沥青路面再生技术应用现状及展望

沥青路面再生技术应用现状及展望汇报人：郑炳锋苏交科集团股份有限公司新型道路材料国家工程实验室道路工程研究所主要内容第一部分第三部分第四部分再生技术应用案例再生技术效益分析概述第二部分再生技术分类及适用性展望第五部分一、概述一、概述再过十年，我国高速公路年产废旧沥青混合料4000万吨仅干线公路大中修工程，年产沥青路面旧料1.6亿吨目前公路路面材料循环利用率不到30%现状目标（“十二五”末）公路路面旧料路面旧料回收率循环利用率东部循环利用率中部循环利用率西部循环利用率2020年旧料循环利用率零废弃≥95%≥50%≥60%≥50%≥40%≥90%一、概述DITECT-MAT（2009-2011）RE-ROAD（2009-2012）欧洲一、概述一、概述一、概述厂拌热再生：2009:5600万吨；2010:6200万吨相当于节省300万吨沥青（5%沥青用量）美国一、概述美国一、概述允许RAP超过25%的州美国一、概述红色—已经制定冷再生规范或标准的州浅绿色—正在发展冷再生技术的州美国一、概述苏交科已研/在研项目厂拌热再生沥青路面厂拌热再生技术深入研究与推广应用厂拌热再生沥青混合料耐久性研究温拌技术在沥青路面厂拌热再生中的应用研究就地热再生沥青路面现场热再生的应用研究SMA路面现场热再生技术在沪宁高速公路中的深入研究就地热再生技术处治沥青路面典型病害的应用研究厂拌冷再生佛开高速公路扩建工程再生技术研究沪宁高速公路扩建工程路面再生技术应用研究沥青路面厂拌冷再生技术在干线公路应用研究沥青厂拌再生综合技术研究泡沫沥青厂拌冷再生技术在高等级公路路面改造工程中的应用研究冷再生混合料在高速公路中的深入研究及推广应用泡沫沥青再生二灰碎石关键技术研究就地冷再生道路现场冷再生技术应用研究泡沫温拌泡沫沥青温拌再生技术在高等级公路沥青面层的应用研究泡沫温拌沥青混合料机理及性能演化行为研究再生剂沥青路面再生剂的研制与应用研究沥青再生剂开发及试验路铺筑规范标准《公路沥青路面再生技术规范》《公路泡沫沥青冷再生施工技术规范》（地标）《公路沥青路面再生技术规范》修订项目《乳化沥青冷再生路面施工技术规范》（地标）《沥青路面厂拌热再生施工技术规范》（地标）《公路沥青路面现场热再生施工技术规范》（地标）苏交科已研/在研项目二、再生技术分类及适用性旧沥青路面材料（RAP）：沥青+集料，黑色集料？二、再生技术分类及适用性再生技术厂拌热再生就地热再生厂拌冷再生就地冷再生沥青层就地冷再生全深式就地冷再生全深式冷再生F41-2008F41-修订版一、概述•就地热再生：高速公路、普通干线公路、市政道路等•就地冷再生：普通干线公路为主，高速公路等•厂拌热再生：高速公路、普通干线公路、市政道路等•厂拌冷再生：高速公路、普通干线公路为主•全深式冷再生：普通干线公路、农村公路等二、再生技术分类及适用性再生技术适用条件优点缺点工艺经济、环境效益厂拌热再生新建或养护，尤其适用于中下面层质量控制容易掺量相对较低（10-30%）成熟显著就地热再生预防性养护RAP100%利用，交通影响小再生深度2-5cm，工艺相对复杂成熟显著厂拌冷再生新建或养护工程下面层、基层RAP要求较低，无需加热烘干不能作表面层，3-7养生时间成熟显著就地冷再生适合于各公路等级，沥青层或基层就地再生RAP100%利用不能作表面层，3-7天，工艺相对复杂成熟显著全深式冷再生适用于各公路等级沥青层和半刚性基层同步再生同上成熟一般三、再生技术应用案例3.1厂拌热再生南京、常州、镇江、扬州、淮安、徐州、苏州、泰州、盐城、宿迁、连云港总施工里程数：272km三、再生技术应用案例3.1厂拌热再生RAP预处理•针对大中修养护工程，铣刨速度宜控制在4m/min内•RAP的破碎、筛分装置，一般轻型的破碎机即可满足要求•RAP分档越多，均匀性更好三、再生技术应用案例RAP贮存•RAP材料含水量应不得超过3%（宜干燥）•RAP料堆的高度不能太高•RAP材料应覆盖•尽量缩短RAP材料破碎筛分后的贮存时间3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例估算沥青用量，选择设计级配对选择的设计级配粗选5组沥青用量计算体积参数VV、VMA、VFA等进行马歇尔试验、确定最佳沥青用量沥青混合料性能室内试验验证完成目标配合比设计确定工程设计级配范围材料取样、试验确定RAP掺量比例新加集料、矿粉RAP（包括老沥青、集料）新沥青测定试件毛体积相对密度测定理论最大相对密度三、再生技术应用案例331省道K171+100-K176+100大修工程4cmSUP-135cmAC-16厂拌热再生20cm水稳碎石基础厂拌热再生路面结构3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例246省道溧水段K58+810-K58+980高掺量RAP厂拌热再生Sup-25下面层试验段RAP：新料=50:50ARA再生剂：老化沥青=10:90沥青用量3.9%3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例沥青加热温度为160℃集料加热温度为200℃RAP加热温度为120℃再生混合料出料温度160℃-170℃3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例无裂缝、水损害，车辙深度6mm3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例碾压后路面效果AC-16(RAP25%)AC-16(RAP40%)Sup13(RAP15%)3.1厂拌热再生三、再生技术应用案例3.1厂拌热再生（存在问题）RAP均匀性和热再生混合料均匀性高掺量RAP（再生剂+温拌剂/泡沫温拌）高掺量厂拌热再生耐久性，有待进一步验证红外摄像仪3.1.1温拌沥青技术−温度（100—140℃)−施工温度比热拌低20~30℃−用物理或化学手段，增加混合料的施工和易性，而不对路面性能产生负面影响•美国温拌沥青混合料用量三、再生技术应用案例年份沥青混合料总量（万吨）温拌沥青混合料用量（万吨）温拌混合料占比（%）20093270019205.9201032700476014.6201136597687018.8201236029867024.12013351001064030.32013年美国温拌沥青混合料占其总沥青混合料用量的30.3%•美国温拌技术应用状况三、再生技术应用案例2013年美国机械发泡温拌技术占比达86.9%82.70%92%95.70%88.10%86.90%0%20%40%60%80%100%120%20092010201120122013年化学添加剂有机添加剂发泡添加剂机械发泡类别2009年2010年2011年2012年2013年化学添加剂15%6%3.8%9.6%12.1%有机添加剂0.3%1%0.3%0.2%0.7%发泡添加剂2%1%0.2%2.1%0.3%机械发泡82.7%92%95.7%88.1%86.9%•泡沫沥青温拌技术在江苏的工程应用–高速公路养护工程•京沪高速（高速公路养护公司）•沿海高速•……–市政道路工程•友谊路•花园路•中山南路•……三、再生技术应用案例三、再生技术应用案例•泡沫沥青温拌技术在江苏的工程应用三、再生技术应用案例/试验路1/试验路2拌合温度130C，相对热拌降低温度30C，空隙率相当•对泡沫沥青温拌技术的认识泡沫温拌沥青混合料性能满足要求混合料设计——工厂与实验室沥青发泡设备的匹配泡沫温拌与泡沫冷再生的区别缺乏标准或规范的支撑三、再生技术应用案例三、再生技术应用案例预防性养护措施，快速处治车辙10-15mm大流量高速公路，快速开放交通312国道无锡段、沪宁高速公路镇江段、苏州段3.2就地热再生（SMA）三、再生技术应用案例3.2就地热再生鞍山森远SY4500再生列车示意图英达再生机组示意图三、再生技术应用案例3.2就地热再生三、再生技术应用案例4cmSMA-134cm现场热再生SMA-136cmSUP-206cmSUP-208cmSUP-258cmSUP-25半刚性基层半刚性基层路基路基老路面结构现场热再生路面结构3.2就地热再生三、再生技术应用案例粘贴聚酯玻纤布贴缝处平整度处理裂缝处做标记贴布前撕去保护膜于摊铺机前贴布平整度处理3.2就地热再生三、再生技术应用案例施工单位创飞英达测试点12345均值12345均值第一台加热机129136136145137137161140130162116142第二台加热机147159147158152153173182177209191186第三台加热机177180194194182185216199221197219210第四台加热机------243241195183196211料垄温度119103124125109116123115120116113117铣刨面温度11185105911029911396126103114110摊铺前下承层温度837782947682939888948992混合料摊铺温度137137128129132133134140142132139137开始碾压温度110118115120112115123122123124122123碾压终了温度867794857583938576887884开放交通温度464746484346424448474746温度上限需严格控制，在保证混合料压实度前提下，可适当放宽温度下限为防止两边集料的破碎可适当加宽两侧加热范围，且各加热机尽量保持紧跟加热温度3.2就地热再生三、再生技术应用案例集料通过率差值及破碎率结果铣刨方式对RAP集料破碎较耙松方式严重,边部较中间的破碎严重4.75mm以上和4.75mm以下筛孔通过率允许波动范围分别为±4%和±2%项目工艺筛孔尺寸（mm）13.29.54.752.361.180.60.30.150.075差值（%）铣刨断面1中间+2.4+3.3+2.9-0.1-0.3-0.6-0.7-0.2+0.4边部+1.9+2.3+1.8-1.2-1.5-1.8-1.9-1.5-0.6断面2中间+1.2-0.3+1.4-0.1+0.4+0.4+0.3+0.2+0.4边部+1.7+2.9+3.1+0.7+0.7+0.6+0.4+0.40耙松断面3中间+1.9+1.3+0.1-4.8-2.4-1.2-0.6-0.40边部+1.7+1.7+1.3-3.3-0.70.5+1.2+1.5+1.8断面4中间+1.0+1.8+4.6+0.3+2.4+3.6+4.2+4.2+4.3边部+1.9-0.5-1.9-4.6-1.8-0.50-0.2+0.1破碎率（%）铣刨中间1.902.416.62------边部1.903.997.50------耙松中间2.012.060.31------边部1.802.693.98------破碎主要发生在4.75mm以上RAP集料破碎率=（现场抽检值-取芯值）×100/取芯值3.2就地热再生三、再生技术应用案例3.2就地热再生三、再生技术应用案例3.2就地热再生三、再生技术应用案例加热温度控制：温度上限和铣刨面温度裂缝贴布处治时的平整度控制新料质量的控制添加材料温拌剂、再生剂、新沥青，保证均匀性旧沥青的二次老化和新旧沥青的融合3.2就地热再生（存在问题）三、再生技术应用案例3.3厂拌冷再生（乳化沥青、泡沫沥青）时间省份项目名称工程量（km）层位2005江苏宁沪高速改扩建24下基层2006江西昌九高速25上基层2007江西昌九高速72上基层2007河北京沪高速沧州段23上基层2007江苏干线公路11下面层2008陕西铜黄高速18下面层2008江西九景高速15上基层2009江苏干线公路15下面层2009江西九景高速105上基层2009陕西铜黄高速50下面层2010河南漯河高速2下面层2010江西昌九高速连接线16下面层乳化沥青厂拌冷再生工程三、再生技术应用案例时间省份项目名称应用长度（km）层位2006陕西西阎高速22下面层/上基层*2006天津京沈高速30下面层/上基层2008广东惠河高速2上基层2009云南玉元、楚大高速200下面层2009江苏G328仪征段6.5下面层2009天津京保高速30下面层/上基层