沥青材料再生利用技术课件

沥青路面在服务几年后，由于路面的老化、行车的重载作用，其破坏速度会大大加快。但进行及时的维修，如重新罩面或循环利用等措施，可以保持路面的质量或进一步延长路面的使用寿命。

再生前的路面

再生后的路面本讲主要内容一、概述二、厂拌热再生技术三、就地热再生技术四、厂拌冷再生技术五、就地冷再生技术1.沥青混合料再生的意义避免了道路翻修、大修工程路面材料废弃造成的环境污染；旧路面沥青、石料和其他路面材料资源充分利用；大幅降低道路养护的大修、改建成本（节约工、料、运费）；工艺简单，施工进度快，开放交通早；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。2.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3.沥青路面再生方法按拌和温度和场地分类如下：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、荷兰、瑞典、法国厂拌冷再生（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）：法国沥青路面再生4.国内各省市部分沥青路面再生技术概况河北省：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）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，搅拌均匀后用作道路底基层。（厂拌冷再生）二、厂拌热再生技术2.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：

量少：直接加入搅拌器内。

量多：另增加一套烘干加热筒和供料斗（图二）3.铣刨后再生料的质量判定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。沥青老化原因分析如下：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）铣刨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4.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d.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）间歇式拌和时，再生料从常温状态加入拌和料中，依靠从新集料中吸收热量，实现新旧料相同的拌和温度，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。5.小结厂拌热再生施工包括原路面的处理、压碎、回收料堆放、工厂拌和、现场摊铺和碾压。除了常规的摊铺和碾压，其他生产过程都需要对现有设备进行改造或采用新设备。厂拌热再生使用最广泛的方法是热量传递法，即将外加集料加热很高温度后与常温回收料拌和，使热量迅速传递至回收料，从而烘干并加热回收料。1.概述就地热再生技术是将原路面加热、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，使其与旧料充分拌和、摊铺、碾压成新路面。就地热再生深度通常为：20~50mm，典型深度为25mm。优点：原路面的高程可以基本保持，并且较其他的维修方式更经济，对交通影响也较小。就地热再生路面维修的特点a.主要用于路基完好,路面破损深度小于6cm的沥青混凝土路面的维修。原有沥青材料经再生处理后,能恢复其原有性能和寿命;b.就地热再生完成的车道,因100%热结合,可完全避免车道接缝所产生的纵向开裂;c.就地热再生100%利用现有旧料,可降低施工成本且无任何废料,为环保性养护;2.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4.就地热再生工艺分类：a.表面再生工艺（AR）：不掺或少掺新料，可以用来消除表面裂缝或不规则变形，适用于小交通量道路。b.重拌再生工艺（RM）：掺入30%左右新料，通过加入新集料或沥青混合料将路面修复，并获得较高的厚度，适用于中、小交通量道路。c.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，可以用来消除车辙、收缩开裂和剥落，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。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20~40mm）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）5.就地热再生施工的优势和关键质量控制（1）优势：环保节约投资交通干扰小技术优势：a.有利于沥青混凝土路面层间连接b.改善路面级配，降低空隙率，延长路面寿命c.恢复沥青的性能和沥青混凝土路面的柔韧性d.有利于沥青混凝土路面深层裂纹的愈合e.没有接缝漏水的问题(2)为了保证就热再生工程的质量，应对热再生施工进行可靠的质量控制，主要体现在：a.再生剂喷洒计量要准确，这是保证沥青再生质量的关键之一；b.加热温度要适度；c.再生路面厚度要均匀；d.保证纵缝质量；e.确保压实质量。6.小结就地热再生技术一方面降低了新拌沥青混合料的需用量，另一方面保持了路面的原有坡度，道路的安全性可以得到保障。与传统的设计方案相比，实施就地热再生的工程项目在造价上还具有良好的优势。就地热再生和重铺沥青层的各方面的性能没有大的差别，诸如粘度、针入度、空隙率、重度、集料级配以及回弹模量。四、厂拌冷再生技术1.概述乳化沥青厂拌冷再生技术是将旧沥青路面的沥青混合料经过加工和处理，并掺入适当比例的新集料、再生结合料、活性填料（水泥、石灰等）及水后经过常温拌和、摊铺、碾压等工序，重新铺筑成新的路面，实现旧沥青路面再生的技术。该工艺适用于高速公路和一、二级公路沥青路面的下面层及基层、底基层，三、四级公路沥青路面的中下面层。当用于三四级公路的中下面层时，需要采用稀浆封层、碎石封层、微表处等作为表面磨耗层。技术特点及施工依据铣刨的旧沥青混合料（同基层一起铣刨时，含基层材料）可以全部回收利用，旧料再生率达到90%以上，降低了原材料成本，且不产生环境污染。乳化沥青作为有机再生结合料及水泥或石灰作为无机再生结合料，同细料形成一种复合有机水硬性材料，提供足够的承载力。由于采用乳化沥青改善了施工条件，延长了可施工季节。与就地冷再生相比，对冷再生混合料配合比控制更为准确，路用性能更有保证。2.厂拌冷再生施工设备维特根KMA200移动式厂拌冷再生设备

维特根KMA200移动式厂拌冷再生设备是目前技术与性能较为先进的养护工程设备，它使用铣刨回收的旧路沥青层做为主要原料，采用泡沫沥青冷拌工艺，解决了热拌再生高温对沥青老化的影响，同时也很好的降低了沥青混合料生产过程中对周围环境的影响。3.厂拌冷再生所用的原材料

沥青回收料（沥青路面铣刨料）新集料水泥乳化沥青沥青水4.厂拌冷再生施工工艺施工流程图五、就地冷再生技术1.概述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。用作基层或底基层。乳化沥青就地冷再生技术优势：提高路面的结构性能，无需重建路肩；处治路面病害；铣刨深度一定时，可以适当消除反射裂缝；提高路面的行驶质量；最小的运输费用；生产效率高；较低的工程费用；节省原材料；节约能源；减少环境污染。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φ15cm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：3~4MPa（高速、一级公路及城市主干道用高限）

底基层：2~2.5MPa（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，可掺乳化沥青、泡沫沥青和水泥。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；②最终养生性能；③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冷再生混合料设计流程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1~2%水泥。3.就地冷再生施工工艺作为道路基层（底基层）的就地冷再生施工工艺如图所示检测水泥剂量补充洒水填质检表施工放样机械到位、备料摊铺碎石层（按需要）摊铺水泥冷再生机拌和轮胎压路机稳压平地机初平、精平震动压路机振压重型三轮压路机复压洒水养生或洒透层油测高程控制点检测虚铺厚度检测厚度加水检测含水量人工配合找平，检测平整度、高程检测压实度报批审验就地冷再生时，液态再生剂由再生车自带或另配液罐车存放;旧料粒径可由铣刨速度控制，速度越慢，粒度越细;采用维特根MR2500再生机每次翻拌宽度2.45m，翻拌深度25~30cm时，行驶速度可选择5~8m/min，作业段长度120~150m为宜，拌和时的加水量可由冷拌再生机自动计量控制;翻拌接茬