路面再生技术发展与应用

路面再生技术发展与应用马峰博士、副教授长安大学公路学院2016年3月郑州一、沥青路面再生技术主要内容:

一、再生技术发展概况二、分类和适用性分析

三、再生路面施工简介四、国内应用情况和实例技术发展背景近70年以来，人口与经济的发展使道路总里程爆炸式增长，形成成熟的道路网。在道路总里程增加的同时汽车荷载也呈几何式上升，因此现有公路的养护、维修和重建成为一个重大课题。但是在许多地区，道路维护资金的投入并不足以维修已破坏的道路。在此基础上，再生路面作为一种新型环保方式应运而生。全国高等级公路里程2011-2014全国公路里程国外研究现状

发达国家早在上个世纪初就开始研究沥青路面的再生技术。但真正的规模应用开始于上个世纪70年代。

国外研究现状美国：在上个世纪80年代末，再生沥青混合料的用量就已占到全部沥青混合料的50%以上。旧路面材料的再生利用率超过80％。技术标准齐全。先后出版有《沥青路面热拌再生技术手册》、《路面废料再生指南》、《沥青路面冷拌再生技术手册》等技术手册在美国，仅在2007-2009年两年间，再生材料使用比率大幅度上升美国表面层再生材料使用比率2007年2009年日本：1974年开始进行再生技术研究1984年颁布《路面再生技术指南》2000年路面废料利用率已超过70%至今，日本每个拌合场均有生产再生沥青混合料的设备国外研究现状德国：是最早将再生料应用于高速公路路面维修的国家。早在1978年就实现了废弃沥青材料的全部回收利用。芬兰：几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。过去再生料主要用于低等级公路的路面和基层，近几年已应用于重交通道路。国外研究现状法国现在对再生技术的研究也颇为重视，在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中开始逐步推广应用这项技术

欧洲沥青路面协会EAPA在互联网上公布，其成员国的废旧沥青路面材料已100%通过再生方式得以重复利用。

国外研究现状

前苏联：对沥青路面再生技术研究也比较早，1966年起先后出版了《沥青混凝土废料再生利用技术》、《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》等规范，提出了适于各种条件下路面再生利用的方法。国外研究现状

上个世纪80年代，再生料一般只用于轻交通道路、道路的垫层或非机动车道等。1991年，建设部发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》。交通部在《公路沥青路面养护规范》中提到了部分再生技术。国内研究现状从上个世纪80年代后期，伴随着高等级公路的大规模建设，人们的主要精力放在了新建公路上，路面再生技术的研究基本处于停滞状态。近几年，伴随着我国公路建设的快速发展和大量高等级公路沥青路面需要进行翻修和重建，旧沥青路面材料的再生利用问题重新得到重视和广泛关注。国内研究现状随着使用期的延长，我国的高等级公路大量进入维修期，维修养护、翻修重建的任务越来越重。公路建设和路面维修、重建、升级改造的任务将交织在一起。建设为主发展阶段建养并举发展阶段国内研究现状国内研究现状按照每10年左右翻修一次，路面平均宽度22m、翻修厚度10cm计算，8.5万km的全国高速公路网平均每年将产生接近5000万吨的旧沥青混合料。国内研究现状

为促进沥青路面再生技术的广泛应用，规范再生应用技术，保证沥青路面再生工程质量，交通部公路司于2006年9月下达了《公路沥青路面再生技术规范》的编制任务，由交通部公路院等单位负责编写。2008年4月交通部发布了该规范,并于当年7月1日实施。国内研究现状主要内容

一、再生技术发展概况

二、分类和适用性分析

三、再生路面施工简介

四、国内应用情况和实例沥青路面再生就地冷再生全深式就地冷再生沥青层就地冷再生就地热再生加铺再生复拌再生厂拌冷再生厂拌热再生再生三技术三分类厂拌热再生厂拌冷再生沥青层冷再生再生三技术三应用三场合沥青表层沥青层基层病害波及层位就地热再生再生类型全深式冷再生现场三（就三地）热再生是一三种现三场维三修方三法，三由对现三有道三路的三加热三、软三化、三翻松三、拌三和、三摊铺三和碾三压组三成。1﹑三修复三沥青三路面三表面三层病害三；2﹑三恢复三沥青三表面三层物三理力学三性能三；3﹑三恢复三沥青三路面三平整三度，修复三沥青三路面三车辙三。应用三场景就地三热再三生适用三路况三：路面三有足三够承三载能三力，三沥青三路面三的病三害仅三发生三在中、上面三层(60三mm三以内)，三一般三用于三高速三公路三，一、二级三公路三沥青三路面三的修三复。HI三R维修三方法三步骤表面三再生三：干燥三和加三热现三有道三路上三面层翻松三已加三热/软化三的沥三青面三层按照三设计三要求三和配三合比三加入三再生三剂拌和三松散三的再三生混三合料用自三由悬三浮式三刮铺三机撒三布和三摊铺三再生三混合三料压路三机碾三压再三生混三合料复拌三：现有三路面三的干三燥和三加热翻松/加热/软化三的沥三青面三层按照三设计三要求三和配三合比三加入三再生三剂、三新沥三青、三集料三等彻底三混合三成均三匀的三再生三沥青三混合三料用自三由悬三浮式三刮铺三机撒三布和三摊铺三再生三混合三料压路三机碾三压再三生混三合料重铺三：现有三沥青三道路三再生三，在HI三R车组三在刮三铺但三尚未三碾压三的再三生混三合料三上加三铺三新三热拌三沥青三混合三料三两三层为三一层三碾压在HI三R车组三在刮铺和三摊铺三再生三沥青三混合三料。三增加三单独三的摊三铺机三加三铺新三热拌三沥青三混合三料三两层三作为三一厚三层碾三压重铺三设备三的再三生过三程示三意图HI三R主要三优点保护三不可三再生三资源节匀三能源三（运三输、三破碎三、筛三分）抑止三和填三补面三层不三平整三和裂三缝，三处理三车辙三、坑三槽和三松散三，恢三复路三表面三的抗三滑性三能提高三行驶三质量新集三料、三沥青三和再三生剂三一定三程度三调整三级配现场三施工三，减三少交三通中三断和三用户三不便三，工三期短环境三效益三（消三除废三料堆三弃）三，经三济节三约（三新料三节省三）厂拌三热再三生1﹑三可修三复沥三青路三面的三几乎所三有病三害；2﹑三恢复三甚至三改善三沥青三路面混三合料三的性三能。适用三场景厂拌三热再三生适用三路况三：适用三于各三等级三公路三沥青三路面三经铣三刨、三挖除三下来三的沥三青层三材料三的再三生利三用，三再生三后的三沥青三混合三料可三用于三各等三级公三路沥三青路三面的三建设三和维三修养三护工三程。厂拌三冷再三生的三摊铺厂拌三冷再三生1﹑三以冷三拌沥三青混三合料三的三形式三实现三旧路三面沥三青层三材料三的再三生利三用；2﹑三恢复三和改三善旧三沥青三混合三料路三用性三能。适用三路况三：可用三于各三等级三公路三旧沥三青路三面材三料的三再生三利用三，再三生后三的混三合料三适用三于沥三青路三面的三中、三下面三层及三柔性三基层三。适用三场景就地三冷再三生实现三旧沥三青路三面的三翻修三、重三建。三再生三混合三料可三用于三中下三面层三或柔三性基三层。适用三场景适用三路况三：一般三用于三病害三严重三的一三、二三级公三路沥三青路三面的三翻修三、重三建，三冷再三生路三面一三般需三要加三铺一三定厚三度的三沥青三罩面三。全深三式就三地再三生全深三就地三式再三生化学三稳定水泥三、石三灰、三粉煤三灰沥青三稳定乳化三沥青三、泡三沫沥三青适用场景全深三式就三地再三生将全三部的三沥青三面层三和一三定厚三度的三基层三进行三再生三处理三，再三生后三的混三合料三可用三于沥三青路三面的三中、三下面三层或三稳定三基层三。适用三路况三：一般三用于三病害三严重三的二三、三三级公三路沥三青路三面的三翻修三、升三级改三建，三再生三材料三可用三于沥三青路三面的三基层三及轻三交通三量道三路的三下面三层。就地热再生厂拌热再生厂拌冷再生就地冷再生优点实现了就地的沥青路面再生利用，节省了材料转运费用。再生工艺易于控制，再生后的沥青混合料性能比较理想，适用范围广。1.再生工艺易于控制，再生混合料性能较好；2.适用范围广；3.能耗低、污染小。1.实现了就地的再生利用，节省了材料转运费用；2.施工过程的能耗低、污染小；3.适用范围广。缺点1.再生深度通常限制在2.5-6cm；2.无法除去已经不合适进行再生的旧混合料，级配调整幅度有限。1.铣刨后的旧沥青混合料需要来回运输；2.RAP用量较少，一般为10-25%，连续式拌和可为30-50%。1.再生混合料强度的形成需要较长的时间；2.需要加铺一定厚度的罩面层。1.施工质量控制的难度较大；2.一般需要加铺沥青罩面层。几种三方式三优缺三点比三较主要三内容:一、三再生三技术三发展三概况二、三分类三和适三用性三分析三、再生三路面三施工三简介四、三国内三应用三情况三和实三例1.表面三冷处三理过三程简三介将路三面表三层刨三下冷刨后路三面的三路面三非常三粗糙三，因三此本三方法三也可三以作三为恢三复路三面摩三擦力三使用三。也三可以三在此三基础三上摊三铺新三路面三。2.厂拌三热再三生过三程简三介此方三法是三再生三路面三中运三用最三广泛三的，三主要三过程三为，三将回三收料三运到三拌合三场，三将回三收旧三料与三沥青三或者三集料三通过三一定三比例三拌合三之后三，重三新运三到施三工现三场进三行摊三铺。厂拌三热再三生拌三合场3.就地三热再三生过三程简三介现场热再三生可三以10三0%的使三用回三收旧三料，三过程三分为三：加三热软三化旧三路面三，刻三痕，三旧料三回收三，掺三入新三的沥三青、三集料三或改三性剂三等步三骤。因此，此三方法三需要三使用三“一三串”三机械三联合三施工三，包三括：三预热三器，三加热三器，三刻痕三机，三拌合三机，三摊铺三机，三压路三机等三。加热三机刻痕三机旧料三回收三机各种三机械三联合三施工三：现场三热再三生施三工“三火车三”3.现场三热再三生过三程简三介4.就地三冷再三生过三程简三介就地三冷再三生同三样需三要“三一串三”施三工机三械，三包括三刻痕三机，三回收三料破三碎机三，搅三拌机三，摊三铺机三，压三路机三等。根据三旧料三回收三方式三和尺三寸不三同，三施工三机械三可以三分为三三类三：1.整体三式，三适用三于旧三料破三碎后三尺寸三小于50三mm此机三械体三积较三小，三，不三包括三路面三刻痕三破碎三功能三。施三工效三率比三较低2.两节三式：包括全幅三道路三刻痕三破碎三机以三及混三合拌三合机三。在三这种三机械三中，三破碎三料尺三寸控三制比三较好三，因三此施三工效三率有三一定三提升三，处三于中三等水三平。4.就地三冷再三生过三程简三介3.多节三式：机械功能三最全三，包括三全幅三路破三碎机三，刻三痕机三，搅三拌机三以及三拌合三摊破三机，三压路三机等三。因三此此三机械三的效三率是三三种三里边三最高三的，三但是价格三最高三，使用也最三麻烦4.就地三冷再三生过三程简三介5.厂拌三冷再三生过三程简三介厂拌三冷再三生是三将回三收料三运到三拌合三场，三经过三拌合三后再三运到三现场三摊铺三，此三方法三的优三点在三于拌三合过三程控三制较三好，三而且三拌合三好的三混合三料可三以存三放，三等需三要时三再施三工。拌合三场主要三内容一、三再生三技术三发展三概况二、三分类三和适三用性三分析三、再生三路面三施工三简介四、三国内三应用三情况三和实三例国内三应用三情况就地三热再三生京津三塘高三速公三路：20三0多万三平方三米成渝三高速三公路三：15三0多万三平方三米京福三高速三（山三东）三：3三0多三万平三方米京石三高速三公路三：15多万三平方三米沪蓉三高速三、石三太高三速、三石黄三高速三、长三平高三速、三长营三高速三、·三··三··应用三面积三超过50三0万平三方米三！宁沪三高速三、昌三九高三速、三京沪三高速三（沧三州段三）、三西阎三高速三、西三潼高三速、三西户三高速三、京三珠高三速、三连霍三高速三等应用三面积三超过50三0万平三方米三！厂拌三冷再三生国内三应用三情况总结再生三技术三在国三外是三一项三成熟三技术三，已三有三三十年三的应三用经三验，三使用三状况三良好三。近几三年，三我国三对再三生技三术也三进行三了研三究，三取得三了较三多经三验，三实践三证明三可以三推广三应用三。不同三再生三技术三各有三适用三场合三，没三有优三劣之三分，三是互三补关三系，三不能三相互三替代三。应三用时三要根三据道三路实三际情三况进三行综三合分三析，三选用三最适三宜的三技术三。二、三水泥三混凝三土路三面再三生技三术目录概述检测改造破碎三技术再生三集料研究三方向范畴三：路三面养三护问题三：早期三水泥三混凝三土路三面面板三较薄，由三于车三辆超三载，三路面三已经三破损三严重三；一旦三破损三，则很难三修复；再生三利用三效率三较低，每三年不三能充三分利三用的三废旧三混凝三土超三过千三万吨三；绝大三部分三未经三处理三，直三接运三往郊三外或三乡村三采用三露天三堆放三或填三埋的三方式三进行三处理三，耗三用大三量费三用，三包括三征地三费、三垃圾三清运三费、三处理三费等三；清运三和堆三放过三程中三的遗三散和三粉尘三、灰三砂飞三扬等三问题三又造三成了严重三的环三境污三染，严三重破三坏了生三态环三境。1概述途径：水泥三路改三造再三生利三用技三术方三案优势：降三低费三用，三同时三解决三环境三污染三问题案例：在三广西三、广三东、三湖北三、河三南等三地试三验成三功，三例如三在广三西平三（果三）至三百色三段、三湖北三仙桃三、河三南G1三06驻马三店新三蔡段三水泥三路改三造试三验。工程三案例判定：以三人为三主，三综合三分析内容：交通三量--三--自动观三测站平整三度--三--颠簸累计三仪器三或者三激光三平整三度仪承载三能力--落锤三式弯三沉仪路面三破损--路面综合三检测三车检三测2检测路面三综合三检测三车FW三D测量三裂缝三与接三缝板三边弯三沉差路面三雷达GP三R检测三路面小修：更三换断三板、三压降三处理三、灌三注聚三酯胶三类等三。大修：白＋三黑或白改三黑或三白+白，以三原来三的水三泥混三凝土三路面三为基三层，三在上三面加三铺其三他的三结构三层。严重三破坏：将三原有三的旧三水泥三板彻三底打三碎，三打碎三的混三凝土三可以三作为三基层三或者三顶层三重新三利用三，或三者作三为再生三集料利用三。3改造类别三：现三场破三碎和三工厂三破碎现场三破碎三：人工三凿除三、长三臂挖三掘机三、撞三碎式三破碎三机、三拍打三锤等三，旧的路三面破三碎后三直接三压实三，作三为新三路面三或者三底层再生三利用。工厂三破碎三：将旧三路面三破碎三成可三以搬三运的三小块三，集三中运三往料三场进行加工三，经三过破三碎处三理、三剔筋三、筛三分得三到再生三集料。4破碎三技术长臂三挖掘三机方法优点缺点人工凿除破碎后板块规则，有利于利用速度太慢不适用于大规模破碎工程长臂挖掘机较适合长距离大面积工程，其速度快，可缩短工期，造价低破碎后混凝土板块体积较大，再利用时需重新加工撞击式破碎机容易控制板块的破碎形状，易分离出钢筋可能会把碎块压入松软的基层中拍打锤下落撞击穿透力达25cm，是其它设备所达不到的破碎出的路面块较大，容易导致相邻板块的损伤工厂三破碎三技术三类别三：干三处理三和湿三处理干处三理技三术：①预三处理三阶段三：原三材料三过筛三后先三使用挑选三设备去除三废料三中的三杂质三，然三后送三入冲三积破三碎机三将尺三寸不三超过1m三×0三.6三m的材三料破三碎成三较小三颗粒三；在三经过磁性三分离机除三去铁三质。②粒三组分三化阶三段：三首先三进行三二次三筛分三，在三经过空气三分离三机将各三粒组三的细三小杂三质分三离。湿处三理技三术：原理三是脉三冲水三流冲三过材三料混三合物三，利三用材料三密度不同三去除三杂质三。成分三：由独三立成三块的三和表三面附着三旧水三泥砂三浆的天三然粗三集料三组成特点三：因废三弃混三凝土三来源三不同三而具三有较三大的随机三性和三变异三性表面三粗糙，棱三角较三多孔隙三率高、吸三水性三大、三强度三低利用三：再生三粗集三料的三分级界面三改性——改善三分界三面上三的微三细裂三缝扩三展，三减低三粘结三面破三坏5再生三集料指标三：表观三密度三、吸三水率三、压碎三值指三标、三针片三状颗三粒含三量、三氯化三物含三量、硫酸三盐含三量、三冲击三值、三砖含三量、三有机