瀝青材料再生利用技術課件

瀝青路面在服務幾年后，由于路面的老化、行車的重載作用，其破壞速度會大大加快。但進行及時的維修，如重新罩面或循環(huán)利用等措施，可以保持路面的質量或進一步延長路面的使用壽命。

再生前的路面

再生后的路面本講主要內容一、概述二、廠拌熱再生技術三、就地熱再生技術四、廠拌冷再生技術五、就地冷再生技術1.瀝青混合料再生的意義避免了道路翻修、大修工程路面材料廢棄造成的環(huán)境污染；舊路面瀝青、石料和其他路面材料資源充分利用；大幅降低道路養(yǎng)護的大修、改建成本（節(jié)約工、料、運費）；工藝簡單，施工進度快，開放交通早；使用范圍廣：使用于各類道路表面病害處理、補強、改善平整度、微調路拱等場合。2.國外瀝青路面再生利用簡況1997年國際經(jīng)合組織調查（按利用率統(tǒng)計）：100%利用：比利時、荷蘭、德國90%以上：加拿大、丹麥、芬蘭、英國80%以上：澳大利亞、奧地利、日本、美國75%以上：瑞典3.瀝青路面再生方法按拌和溫度和場地分類如下：熱再生（瀝青面層）冷再生廠拌熱再生：世界各國普遍應用就地熱再生：丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典、法國廠拌冷再生（用于基層、底基層）摻水泥：世界各國普遍應用摻水泥和瀝青：奧地利、法國、英國就地冷再生（用于瀝青面層）：法國瀝青路面再生4.國內各省市部分瀝青路面再生技術概況河北?。?998年邯鄲市交通局進行冷拌再生試驗，99年在邯大線29.5km大修工程中全面應用，近幾年路拌冷再生方法在包括石家莊市政工程在內的全省廣泛應用。（路拌冷再生）滬寧路蘇州段：65km長瀝青路面銑刨后廢料超過100萬噸，集中到拌合廠后加入二灰，碎石和水泥，攪拌均勻后用作道路底基層。（廠拌冷再生）二、廠拌熱再生技術2.廠拌熱再生設備a.連續(xù)式拌和設備：中部專設再生料添加口，再生料利用率可＞30%（圖一）b.間歇式拌和設備：再生料利用率＜30%。

再生料加法：

量少：直接加入攪拌器內。

量多：另增加一套烘干加熱筒和供料斗（圖二）3.銑刨后再生料的質量判定對銑刨后的再生料取代表性樣品進行抽提試驗，判定再生料中瀝青含量及老化規(guī)律，進行礦料級配分析，必要時可進行馬歇爾技術指標及高、低溫穩(wěn)定性分析。瀝青老化原因分析如下：i.瀝青路面施工過程熱老化（瀝青加溫，混合料拌和，攤鋪）ii.長期使用過程中光侯老化（紫外線，氧化，水作用）銑刨后再生瀝青混合料細化原因分析如下：i.施工碾壓時大粒徑石料破碎ii.銑刨作業(yè)大粒徑石料切削細化（銑刨速度2-3m/min，深度4cm時，廢料塊≤5cm）iii.行車過程中顆粒間磨耗和礦料吸水凍融影響4.廠拌熱再生配合比設計根據(jù)再生料的分析結果選定新料，瀝青品種、標號，判定是否需摻再生劑結合再生料分析資料確定新料礦料規(guī)格及配合比根據(jù)馬歇爾試驗確定瀝青用量及混合料技術指標d.按規(guī)范要求作路用性能檢驗：高溫穩(wěn)定性（動穩(wěn)定度），水穩(wěn)性（浸水穩(wěn)定度，凍融劈裂）低溫抗裂性（小梁抗彎），滲水性（透水試驗）間歇式拌和時，再生料從常溫狀態(tài)加入拌和料中，依靠從新集料中吸收熱量，實現(xiàn)新舊料相同的拌和溫度，這種新、舊料的熱傳遞時間也是應增加的拌和時間，再生料摻配數(shù)量越多，新料加熱溫度要求也越高，熱傳遞時間也越長。5.小結廠拌熱再生施工包括原路面的處理、壓碎、回收料堆放、工廠拌和、現(xiàn)場攤鋪和碾壓。除了常規(guī)的攤鋪和碾壓，其他生產過程都需要對現(xiàn)有設備進行改造或采用新設備。廠拌熱再生使用最廣泛的方法是熱量傳遞法，即將外加集料加熱很高溫度后與常溫回收料拌和，使熱量迅速傳遞至回收料，從而烘干并加熱回收料。1.概述就地熱再生技術是將原路面加熱、軟化、翻松、拌和，并在拌和過程中摻入適量的新集料、新瀝青（或瀝青再生劑）或新拌瀝青混合料，使其與舊料充分拌和、攤鋪、碾壓成新路面。就地熱再生深度通常為：20~50mm，典型深度為25mm。優(yōu)點：原路面的高程可以基本保持，并且較其他的維修方式更經(jīng)濟，對交通影響也較小。就地熱再生路面維修的特點a.主要用于路基完好,路面破損深度小于6cm的瀝青混凝土路面的維修。原有瀝青材料經(jīng)再生處理后,能恢復其原有性能和壽命;b.就地熱再生完成的車道,因100%熱結合,可完全避免車道接縫所產生的縱向開裂;c.就地熱再生100%利用現(xiàn)有舊料,可降低施工成本且無任何廢料,為環(huán)保性養(yǎng)護;2.就地熱再生設備大規(guī)模施工時的就地熱再生設備如圖四、圖五所示。圖五英達就地熱再生機局部就地熱再生設備如圖六所示。圖六英達局部就地熱再生機4.就地熱再生工藝分類：a.表面再生工藝（AR）：不摻或少摻新料，可以用來消除表面裂縫或不規(guī)則變形，適用于小交通量道路。b.重拌再生工藝（RM）：摻入30%左右新料，通過加入新集料或瀝青混合料將路面修復，并獲得較高的厚度，適用于中、小交通量道路。c.重鋪再生工藝（RP）：再生層作為下面層，上面層新鋪瀝青混合料，可以用來消除車轍、收縮開裂和剝落，適用于中等交通量道路。由于瀝青導熱性能差，特別是路面中有水份時，導熱性能更差，因此就地熱再生工藝僅適用于淺層再生處理。就地熱再生工藝包括以下內容對舊路面進行烘干和加熱（采用熱輻射和紅外預熱器）耙松加熱軟化后的瀝青路面（氣壓或液壓齒耙，耙松深度20~40mm）根據(jù)需要加入瀝青再生劑拌和松散的再生瀝青混合料（螺旋攪拌器）通過刮板或整平梁攤鋪再生瀝青混合料（配合螺旋輸料裝置，刮板可加熱和預壓）常規(guī)碾壓機具壓實成型（輪胎壓路機初壓，雙鋼輪壓路機復壓）5.就地熱再生施工的優(yōu)勢和關鍵質量控制（1）優(yōu)勢：環(huán)保節(jié)約投資交通干擾小技術優(yōu)勢：a.有利于瀝青混凝土路面層間連接b.改善路面級配，降低空隙率，延長路面壽命c.恢復瀝青的性能和瀝青混凝土路面的柔韌性d.有利于瀝青混凝土路面深層裂紋的愈合e.沒有接縫漏水的問題(2)為了保證就熱再生工程的質量，應對熱再生施工進行可靠的質量控制，主要體現(xiàn)在：a.再生劑噴灑計量要準確，這是保證瀝青再生質量的關鍵之一；b.加熱溫度要適度；c.再生路面厚度要均勻；d.保證縱縫質量；e.確保壓實質量。6.小結就地熱再生技術一方面降低了新拌瀝青混合料的需用量，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。與傳統(tǒng)的設計方案相比，實施就地熱再生的工程項目在造價上還具有良好的優(yōu)勢。就地熱再生和重鋪瀝青層的各方面的性能沒有大的差別，諸如粘度、針入度、空隙率、重度、集料級配以及回彈模量。四、廠拌冷再生技術1.概述乳化瀝青廠拌冷再生技術是將舊瀝青路面的瀝青混合料經(jīng)過加工和處理，并摻入適當比例的新集料、再生結合料、活性填料（水泥、石灰等）及水后經(jīng)過常溫拌和、攤鋪、碾壓等工序，重新鋪筑成新的路面，實現(xiàn)舊瀝青路面再生的技術。該工藝適用于高速公路和一、二級公路瀝青路面的下面層及基層、底基層，三、四級公路瀝青路面的中下面層。當用于三四級公路的中下面層時，需要采用稀漿封層、碎石封層、微表處等作為表面磨耗層。技術特點及施工依據(jù)銑刨的舊瀝青混合料（同基層一起銑刨時，含基層材料）可以全部回收利用，舊料再生率達到90%以上，降低了原材料成本，且不產生環(huán)境污染。乳化瀝青作為有機再生結合料及水泥或石灰作為無機再生結合料，同細料形成一種復合有機水硬性材料，提供足夠的承載力。由于采用乳化瀝青改善了施工條件，延長了可施工季節(jié)。與就地冷再生相比，對冷再生混合料配合比控制更為準確，路用性能更有保證。2.廠拌冷再生施工設備維特根KMA200移動式廠拌冷再生設備

維特根KMA200移動式廠拌冷再生設備是目前技術與性能較為先進的養(yǎng)護工程設備，它使用銑刨回收的舊路瀝青層做為主要原料，采用泡沫瀝青冷拌工藝，解決了熱拌再生高溫對瀝青老化的影響，同時也很好的降低了瀝青混合料生產過程中對周圍環(huán)境的影響。3.廠拌冷再生所用的原材料

瀝青回收料（瀝青路面銑刨料）新集料水泥乳化瀝青瀝青水4.廠拌冷再生施工工藝施工流程圖五、就地冷再生技術1.概述就地冷再生是利用專用的再生機械，對原路面進行翻拌、再生和重新攤鋪的瀝青路面再生工藝，用以修復各種道路病害。用作基層或底基層。乳化瀝青就地冷再生技術優(yōu)勢：提高路面的結構性能，無需重建路肩；處治路面病害；銑刨深度一定時，可以適當消除反射裂縫；提高路面的行駛質量；最小的運輸費用；生產效率高；較低的工程費用；節(jié)省原材料；節(jié)約能源；減少環(huán)境污染。2.選定外摻材料及配合比按預計的就地冷再生深度（包括瀝青面層和基層）用小型銑刨機或φ15cm鉆機采集試樣，并破碎至粒徑＜26.5mm，外摻材料選取原則如下：a.用作半剛性基層、底基層時，摻配水泥。并按以下7天強度要求決定水泥摻量：

基層：3~4MPa（高速、一級公路及城市主干道用高限）

底基層：2~2.5MPa（高速、一級公路及城市主干道用高限）b.原路冷再生為瀝青層，再生后用作柔性基層時，可摻乳化瀝青、泡沫瀝青和水泥。從現(xiàn)場采集舊瀝青路面材料（以下簡稱舊料）試驗確定舊料中集料的級配及結合料的含量和老化程度如需要添加新集料，則需確定其用量和級配確定再生劑的種類和用量確定使再生劑充分裹覆舊料所需的拌和用水量對混合料試樣進行測試以確定：初始養(yǎng)生性能；②最終養(yǎng)生性能；③水敏感性確定再生混合料配方對再生混合料配方作現(xiàn)場調整冷再生混合料設計流程圖不利用瀝青的再生工程，無需測定回收瀝青性質。大部分冷再生工程不需添加新集料，當需增加再生層厚度或想改變舊路級配組成時，可外摻粗集料。冷再生基層、底基層再生劑除水泥外，也可根據(jù)需要在試驗基礎上，采用石灰、水泥（石灰）粉煤灰混合料。冷再生瀝青混合料再生劑除乳化瀝青外，也可采用聚合物改性乳化瀝青、泡沫瀝青，為提高再生混合料抗水性和早期強度尚可同時加入1~2%水泥。3.就地冷再生施工工藝作為道路基層（底基層）的就地冷再生施工工藝如圖所示檢測水泥劑量補充灑水填質檢表施工放樣機械到位、備料攤鋪碎石層（按需要）攤鋪水泥冷再生機拌和輪胎壓路機穩(wěn)壓平地機初平、精平震動壓路機振壓重型三輪壓路機復壓灑水養(yǎng)生或灑透層油測高程控制點檢測虛鋪厚度檢測厚度加水檢測含水量人工配合找平，檢測平整度、高程檢測壓實度報批審驗就地冷再生時，液態(tài)再生劑由再生車自帶或另配液罐車存放;舊料粒徑可由銑刨速度控制，速度越慢，粒度越細;采用維特根MR2500再生機每次翻拌寬度2.45m，翻拌深度25~30cm時，行駛速度可選擇5~8m/min，作業(yè)段長度120~150m為宜，拌和時的加水量可由冷拌再生機自動計量控制;翻拌接茬