转子
定子
乳化过程
DEFORMATIO N
RUPTURE/CAPTUR E
稳定乳液的形成
影响乳化效果的因素
• 硬件: 胶体磨（功率、定转子高速运行稳定性、间隙和磨头 设计）、管路、散热系统、压力系统、计量系统 • 乳化沥青配方设计（乳化剂、乳化剂用量、乳化剂激活、 稳定剂） • 沥青的品种，化学匹配
配合比调整
成型
空隙率/ 稳定度
目标配比确定
强 度 问 题
水 损 坏 问 题
性能验证
生产配比确定
设计完成
乳 化 再 生 混 合 料 设 计 流 程
江苏沪宁高速
• 1996年建成通车，交通量很快超过预期，原有4车道扩建为双向 8车道。 • 为了降低工程造价，减少废弃料对环境的影响。沪宁高速公路改 扩建项目先后在镇江支线和无锡段实施了乳化沥青冷再生的试验 段和实体工程。 • 无锡段采用柔性路面结构：16cm二灰碎石再生层+20cm级配碎 石+10cm乳化沥青冷再生+10cm普通沥青LSM-25+8cm普通沥 青sup25+8cm改性沥青sup-20+4cm改性沥青SMA13。
沥青混凝土路面 新技术
沥青混凝土路面新技术
• • • • • • 我们对道路工程的认识 沥青路面的损坏模式与机理 近年来沥青路面的研究方向 沥再生新技术 沥青混合料的温拌技术 新技术的选用原理

一、我们对道路工程的认识 1.1 社会上对道路工程的认识 • 路是人走出来的 • 大汽车也开不到地球里面去 • 公路、铁路与民航建设企业的开放 • 科技部的看法
4.3乳化沥青冷再生混合料的 工作原理
• 沥青乳化的原理 • 乳化剂 • 沥青的乳化
沥青乳化的原理
乳化剂是由极性的亲水基团（如胺基）和非极性的亲油 基团（如烷基）构成，在与沥青在胶体磨中高速混合过程中， 乳化剂将迅速分散并聚集在沥青颗粒的表面，有效隔离水与 沥青界面，同样达到降低表面能的目的。同时，亲水的极性 基团，通常带有同性电荷，同性电荷的排斥作用，有效维持 了乳液的稳定性。
冷再生的分类
• 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、粘结较差
• 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
江西昌九高速公路
• 江西昌九高速公路是江西省第一条高速公路 • 原路路面结构：30cm未筛分碎石＋20cm二灰碎石＋6cm热拌沥 青碎石＋4cm中粒式沥青砼。 • 2006-2007年，对该路进行了乳化沥青再生大修。大修结构为： 原路基及碎石层+20cm修复的基层+12cm再生层+6cm普通 AC20+6cm改性AC20+4cm改性AC13。
乳化剂
在水相和液相同时可溶 带极性的头部是亲水基团（如胺基） 不带极性的尾部是碳氢链的憎水基团（如亲油基团）
CH 3 CH 2CH 2 CH 2 CH 2 CH 2CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH2 CH2
尾部
头部 O CH 2 CH 2CH 2 C NH CH 2 CH 2 2 NH
乳化沥青的凝结（强度形成）过程
沥青
石料表面
集料的电荷
乳化再生技术成套要素
高品质乳 化沥青
专用生产 设备
化学配伍 的混合料 设计和质 控
项目
专业施工 单位
项目级乳 化沥青设 计
旧料分级/分析和 试配 乳化沥青配 方
差
拌和试验
裹覆和工 作性
确定预湿水 侯选乳化沥青配方
早期强度
乳化配方选定
密 实 度 问 题
一、我们对道路工程的认识
1.2 我们对道路工程的认识 • 道路工程是一项十分成熟的工程 • 道路工程是一项十分复杂的工程 • 道路工程是一项系统工程 • 道路工程是一项不容易出问题但又不 易做好的工程 • 做好道路工程的几大前提——设计、 施工、管理、材料
二、沥青路面的损坏模式与机理
2.1 沥青路面的主要损坏模式 • 沉陷 • 车辙 • 推移 • 开裂 • 松散与坑槽
3.2 材料方面的探讨 • 沥青 • 集料 • 防裂材料 • 防水材料 • 沥青改性材料 • 抗变形材料
三、近年来沥青路面的研究方向
3.3 养护方面的探讨 • 白改黑方面的探讨 • 表面处置方面的探讨 • 预防性养护方面的探讨 • 快速修补方面的探讨
四、乳化沥青 冷再生新技术
本章主要内容
• • • • • 沥再生的提出 主要的路面再生技术 乳化沥青冷再生混合料的工作原理 乳化沥青冷再生技术特点和应用方向 近年来的国内主要应用案例
4.6
旧沥青路面材料再生
——现状和展望
• 厂拌再生在市政应用更多、更早，很可能是再生体系最早 完善的系统 • 无论是厂拌还是现场，配套技术和管理体系均滞后，不利 其规范发展 • 现场再生在公路体系或许前景更广阔，但改性沥青面层现 场再生体系还需更成熟 • 厂拌再生料应用于面层结构是大势所趋，但利用率与性能 的平衡点还需提高
4.1 旧沥青路面材料再生
——背景
• 100%再生利用沥青旧料已是发达国 家普遍现状，厂拌热再生是主角； • 可持续发展、资源再生利用国策化； • 公路建设中路产保存变主体； • 行业主管政策导向； • 资金投入的不可逆转变
4.2 主要路面再生技术
• 厂拌 • 就地 • 热再生 • 冷再生（水泥、乳化沥青、 泡沫）
NH CH 2 CH 2 2
沥青的乳化
• 冷再生技术需要解决的首要问题是使胶结料在常温下具有 工作性。 • 乳化沥青采用机械结合化学的方法形成水包油的乳液系统 来实现这个目的。 • 沥青颗粒悬浮在水相介质中，整个乳液的流动性取决于水 的流动性，胶结料的常温工作性借此实现。
沥青的乳化设备简图
胶体磨的作用
二、沥青路面的损坏模式与原因
2.2 沥青路面损坏的可能原因 • 路基问题 • 材料选择 • 混合料组成设计 • 施工 • 管理
三、近年来沥青路面的研究方向
3.1 结构方面的探讨 • 重载路面 • 全寿命路面 • 防止反射裂缝的结构 • 简装路面 • 特殊地质条件下的路面
三、近年来沥青路面的研究方向