沥青路面再生技术应用现状及展望

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,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,F41-2008,F41-,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,RAP 100%,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,RAP 100%,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,4cm SUP-13,5cm AC-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,6mm,3.1,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,（,100140),施工温度比热拌低,2030,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（,%,）,2009,32700,1920,5.9,2010,32700,4760,14.6,2011,36597,6870,18.8,2012,36029,8670,24.1,2013,35100,10640,30.3,2013,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%,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,4cm SMA-13,4cm,现场热再生,SMA-13,6cm SUP-20,6cm SUP-20,8cm SUP-25,8cm SUP-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,1,2,3,4,5,均值,1,2,3,4,5,均值,第一台加热机,129,136,136,145,137,137,161,140,130,162,116,142,第二台加热机,147,159,147,158,152,153,173,182,177,209,191,186,第三台加热机,177,180,194,194,182,185,216,199,221,197,219,210,第四台加热机,-,-,-,-,-,-,243,241,195,183,196,211,料垄温度,119,103,124,125,109,116,123,115,120,116,113,117,铣刨面温度,111,85,105,91,102,99,113,96,126,103,114,110,摊铺前下承层温度,83,77,82,94,76,82,93,98,88,94,89,92,混合料摊铺温度,137,137,128,129,132,133,134,140,142,132,139,137,开始碾压温度,110,118,115,120,112,115,123,122,123,124,122,123,碾压终了温度,86,77,94,85,75,83,93,85,76,88,78,84,开放交通温度,46,47,46,48,43,46,42,44,48,47,47,46,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,）,13.2,9.5,4.75,2.36,1.18,0.6,0.3,0.15,0.075,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,+0.4,0,耙松,断面,3,中间,+1.9,+1.3,+0.1,-4.8,-2.4,-1.2,-0.6,-0.4,0,边部,+1.7,+1.7,+1.3,-3.3,-0.7,0.5,+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,-0.5,0