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沥青路面就地冷再生技术研究与应用
水泥、火山灰硅酸盐水泥,不应使用快硬水泥、早强水泥。水泥强度 等
级可为32.5 或42.5。 水泥等活性添加剂的用量不得超过 2%(占再生混合料矿料的质量 比 ),推荐使用1.5%。
关键参数的确定
确定最佳含水率OWC
针对某一乳化沥青用量(若取3.5%),初始预拌水量2.0%,变化
不同的含水率(间隔0.3%)进行拌和试验,根据再生混合料拌和时的 工作状态、破乳时间和强度性能等确定合适的含水率,此时的含水率 为最佳含水率OWC。
检测项目 破乳速率、 电荷 筛上剩余量(1.18mm),% 标准粘度C25.3,s 恩格拉粘度E25 25℃赛波特粘度Vs 蒸 发 残 留 物 残留物含量,% 针入度(25℃),1/10mm
技术规格 慢裂或中裂 阳离子(+) ≤0.1 10-60 2-30 20-100 ≥63 50-150
试验方法 T 0658 T 0653 T 0652 T 0621 T 0622 T 0623 T 0651 T 0604
89 00
1978年
102
115.67
138.33
0.00204
1988年
0.024
1995年
1.94 2000年
4.1 2005年
7.4
2010年
10.4 2014年
高速公路发展历程
120000 100000
80000 60000 40000 20000 0
104000
74000
41000 19400 0
2010年---2013年底 新增高速3万公里,新增其他道路35万公里。
二、高速公路从无到有,发展迅速
从1988 年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车,到2013年 底,我国高速公路通车里程达10.4万公里,超越美国成为世界第一。
近40年公路发展特点
三、农村公路建设稳步推进
改革开放初期,我国农村公路只有59 万公里,到2013年底,全国 农村
根据实际取样综合分析,为再生设计提供依据,综合设计路面添加
材料的添加量。
所需材料
(一)乳化沥青冷再生适用情况
适 用 路 等 级:
主要针对半刚性基层完整或基层局部破坏比例很小且可以 修 复的沥青路面。适用于一、二、三、四级路和农村公路,针对 旧
路沥青面层再生后,对于一、二、三级路,冷再生层可作为中、
我国道路建设存在问题
技术人才储备不足
质量监管不力
设计前瞻性不足
超限超载
重建设轻养护
我国道路建设存在问题
由于基础十分薄弱,我国公路建设总体上还不能适应国民经济和 社会发展 的需要,从公路技术等级看,在全国公路总里程中还有 20 多万公里等外公路 ,等外公路占公路总里程的比重达到 14.4%,西部 地区更高,达到21.8%,技 术等级构成仍不理想。2000年到2010年, 国省道及地方道路爆发式的增长, 在建设过程中存在以下问题 : 一、缺乏与爆发式增长匹配的技术人才储备,建设市场人员良莠 不齐,
远远满足不了市场需求。
二、没有到位的质量监管体系及人员,材料质量及施工质量监管 不力, 偷工减料现象严重,建设质量无法保证。
我国道路建设存在问题
三、受经济水平及政绩思想的影响,公路设计缺乏前瞻性,公路使用 年限较 短。 四、经济快速增长,大规模的基础建设,对能源、原材料需求大幅增 加,物 流和人流加快,全国67%的物资运输依靠公路运输,随着运输 成本的升高,
各种再生技术的应用场合
病害波及层位 再生类型
Te T x etx t 热再生 就 地
沥青表层 沥青层冷再生 沥青层 厂拌热再生
Text
厂拌冷再生
基层
全深式冷再生
就地冷再生与传统工艺对比
就 地 冷 再 生
传 统 工 艺
108国道渭南段改扩建项目
由国道标准升级改扩建为一级公路标准,由原有的12米宽扩建到 20 米,所有路过村镇段的路面大约有20公里。
乳化沥青应避免贮存时间过长,影响乳化沥青质量。就地冷再 生宜采用慢裂或中裂乳化沥青。乳化沥青材料性能应满足下表的质 量要求。
检测项目 与粗集料的裹覆性,裹覆面积,% 与粗、细粒式集料拌和试验 常温 贮存 稳定性 1d,% 5d,% 技术规格 ≥4/5 均匀 ≤1 ≤5 试验方法 T 0654 T 0659 T 0655
1978年
20.4
1988年
240
1995年 2000年 2005年 2010年 2014年
国省道及县乡公路发展历程
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 425.6
390.6
188.9
89 0 1978年 1988年 1995年 2000年 2005年 2010年 2014年 102 115.67 138.33
就地冷再生
定义:
采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎 和筛分(必要时),掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料
(水泥、石灰等)、水,经过常温拌合、摊铺、碾压等工序,一次性
实现旧沥青路面再生的技术。
分类:
根据再生材料的种类和厚度不同,就地冷再生分为 : 全深式就地冷再生 沥青层就地冷再生
确定最佳乳化沥青用量OEC
以预估的乳化沥青用量为中值(推荐3.5%),按照一定间隔变化 形成3-5个乳化沥青用量。拌和试验确定最佳含水率 OWC,按如下步骤
制备马歇尔试件:
马歇尔试件制备步骤:
1. 向拌和机内加入一定量的(如1080g)拌和均匀的RAP和新料(若添 加)组成的再生混合料;
2 .将水泥加入到再生混合料中,拌和时间约30s;
二、就地冷再生技术的社会及经济效益
沥青路面再生分类
沥青路面再生 厂拌热再生 就地热再生 厂拌冷再生 就地冷再生 定义:
先将旧沥青路面铣刨翻松,并清除粘附着的泥土和杂质,然后运 回工厂,通过破碎、筛分,并根据旧料中沥青的含量、沥青老化程度、 碎石级配等指标,掺入设计所需数量的新集料、沥青再生剂进行拌和, 使混合料达到规范规定的各项指标,按照与新建沥青路面完全相同的方 法重新铺筑。
粘层– Tack Coat 粘层– Tack Coat
下面层-沥青混合料 – Asphalt Hot Mix 防水层/下封层– 透层– Prime Coat
基层 – Base Course
现有解决办法
延长道路使用寿命 成本低
养 护 路面出现轻 微病害 仅面层出现 严重病害 基层出现 严重病害 中 修
原设计:将旧沥青混合料面层7公分全部铣刨掉,重新铺筑20公分二
灰碎石层,然后加铺7+5公分沥青混合料路面面层;因考虑村镇路段 排水问题,不能抬高标高,车流量又较大,不能封闭施工。后经调 研变更为20cm水泥现场冷再生,7+5改性沥青混凝土面层。
就地冷再生与传统工艺对比
就地冷再生 1、半幅开放交通 2、不需要建设专门场地
特点:
与厂拌热再生法相比较,就地热再生法省去了回收料的运输、铣刨
下材料的堆贮、设备的组装与拆卸等环节,并不受气候影响,除少量沥青 外,成品料不再运输。对交通的干扰少。该工艺的特点是:允许较低的混 合料温度(只需满足摊铺温度),节省燃料,回收料含水量较低,允许使用 的回收料百分比含量高,理论值可达 100%。但投入大,对设备要求较 高,施工时对环境有污染,温度控制有难度。
截止2013年底各等级公路里程
高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 等外公路 10.44 7.95 34.05 40.7 282.41 60.07
截止2013年底公路构成比例
近40年公路发展特点
一、我国公路建设规模快速增长
从2000年---2010年
新增高速公路 3.3万公里,新增其他道路252.27万公里。
传统工艺
1、全幅封闭施工 2、需协调征地,建立拌合场地 3、投入设备价值约1330万 4、投入人力约50人。 5、投入材料用量约500万 6、施工工期约80天 7、材料浪费,污染环境 8、运输成本高
3、投入设备价值约945万
4、投入人力约30人 5、投入材料用量约300万 6、施工工期约40天
7、无材料浪费,节能环保
下面层;对于四级路和农村公路可作为上面层,用作上面层时应 采用稀浆封层、碎石封层、微表处作为磨耗层。 适合该技术的旧路状况评价指标与标准: 弯沉平均值≤0.30mm;当弯沉平均值 >0.30mm 时,通过取芯 进一步评价基层状况。 再生层的下承层应基本完好,满足所处结构层的强度要求。
材料的选择与准备要求
8、运输成本低
每平米造价32元
每平米造价48元
三、就地冷再生施工工艺和工程实例
就地冷再生分类
乳化沥青 再生
就地冷 再生
沥青层 再生
泡沫沥 青再生 全深式再 生
再生过程示意图
原路面状况和适用性的调查与评估
原路面调查与评估重点是:
基层强度与承载能力的评估,以便确定基层在翻修后的强度是否足 够;以及是否需要添加新的集料。 面层和基层材料性能的评估,以便确定RAP料的特性是否适合于就 地冷再生。
公路通车里程达425万公里。全国乡镇通沥青(水泥)路率达到 92.7%,东
中部地区建制村通沥青(水泥)路率达到94%,西部地区 建制村通公路率 达到98%。
四、桥隧建设举世瞩目
我国相继建成一批深水基础、大跨径、施工难度高的特大桥。
2007 年,世界上首座跨径超过1000 米的斜拉桥--苏通长江公路大 桥建 成,同年,世界上建设规模最大的高速公路隧道-- 总长18 公 里秦岭终南山隧道建成,这标志着我国桥梁隧道建设已由桥梁大国步 入桥 梁强国。
特点:
厂拌热再生沥青混合料路面能够达到并保持所要求的各项路用性能 指标,并且具有更好的抗车辙性能。既可利用原路废弃材料重新铺筑路 面,又可将回收材料再生后用于其他工程,能最大限度的利用沥青路面 的废料。但施工成本较大,对设备、实验要求较高。