沥青路面冷再生技术

Proprietary•Copyright©2010TheShanghaiLongfuCompany沥青路面冷再生技术吴剑研发部技术经理上海龙孚实业发展有限公司交流提纲沥青路面冷再生技术分类泡沫沥青冷再生技术乳化沥青冷再生技术为什么要进行路面修复？行驶质量不合格路面破坏的产生路表摩擦力下降维修工程量加大运营费用不合理结构承载力不足路面修复方案的选择路面病害分析决策树开展沥青路面再生的必要性高速公路每公里约需耗用沥青350吨～400吨（四车道）。据估计我国公路每年用沥青实际已突破约400万吨，道路建设与养护消耗了大量的沥青。石油资源是不会再生的，过度的开采将造成资源的枯竭。大量开采砂石材料易破坏生态环境。大量翻挖、铣刨的沥青路面旧料如果废弃易造成环境污染。从节约资源出发，将旧沥青路面再生充分加以利用是一项行之有效的措施。世界各国积极开展沥青路面再生利用的研究与应用。国内外路面再生研究情况国外与国内欧美国家上个世纪70年代以来就对沥青路面再生进行了大量研究，包括再生沥青混合料的拌制工艺、施工设备等，相应编制了多种沥青路面再生技术手册，使沥青路面再生过程成为一套完整的再生实用技术。我国于上世纪80年代曾组织过对沥青路面再生的研究，后来由于高速公路的建设热潮，将再生技术暂时搁置，进入21世纪，该技术重又引起关注。目前，沥青路面再生技术在我国还处于初期研究阶段，再生设计及施工的操作无章可循，多数实体工程主要借鉴国外经验。国内外路面再生研究现状美国1915年开始对沥青路面再生利用的研究，后来由于大规模的公路建设而忽视了对该技术的进一步研究。1973年爆发石油危机后，重新重视沥青路面再生利用技术。20世纪80年代末90年代初进入工业试验阶段，到90年代末再生沥青混合料的用量几乎占全部路用沥青混合料的50%，并且在再生剂开发、再生混合料设计、施工设备的研究等方面日趋成熟。每年再生利用的沥青混合料约为3亿吨，可直接节约材料费15～20亿美元，材料的重复利用率高达80%。国内外路面再生研究现状美国1981年美国交通运输研究委员会初版了《路面废料再生指南》，沥青协会出版了《沥青路面热拌再生技术手册》。1983年沥青协会又出版了《沥青路面冷拌再生技术手册》。1998年联邦公路局出版了《州和地方政府用路面再生指南》。2001年沥青再生协会出版了《沥青路面再生基础手册》。至今，美国仍在继续进行研究，如全厚式沥青路面的再生利用等。国内外路面再生研究现状日本1981年美国交通运输研究委员会初版了《路面废料再生指南》，沥青协会出版了《沥青路面热拌再生技术手册》。1983年沥青协会又出版了《沥青路面冷拌再生技术手册》。1998年联邦公路局出版了《州和地方政府用路面再生指南》。2001年沥青再生协会出版了《沥青路面再生基础手册》。至今，美国仍在继续进行研究，如全厚式沥青路面的再生利用等。国内外路面再生研究现状欧洲国家70年代中期，德国将路面废料全部加以利用。荷兰所有城镇都组织路面废料的收集与储存，并应用于各类道路的路面工程。法国高速公路部门积极推广应用再生技术，并广泛应用于高速公路路面。国内外路面再生研究现状前苏联上世纪60年代苏联开始沥青路面再生技术的研究。1966年苏联出版了《沥青混合料废料再生利用技术》一书。1979年出版了《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》，用以指导推广应用。1984年苏联出版《再生路用沥青混凝土》一书,该书详细介绍了再生技术。表明苏联在该领域也取得很大进展。国内外路面再生研究现状中国20世纪50到70年代,曾在不同程度上利用过废旧沥青混合料来修路,但均作为废物利用考虑,所得的成品一般只用于轻交通道路、人行道或高等级公路的垫层。。1983年建设部下达了“废旧沥青混合料再生利用”的研究项目，主攻方向是把旧渣油路面加入适当的轻油使之软化，来代替常规沥青混合料。之后很长一段时间由于全国各地忙于新建高速公路建设而未能使再生技术进一步推广应用。近年来在京津塘、京石、沪宁、成渝高速公路上采用热再生技术，江苏、浙江、河北、湖北、陕西、辽宁等省市逐渐开展冷再生技术的研究和应用。沥青路面再生研究热点路面再生方法分类就地热再生厂拌热再生就地冷再生厂拌冷再生全厚式再生就地热再生厂拌热再生就地冷再生厂拌冷再生不同再生类型典型图片沥青路面冷再生技术的分类按照胶结材料分为：水泥冷再生：低成本，沥青再生料作为半刚性基层集料，常与半刚性基层旧料掺混使用。乳化沥青冷再生：沥青再生料再造柔性层，裹覆、粘结、新旧胶结料渗透优。泡沫沥青冷再生：成本低，裹覆和粘结效果较差。按照施工流程分为：现场冷再生：一次性完成，质量可控性相对差，无机会进行基层修复。工厂冷再生：原材料受控，拌和与成型工艺均受控，再生层施工前有充足的基层修复时间。冷再生技术的优点冷再生的优点节省能源较环保路面结构改善效果好对现有交通影响较小经济效益高冷再生类型有机和无机类稳定剂比较无机和有机类稳定剂比较无机结合料类稳定剂：1.给柔性路面引入了刚度；2.收缩裂缝不可避免；3.需要一定的养生期。沥青类稳定剂：1.保持路面的柔性；2.无收缩裂缝；3.可尽快开放交通。泡沫沥青冷再生技术在高温的沥青中加入少量的水,由于水的急速气化形成爆炸性泡沫，使沥青表面积大量增加,体积膨胀数倍至数十倍，然后在近1min内沥青又恢复原状，这种膨胀成泡沫的沥青称为泡沫沥青。沥青膨胀产生泡沫而使其粘度下降,从而可以很方便地与冷湿集料拌合均匀。发泡试验机泡沫沥青混合料组成设计1.膨胀率(expansionratio)2.半衰期(half-life)沥青发泡膨胀时达到的最大体积与泡沫完全消失的体积之比。泡沫沥青从最大体积降到最大体积的一半所需的时间,以s计.泡沫沥青评价指标膨胀率和半衰期成反比沥青发泡状态图沥青发泡特性测定图（规定标尺）泡沫破灭后状态图乳化沥青再生技术的优势最佳方式利用沥青旧料，柔性方式再生柔性材料节约资源（土地、石料、沥青），可完全不用新集料降低成本，较采用新料降低1/3以上成本胜任沥青路面下面层及以下层位性能要求可以以类似方式再次进行再生乳化沥青试件与热拌沥青混合料试件乳化再生乳化沥青3.5%AC13沥青5.0%裹覆和破坏状况的比较泡沫沥青试件乳化沥青试件温度(ºC)应力水平(kpa)劈裂模量(MPa)相对差异(%)乳化再生泡沫再生510037423603-3.7200263628718.93001930236622.64001415195538.2151002563300917.42001997278939.73001641203824.225100931185799.52005841548165.1300n/a632n/a乳化和泡沫件劈裂模量比较乳化和泡沫件疲劳试验比较“龙旋风”厂拌冷再生成套技术概述“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生成套技术是由上海龙孚实业发展有限公司、美国Meadwestvaco公司和成都新筑机械设备股份有限公司联合开发的专门用于乳化沥青厂拌冷再生的成套技术，包括：定制级乳化沥青配方技术先进的乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计方法乳化沥青厂拌冷再生专用拌和站成套设备旧料分级/分析和试配裹覆和工作性乳化沥青配方配合比调整空隙率/稳定度设计完成性能验证乳化配方选定水损坏问题差密实度问题早期强度强度问题确定预湿水侯选乳化沥青配方成型拌和试验目标配比确定生产配比确定乳化再生混合料设计方法定制级的乳化沥青1、决定再生料的工作性能化学控制破乳碾压破乳2、决定再生料的力学性能决定初期和最终强度决定了冻融劈裂抗水损害性能独特的室内试验性能评价体系1、粘聚力试验评价混合料的早期强度2、扫刷试验评价早期开放交通的能力粘聚力试验0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.05h5h-II24h48hCBSCCR粘聚力ASTMD7196–06SGC30次养生：25℃,4h抗松散试验（Ravelingtest）评价指标：松散损失率≤2.0%再生混合料ABCD松散损失率（%）1.66.81.57.6抗松散试验评价标准抗松散试验试件钻芯试验2天钻芯取样2天钻芯取样试件“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生成套设备特点及优势分级拌和：保证再生混合料的拌和均匀性和裹覆效果控制精度高：达到连续式热沥青拌和楼的控制精度骨料：±2%粉料：±0.3%水和乳化沥青：±0.2%“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生拌和站布置示意图8690BG400DRR出厂编号:生产日期:年月稳定土搅拌机型号:BG400D装机功率:2X30KW总重量:4437kg:4360X1923X1358公称容量:3600额定容量:1450沥青罐容量：60T沥青罐容量：60T沥青罐容量：60T17658912341011122设备工艺流程实时显示各配料生产流量实时显示及生产量累积骨料配料报警显示及自动处理超限报警停机粉料、液体料配料报警显示超限报警停机成品仓仓重累积显示及自动卸料控制生产报表、日、月报表记录及查询、打印功能“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生拌和机实现的功能报警记录查询、打印功能操作权限管理设备及配料生产操作配方管理功能数据在线修改“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生筛分系统工作“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生拌合站生产流程“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生拌合站控制室操作“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生拌合站控制室监视器二级拌缸生产出的再生料“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生料摊铺碾压施工现场“龙旋风”乳化沥青厂拌冷再生路面不同养生时间抗车辙表现敬请指正，谢谢！吴剑E-mail：[e-mail]：13501655259