沥青路面再生技术课件

1、一、概述1、资源综合利用是基本国策 （1）财政部，国家税务总局关于部分资源综合利用及其产品增值税政策问题的通知财税（2001）198号文件规定：“在生产原料中掺有不少于30%的废旧沥青混凝土生产再生沥青混凝土”实行增值税“即征即退”规定。 （2）上海市2002年11月制定上海市旧沥青混凝土再生利用管理规定（试行）。 （3）我国1991年6月发布热拌再生沥青混合料施工及验收规程（CJJ43-91）。2、沥青混合料再生的意义（1）避免了道路翻修、大修工程路面材料废弃造成的环境污染；（2）旧路面沥青、石料和其他路面材料资源充分利用；（3）大幅降低道路养护的大修、改建成本（节约工、料、运费）；（4）工

2、艺简单，施工进度快，开放交通早；（5）使用范围广：使用于各类道路表面病害处理、补强、改善平整度、微调路拱等场合。到2010年底，我国高速公路通车里程将达75,000km，按使用寿命15年计，每年平均5000km沥青路面需大修，由于高速公路还在大规模进行建设，需大修的里程还会逐年增加。按沥青面层厚15cm计，每年可再生利用的沥青混合料约有40,000吨以上。中国还有近百万其他等级沥青路面，其设计使用周期更短，可再生利用的沥青混合料数量更多、范围更广。山西省到2010年底高速公路达3000km，其中沥青路面占95%，平均每年翻修180km，大修可利用的沥青混合料近1450吨，加上每年中修铣刨罩面混

3、合料及其他等级公路沥青路面，可利用的沥青混合料数量巨大。沥青混合料利用的经济价值取决于再生利用的部位，若用作面层，则可节约400元/吨以上；若用作基层则每吨再生料的价值与当地石料单价相当。美国测算面层利用再生技术可节约材料费53%，相当于节约路面总造价25%。3、国外沥青路面再生利用简况 1997年国际经合组织调查（按利用率统计） ：100%利用：比利时、荷兰、德国90%以上：加拿大、丹麦、芬兰、英国80%以上：澳大利亚、奥地利、日本、美国75%以上：瑞典4、沥青路面再生方法 按拌和温度和场地分类如下：沥青路面再生 热再生（沥青面层）冷再生厂拌热再生：世界各国普遍应用就地热再生：丹麦、芬兰、荷

4、兰、瑞典、法国就地冷再生（用于基层、底基层）掺水泥：世界各国普遍应用掺水泥和沥青：奥地利、法国、英国就地冷再生（用于沥青面层）：法国5、外省市部分沥青路面再生技术概况 国内从上世纪70年代开始引进沥青路面再生利用技术，80年代后这项“节约资源，减少能耗，保护环境”的技术逐渐在我国推广应用，1994年以后得到了广泛应用。（1）河北省。1998年邯郸市交通局进行冷拌再生试验，99年在邯大线29.5km大修工程中全面应用，近几年路拌冷再生方法在包括石家庄市政工程在内的全省广泛应用。（路拌冷再生）（2）沪宁路苏州段。65km长沥青路面铣刨后废料超过100万吨，集中到拌合厂后加入二灰，碎石和水泥，搅拌均

5、匀后用作道路底基层。（厂拌冷再生）（3）沪宁高速上海段。1996年建成通车，使用六年后，路面面层存在车辙、松散、坑槽、横向裂缝、泛油、磨光等病害，采用就地复拌热再生4cm+2cmAK-13新沥青混合料磨耗层处理。（就地热再生）（4）广佛高速公路。15km沥青混凝土面层铣刨后，采用厂拌热再生方法，按80%新料、20%再生料拌制沥青混合料重铺沥青面层。（厂拌热再生）（5）京津塘高速公路。采用热再生加热机和热再生复拌机组，对表层5cm原沥青混凝土表面层进行再生处理。（就地热再生）（6）辽宁省营口市。营（口）大（石桥市）线，全长18.77km、宽23m，采用WR2500冷再生机对原路14cm沥青面层进

6、行再生处理，内掺4.2%乳化沥青（沥青55%）、11.5%水泥、2%水、10%05mm石屑、15%1030mm碎石，用作沥青柔性基层，上铺5cmAC-20、4cmSMA-13罩面层。（就地冷再生）（7）天津市。2001年京沪高速代用线11cm沥青面层+30%石屑，8%42.5普硅水泥，就地铣刨拌和，要求7天强度2.5MPa。（就地冷再生）6、本省沥青路面再生工程例（1）太原市滨河西路。在旧沥青路面上加铺1015%骨料（13cm，平均厚度5cm）、6%32.5水泥，采用WR-2500冷拌再生机再生用作基层，混合料要求7天强度3.5MPa，养生7天后加铺沥青面层。（就地冷再生）（2）108国道繁峙

7、-原平段。22km旧路沥青面层厚5.59cm，原基层为水稳砂砾或砾石灰土，采用掺5%32.5水泥就地冷再生用作基层，养生7天后加铺沥青面层。（就地冷再生）（3）太旧、原太、太原绕城东段高速公路，近年沥青面层养护逐年铣刨再生料，统一运到养护中心拌和厂，经分析后按1030%不同比例掺入罩面层沥青混合料中使用。（厂拌热再生）（4）2004年以后，省内高速公路和一般公路改造工程广泛推广应用就地冷再生方法铺筑道路基层、底基层，获得了良好的使用效果（质量、社会和经济效益）。二、沥青路面再生技术简介1、厂拌热再生 厂拌热再生是将旧沥青路面混合料，经铣刨切削回收，集中到沥青混合料拌和厂，再根据再生料性质变化，

8、掺配新料，拌和成符合路用性质的混合料后使用。（1）厂拌热再生设备 a、连续式拌和设备：中部专设再生料添加口，再生料利用率可30%（图一）b.间歇式拌和设备：再生料利用率30%。 再生料加法： 1.量少：直接加入搅拌器内。 2.量多：另增加一套烘干加热筒和供料斗（图二） 对铣刨后的再生料取代表性样品进行抽提试验，判定再生料中沥青含量及老化规律，进行矿料级配分析，必要时可进行马歇尔技术指标及高、低温稳定性分析。 山西省对太旧线旧关、寿阳段；太原绕城东段松庄、杨家峪段；原太高速忻州、原平段铣刨再生料分析结论如下： a.沥青材质老化 施工标准 使用8年后 针入度（25，100g，5s）（0.1mm）

9、80100 4049 延 度（5cm/min，15）（cm） 100 2530 软化点（） 4245 5862（2）铣刨后再生料的质量判定各段再生沥青混合料中沥青技术指标如表一所列 取样地点技术指标太旧高速旧关段太旧高速寿阳段东山高速松庄段东山高速杨家峪段原太高速忻州段原太高速原平段规范 要 求路面类型AC-16I原沥青型号AH-90针入度（25，100g，5s）（0.1mm）46.643.841.039.846.448.680100延度（5cm/min，15，cm）29.727.125.224.828.428.9100软化点（）58.360.461.262.357.857.54245沥青老化

10、原因分析如下： I 沥青路面施工过程热老化（沥青加温，混合料拌和，摊铺） Ii 长期使用过程中光侯老化（紫外线，氧化，水作用）沥青中组分变化规律：油分树脂沥青质b、六段沥青路面再生料矿料级配变化如表二所列表二 沥青路面再生料矿料级配表取样地点太旧高速太旧高速东山高速东山高速原太高速原太高速规范要求变化范围（%）旧关段寿阳段松庄段杨家峪段忻州段原平段路面类型AC-16I含油量（%）4.34.44.14.24.44.54.06.0筛孔（mm）通过百分比（%）19.0100100100100100100100016.098.099.399.399.698.899.095100013.296.096.

11、396.098.196.296.27590+109.589.991.387.890.190.088.75878+20224.7572.476.069.566.373.171.04263+17232.3652.356.049.848.152.950.43250+7151.1839.642.336.536.440.138.32237+6100.632.134.128.829.132.531.21628+7120.321.222.317.518.221.420.811210.1518.119.113.815.418.317.87150.07512.112.85.66.012.312.048+26铣刨

12、后再生沥青混合料细化原因分析如下：i.施工碾压时大粒径石料破碎ii.铣刨作业大粒径石料切削细化（铣刨速度2-3m/min，深度4cm时，废料块5cm）iii.行车过程中颗粒间磨耗和矿料吸水冻融影响(3)厂拌热再生配合比设计根据再生料的分析结果选定新料，沥青品种、标号，判定是否需掺再生剂结合再生料分析资料确定新料矿料规格及配合比根据马歇尔试验确定沥青用量及混合料技术指标按规范要求作路用性能检验：高温稳定性（动稳定度），水稳性（浸水稳定度，冻融劈裂）低温抗裂性（小梁抗弯），渗水性（透水试验）太旧线养护工程掺不同比例再生料时的新料配合比如表三所列新料规格（mm）102051035砂矿粉新增沥青（%）

13、掺10%再生料34.517.718.521.57.84.9掺20%再生料37.617.417.820.86.45.1掺30%再生料41.716.916.920.24.55.3表三 掺再生料时沥青混合料配合比例表（AC-16）放 行 通 车加铺 基层沥 青新集料填充料脱水掺 配160240铣刨旧路面旧料运输贮存破 碎 筛 分再生沥青旧料新旧料热交换拌和再生混合料出 料混合料运输摊铺再生混合料碾 压初 期 养 护加热（150170）掺拌改性剂修整原有基层翻拌基层料碾压掺入外掺剂或软化剂图三 厂拌热再生施工工艺流程 间歇式拌和时，再生料从常温状态加入拌和釜中，依靠从新集料中吸收热量，实现新旧料相同的

14、拌和温度，这种新、旧料的热传递时间也是应增加的拌和时间，再生料掺配数量越多，新料加热温度要求也越高，热传递时间也越长（表四）。项 目掺配10%旧料掺配20%旧料掺配30%旧料含水量2%含水量3%含水量2%含水量3%含水量2%含水量3%新集料的加热温度（旧料热传递拌和时间5s10s20s注：上表按20常温，混合料温度150计。表四 掺配不同比例再生料时新料加热温度和热传递拌和时间2、就地热再生（HIR）厚度2050mm，适用于中、小交通量道路。 将原路面加热、软化、翻松、拌和，并在拌和过程中掺入适量的新集料、新沥青（或沥青再生剂）或新拌沥青混合料，使其与旧

15、料充分拌和、摊铺、碾压成新路面。可分为三类：表面再生工艺（AR）：不掺或少掺新料，适用于小交通量道路。重拌再生工艺（RM）：掺入30%左右新料，适用于中、小交通量道路。重铺再生工艺（RP）：再生层作为下面层，上面层新铺沥青混合料，适用 于中等交通量道路。 由于沥青导热性能差，特别是路面中有水份时，导热性能更差，因此就地热再生工艺仅适用于浅层再生处理。（1）就地热再生设备；大规模施工时的就地 热再生设备如图四、图五所示。图五 英达就地热再生机局部就地热再生设备如图六所示。图六 英达局部就地热再生机（2）前期工作 a.原路调查：通过弯沉、回弹模量或FWD检测确认原路强度足够，路拱合适，仅限于沥青表

16、面层病害（松散、脱粒、坑槽、开裂、车辙、泛油等）。 b.通过原路面取样抽提试验确定外掺材料： 沥青老化：加热沥青或沥青再生剂 沥青不足：增加沥青 沥青偏多：增加粗集料（规格、级配、数量）加入外掺剂后沥青混合料性能验证：马歇尔技术指标，使用性能验证。（3）再生工艺就地热再生工艺包括以下内容：对旧路面进行烘干和加热（采用热辐射和红外预热器）耙松加热软化后的沥青路面（气压或液压齿耙，耙松深度2040mm）根据需要加入沥青再生剂拌和松散的再生沥青混合料（螺旋搅拌器）通过刮板或整平梁摊铺再生沥青混合料（配合螺旋输料装置，刮板可加热和预压）常规碾压机具压实成型（轮胎压路机初压，双钢轮压路机复压）3、就地冷

17、再生用作基层或底基层 就地冷再生是利用专用的再生机械，对原路面进行翻拌、再生和重新摊铺的沥青路面再生工艺，用以修复各种道路病害。（1）就地冷再生设备有单机和多机再生列车等不同类型，国内多用单机再生机（图六）（2）选定外掺材料及配合比 按预计的就地冷再生深度（包括沥青面层和基层）用小型铣刨机或15cm钻机采集试样，并破碎至粒径26.5mm，外掺材料选取原则如下： a.用作半刚性基层、底基层时，掺配水泥。并按以下7天强度要求决定水泥掺量： 基层：34MPa（高速、一级公路及城市主干道用高限） 底基层：22.5MPa（高速、一级公路及城市主干道用高限） b.原路冷再生为沥青层，再生后用作柔性基层时，

18、可掺乳化沥青、泡沫沥青和水泥。冷再生混合料设计流程如图七所示：从现场采集旧沥青路面材料（以下简称旧料）试验确定旧料中集料的级配及结合料的含量和老化程度如需要添加新集料，则需确定其用量和级配确定再生剂的种类和用量确定使再生剂充分裹覆旧料所需的拌和用水量对混合料试样进行测试以确定：初始养生性能；最终养生性能； 水敏感性确定再生混合料配方对再生混合料配方作现场调整图七 冷再生混合料设计流程框图不利用沥青的再生工程，无需测定回收沥青性质。大部分冷再生工程不需添加新集料，当需增加再生层厚度或想改变旧路级配组成时，可外掺粗集料。冷再生基层、底基层再生剂除水泥外，也可根据需要在试验基础上，采用石灰、水泥（石灰）粉煤灰混合料。冷再生沥青混合料再生剂除乳化沥青外，也可采用聚合物改性乳化沥青、泡沫沥青，为提高再生混合料抗水性和早期强度尚可同时加入12%水泥。（3）施工工艺 作为道路基层（底