊铺前，不必将熨平板加热，只需涂少量防粘剂（柴油：水油：水=1:3=1:3）即可。熨平板加宽铰接处的缝隙应仔细调节紧密，防止摊铺）即可。熨平板加宽铰接处的缝隙应仔细调节紧密，防止摊铺后路表面留有痕迹。后路表面留有痕迹。 冷再生混合料的松铺系数（冷再生混合料的松铺系数（1.31.3左右）和松铺厚度，必须从实际施工左右）和松铺厚度，必须

21、从实际施工中测得。首先在试验段施工中求取，随后在大面积施工中进行校核调整。中测得。首先在试验段施工中求取，随后在大面积施工中进行校核调整。在摊铺过程中，技术员应随时检查摊铺的松铺厚度，并及时通知操作手。在摊铺过程中，技术员应随时检查摊铺的松铺厚度，并及时通知操作手。 六、冷再生的施工工艺摊铺摊铺2 2、现场摊铺：、现场摊铺： 应指派专人清扫干净摊铺机两条轨链板的行驶路线，使摊铺机能平应指派专人清扫干净摊铺机两条轨链板的行驶路线，使摊铺机能平稳前进，已保证摊铺平整度。稳前进，已保证摊铺平整度。 摊铺机在摊铺过程中，一定要控制好料位传感器的高程，使储料箱摊铺机在摊铺过程中，一定要控制好料位传感器的

22、高程，使储料箱中的螺旋送料器始终埋入冷再生混合料不少于中的螺旋送料器始终埋入冷再生混合料不少于3/43/4的高度，以减小在摊铺的高度，以减小在摊铺过程中冷再生混合料的离析。摊铺机后方应安排专人对离析部位进行人工过程中冷再生混合料的离析。摊铺机后方应安排专人对离析部位进行人工处理，边摊铺边补平。处理，边摊铺边补平。 当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂痕、拖痕时，应分析原因，当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂痕、拖痕时，应分析原因，予以消除。予以消除。 六、冷再生的施工工艺摊铺摊铺六、冷再生的施工工艺碾压碾压碾压可参考下述工序进行碾压可参考下述工序进行碾压工序碾压工序压路机类型压路机类型碾压遍

23、数碾压遍数速度（速度（Km/h)初压双钢轮振动式压路机静压1遍，振压1遍1.53复压单钢轮振动式压路机振压3遍24轮胎式压路机揉压3遍24终压双钢轮振动式压路机静压1遍34六、冷再生的施工工艺碾压碾压 1 1、初压：、初压： 采用采用1212台台8t12t8t12t钢轮压路机静压钢轮压路机静压1 1遍、中或低档位振压遍、中或低档位振压1 1遍（轮迹重叠遍（轮迹重叠轮宽的轮宽的1/21/2左右，往返左右，往返1 1个来回为个来回为1 1遍），紧跟摊铺机进行碾压，并保持较短的遍），紧跟摊铺机进行碾压，并保持较短的初压区长度（初压区长度（3050m3050m）。）。 2 2、复压：、复压： 宜先采用宜先采用2 2台台35t35t以上单钢轮压路机低或中档位振压以上单钢轮压路机低或中档位振压3 3遍，不宜开高档振动。遍，不宜开高档振动。在采用在采用2 2台台30t30t以上轮胎式压路机揉压以上轮胎式压路机揉压3 3遍，以基本消除轮迹为宜。复压应紧跟遍，以基本消除轮迹为宜。复压应紧跟在初压后开始，且不宜随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不在初压后开始，且不宜随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不超过超过60-80m60-80m。六、冷再生的施工工艺碾压碾