旧沥青路面厂拌热再生技术.ppt

旧沥青路面厂拌热再生技术交流内容交流内容厂拌热再生混合料的施工 厂拌热再生混合料配合比设计 老路调查与材料评价老路调查与材料评价 间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术 概述概述 n沥青路面在服务几年后，由于路面的老化、行车的重载作用，其破坏速度会大大加快。n但进行及时的维修，如重新罩面或循环利用等措施，可以保持路面的质量或进一步延长路面的使用寿命。再生前的路面再生前的路面 再生后的路面再生后的路面再生技术的应用情况再生技术的应用情况n美国、日本、西欧、前苏联沥青路面再生技术在国外得到了广泛的应用，研究也日趋深入，正逐步形成一套比较完整的再生实用技术，并且达到了规范化和标准化的程度n我国在这方面的研究尚处于起步阶段，一些地方引进了再生技术与设备：河北、广东、江苏、上海、陕西、江西n由于我国地域广阔，材料、环境和路面结构等方面存在一定的差异性，加上再生技术的多样性及各地区施工条件和技术、研究水平的不同，再生技术的部分环节仍存在许多不足或需要进一步研究的工作。n热厂拌再生n冷厂拌再生n热现场再生n冷现场再生n全深再生沥青路面再生技术的分类沥青路面再生技术的分类我们的研究我们的研究n沥青路面再生技术调查研究n沥青路面现场热再生应用研究n沥青路面再生剂的研制与应用n沪宁高速公路扩建工程再生技术的应用研究n沥青路面厂拌热再生的应用研究n沥青路面就地热再生的试验研究n n参与编写了部颁沥青路面再生技术规范。负责冷再生方式部分的编写。n参与了江苏省地方养护、施工和再生技术方面规范的编写。沥青路面再生技术调查研究沥青路面再生技术调查研究n在现阶段，我国比较适用的技术主要是热厂拌再生，基本不增加设备的费用，只需对原有拌和设备进行相关改造即可，摊铺与碾压设备都与常规沥青混合料一致。n冷现场再生和全深再生，作为下一步引进的重点。n热现场再生技术尚不成熟，适应性差，引进技术要慎重。厂厂 拌再生技术拌再生技术n在旧沥青路面所有的再生方式中，厂拌热再生技术是目前世界上应用最为广泛的沥青路面再生方法，已经是一种成熟的技术。n据统计，美国公路部门每年回收超过5000万吨的混合料，其中33%用于厂拌热再生。n厂拌热再生技术的适用性较广，可以再生层位较高的沥青面层。厂厂 拌再生技术拌再生技术柔性基层下面层中面层上面层厂拌热再生在我国的应用厂拌热再生在我国的应用n广东省广佛高速公路大修工程采用双滚筒连续式沥青混凝土拌和设备，成功应用了沥青路面厂拌热再生技术。这是国内应用较早的厂拌热再生工程。n上海、江苏、山东在部分沥青路面维修改造中均成功使用了间歇式热厂拌再生技术 n国内的一些拌和设备厂商成功开发了适用于间歇式拌和设备的厂拌热再生加热设备，间歇式拌和楼的厂拌热再生技术也得到了逐步的推广。n热厂拌再生的优点主要在于：热厂拌再生沥青混合料质量较稳定，质量控制相对于其它再生技术也较容易，配合比设计、施工质量控制、质量保证都比较成熟，便于推广应用。n但缺点是：需要对国内目前使用的拌和楼进行改造才可使用。且拌和楼设备改造难度大、时间长、生产效率低。厂厂 拌再生技术拌再生技术交流内容交流内容厂拌热再生混合料的施工厂拌热再生混合料配合比设计老路调查与材料评价老路调查与材料评价间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术 概述概述厂拌热再生（连续式拌合楼）厂拌热再生（连续式拌合楼）新鲜集料RAP连续式拌合楼连续式拌合楼广佛高速公路大修工程厂拌热再生广佛高速公路大修工程厂拌热再生厂拌热再生（间歇式拌合楼）厂拌热再生（间歇式拌合楼）ACP4000控制图控制图Benninghovenn按照路面不同层位的技术要求，灵活调整旧沥青混合料、新集料和新沥青的加入比例，边加热边搅拌，使成品再生沥青混合料达到铺设沥青路面的技术标准，是对厂拌热再生拌和设备的基本要求。间歇式拌和楼改造基本要求间歇式拌和楼改造基本要求n新集料需加热烘干，而旧料中的沥青在高温下会分解，因此，旧沥青混合料不能在烘干筒里与新集料同时加热，旧沥青混合料的加入地点和升温方式成为主要矛盾。n旧沥青混合料的组成成分预先检验后，根据沥青的老化程度和使用条件确定再生沥青混合料的配合比（新添沥青、集料及旧沥青混合料的配比），以及沥青再生剂的种类和加入量。沥青路面再生的质量还取决于旧沥青混合料的计量方法及计量装置。间歇式拌和楼改造技术要求间歇式拌和楼改造技术要求n所有配料的均匀搅拌和充分混和是获得优质再生沥青混合料的重要条件。n旧沥青混合料经破碎、筛分、计量，加入到再生拌和设备中，在与热的新集料及沥青混和之前尽量加温到100以上。而且要求加热时不能用明火加热，因此，需要用较长的时间对旧沥青混合料进行间接加热，以保证旧沥青能够彻底熔化。间歇式拌和楼改造技术要求间歇式拌和楼改造技术要求n旧料的筛分和计量最好在加热之前进行，否则会污染筛网和计量装置。n在旧沥青混合料的加温、搅拌过程中应去除旧沥青混合料中的水蒸气，并消除在水蒸气环境中沥青轻质油分挥发产生的蓝烟问题。n处理好加热旧沥青混合料时产生的废气，以免造成环境的二次污染。间歇式拌和楼改造技术要求间歇式拌和楼改造技术要求间歇式拌和楼改造方式一间歇式拌和楼改造方式一nRAP材料通过新集料秤称重计量后直接卸入搅拌缸中与加热后新集料、新沥青混和搅拌。nRAP材料的用量最高一般只有20%。RAP进进 称称计量螺旋计量螺旋新集料新集料RAPn优点优点RAP材料经集料秤计量后卸入搅拌缸，可以非常精确地控制RAP材料的添加量。n缺点缺点新集料需超高温加热，容易导致集料性能降级；拌和时间将大大延长，拌和设备的产量下降；水蒸气主要在搅拌缸中被蒸发，导致水蒸气排放困难；RAP用量低（最高20%）。间歇式拌和楼改造方式二间歇式拌和楼改造方式二n优点优点RAP材料和加热新集料的热交换时间较RAP直接加入拌和缸的方式长，对新集料的加热温度要求较方式一低，拌和时间也较短。n缺点缺点新集料的加热温度仍然很高，拌和时间仍需要延长；新集料和RAP材料一起通过旁通仓进入拌和缸，新集料不经过二次筛分；RAP用量低（最高20%）。间歇式拌和楼改造方式三间歇式拌和楼改造方式三n优点优点RAP材料在烘干筒中与新集料混和并烘干加热，RAP材料和新集料热交换时间进一步延长。RAP材料可达到35%。n缺点缺点RAP材料和新集料一起加入热料提升机，通过旁通仓进入拌和缸中，热料不经过筛分系统，对新集料的规格要求较高。间歇式拌和楼改造方式四间歇式拌和楼改造方式四RAP材材 料料 高高位位专专用用烘烘干干筒筒n利用增加一个平行的高位烘干滚筒，专门用于加热RAP材料。nRAP材料的最高用量可达到50%。n优点优点可以对新集料进行筛分；通过对RAP的称重计量，可以非常精确地控制RAP的添加比例；对RAP的加热更方便和有效控制；RAP利用比例高（可高达50%）；拌和设备的产量不受影响；烟尘排放同常规间歇式拌和设备工作时完全一样n缺点缺点改造资金投入较大。交流内容交流内容厂拌热再生混合料的施工厂拌热再生混合料配合比设计老路调查与材料评价老路调查与材料评价老路调查与材料评价老路调查与材料评价 间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术概述概述老路调查与材料评价老路调查与材料评价 沥青路面经过几年的服务后，沥青在各种环境因素的作用下，性能发生了一定的变化；旧路的集料在交通荷载及环境的作用下，性能也会有一定程度的衰减。因此，对沥青路面再生路段进行调查与原材料性状分析，是非常有必要的。老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价 旧沥青路面的结构形式，结构层厚度，结构层采用的沥青类型和沥青性能指标，结构层采用的石料类型和石料性能指标，使用年限内进行修的情况等。老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价 老路面的破损情况、交通状况、路面平整度及路面的承载力等。对路面的破损情况，应详细记录其破损的类型、破损程度及破损数量。老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价 应制定科学的取样方法。如果可以查询旧路铺筑、维修的历史资料，把道路分成不同铺筑、维修工程段，每1个工程段分成68个等长的区间，每个区间随机取一组钻芯样品，用以确定老路材料特性。如果各分段存在很大的差异，则需要对各段分别进行再生处理。老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价 在室内进行旧沥青路面各项材料的物理指标评价，试验项目包括旧路面的集料级配、沥青含量、旧沥青的回收、旧沥青试验以及回收集料的物理性能指标试验。老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价表1 回收沥青试验项目名称试验项目回收旧沥青针入度（25）软化点延度（15）粘度（60和135）表2 回收集料试验项目名称试验项目回收旧集料石料压碎值（%）洛杉矶磨耗损失（%）视密度（g/cm3）吸水率（%）对沥青的粘附性针片状颗粒含量（%）老路调查与材料评价老路调查与材料评价n资料收集n路况调查n路面取样n室内试验n老路评价 最后，对完成的老路面材料试验结果进行统计，运用数理统计方法，进行均值及显著性的分析。评价该路段进行厂拌热再生的可行性。并可指导路面的铣刨措施。交流内容交流内容厂拌热再生混合料的施工厂拌热再生混合料配合比设计厂拌热再生混合料配合比设计 老路调查与材料评价老路调查与材料评价间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术概述概述厂拌热再生混合料配合比设计厂拌热再生混合料配合比设计nRAP掺量30一般不需加入再生剂可考虑选用标号高一级的沥青nRAP掺量30一般需加入再生剂，恢复老化沥青的性能需确定再生剂的种类和用量新添沥青及再生剂的确定新添沥青及再生剂的确定确定适宜的取样频率确定适宜的取样频率随机取样以获得有代表性的样品随机取样以获得有代表性的样品分析矿料级配、集料性能的变化分析矿料级配、集料性能的变化提取老化的沥青提取老化的沥青针入度分级研究老化沥青针入度分级研究老化沥青PG分级研究老化沥青分级研究老化沥青选择合适的再生剂及掺量选择合适的再生剂及掺量随机取样随机取样厂拌热再生混合料配合比设计方法厂拌热再生混合料配合比设计方法n马歇尔设计方法nSuperpave设计方法厂拌热再生混合料配合比设计厂拌热再生混合料配合比设计获取有代表性的获取有代表性的RAP样品样品试验室确定回收的沥青混合料的组成及性能试验室确定回收的沥青混合料的组成及性能确定添加的新集料的规格和用量确定添加的新集料的规格和用量确定新添沥青胶结料（再生剂）的等级和用量确定新添沥青胶结料（再生剂）的等级和用量沥青混合料的拌和、压实与性能验证沥青混合料的拌和、压实与性能验证选择满足设计要求的混合料最佳配合比选择满足设计要求的混合料最佳配合比n配合配合比设比设计一计一般流般流程程配合比设计技术要求配合比设计技术要求n经过配合比设计的厂拌热再生沥青混合料，应满足同类型常规热拌沥青混合料的技术要求。AC-25 配合比设计实例配合比设计实例-马歇尔方法马歇尔方法nRAP材料试验表1 沥青混合料的抽提试验结果油石比（%）下列筛孔的通过率（%）（方孔筛）26.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075粗铣刨料3.710010010090.258.526.518.614.812.99.87.95.8细铣刨料5.410010010010099.882.759.743.334.822.917.312.5表2 RAP材料抽提后集料密度试验结果表矿 料视密度（g/cm3）毛体积密度（g/cm3）吸水率（%）粗 料2.7302.6860.60细 料2.7222.6441.08n新加原材料试验表3 新加集料相对密度试验结果表矿 料表观相对密度毛体积相对密度吸水率（%）1#料2.7082.6890.262#料2.7122.6920.293#料2.7122.6830.404#料2.7042.6720.445#料2.7012.6650.50矿 粉2.682-n初选级配表4 三种矿料的合成级配通过率明细表通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）31.526.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075合成级配100 96.0 84.6 80.3 74.3 61.5 38.1 23.3 17.1 14.0 9.7 7.5 5.4 矿料比例1#:2#:3#:4#:5#:粗铣刨料:细铣刨料:矿粉=15.0:11.0:7.0:12.0:5.0:25.0:25.0:0.0注：再生剂掺量为铣刨料内沥青含量的10%。n级配曲线表5 马歇尔试验结果汇总表体积指标级配类型油石比（%）毛体积相对密度实测理论最大相对密度空隙率VV（%）矿料间隙率VMA（%）饱和度VFA（%）AC-254.02.4452.5484.012.166.50技术要求/36*6575注：*要求空隙率3、4、5、6所对应的VMA最小值分别为11、12、13、14，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的VMA最小值。n马歇尔试验n性能验证浸水马歇尔：88.1%，80；冻融劈裂：86.8%，75；动稳定度：2007 次/mm，1000。配合比设计关键技术配合比设计关键技术n老化沥青的回收与性能评价回收：应确保回收的沥青不含有溶剂与矿粉等杂质。性能评价：通过性能评价确定掺加再生剂的种类和用量。u 针入度u 粘度lglgmix=(1-)lglgold+LglgnewnRAP回收集料密度的测定RAP材料经采用工业用三氯乙烯溶剂进行溶解后，集料表面的吸水性大大降低，导致集料的毛体积密度较难测准确。厂拌热再生路面的路用性能厂拌热再生路面的路用性能 n主要影响因素RAP中老化的沥青的性质RAP的用量。n老化速率通常比新拌混合料的低。n抗车辙能力优于新鲜的混合料n其耐久性也比传统的混合料好。交流内容交流内容厂拌热再生混合料的施工厂拌热再生混合料的施工 厂拌热再生混合料配合比设计老路调查与材料评价老路调查与材料评价间歇式拌和楼改造技术间歇式拌和楼改造技术概述概述n厂拌热再生的第一步是刨除需要再生的沥青路面，然后将RAP材料运至拌和厂。由于铣刨工艺存在较大差异，尤其对于部分粗铣刨的情形，RAP材料中常会掺杂一定比例的大颗粒RAP材料或者是RAP材料的成团料，所以要求RAP材料运至拌和厂后应进行集中的破碎、筛分。不允许使用未经预处理的RAP材料。RAP材料的破碎与筛分材料的破碎与筛分专专 门门 用用 于于RAPRAP供供料料的的特特制制加加宽宽加加陡料斗陡料斗标标准准气气振振装装置置和和亏亏料料报报警装置警装置供供料料效效果果更更佳佳的的加加长长加加宽皮带宽皮带n RAP材料具有粘性，其供给装置也有特殊要求n RAP材料破碎、筛分装置RAP材料的储存材料的储存n RAP材料储存高度不能太高（一般不超过2米）n 储存场地必须硬化，且面积应足够大n 料堆采取覆盖措施n新添加沥青 沥青面层采用优质道路石油沥青，其技术要求应满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）的要求。n新加粗集料 采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm。下面层采用石灰岩等碱性石料，应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。新加原材料要求新加原材料要求n新加细集料 采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制米砂，石质为石灰岩，不能采用山场的下脚料。n新加矿粉 宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁。拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青面层的质量。新加原材料要求新加原材料要求施工工艺施工工艺n拌和改造后的间歇式拌和机(准确的温度控制)n摊铺采用两台新旧程度相近的摊铺机梯队摊铺钢丝引导的高程控制方式n压实大吨位的压路机u3 3台台25t/30t25t/30t胶轮压路机胶轮压路机u3 3台台12T12T以上的钢轮振动压路机以上的钢轮振动压路机 n路面施工中最关键的三个环节是：路面压实路面压实路面压实施工要点施工要点AC型混合料特点型混合料特点n结构特点：悬浮密实结构，中间粒径的集料少，集料间的摩阻力小，易于压实。n碾压要求：层厚适宜时容易压实；高温碾压易推移，不能紧跟摊铺机；使用胶轮压路机进行复压，以提高压实度；不一定需要振动碾压。施工要点施工要点n和同类型的热拌沥青混合料相比，施工温度一般要高515沥青混合料可压实时间沥青混合料可压实时间 不要把每料车的料都铺完不要把每料车的料都铺完卡车末端温度离析卡车末端温度离析料车上的温度离析料车上的温度离析沥青加热温度160170RAP材料加热温度60-80混合料出厂温度正常范围150165 超过190者废弃混合料运输到现场温度不低于145摊铺温度正常施工不低于135低温施工不低于150开始碾压混合料内部温度正常施工不低于130低温施工不低于145碾压终了表面温度钢轮压路机不低于70n施工温度要求n沥青路面现场检测指标很多，如压实度、高程、平整度、厚度、渗水系数等。但压实度和路面渗水系数是决定响沥青路面质量的两个重要指标；n目前，建议对压实度采用马氏压实度和理论压实度“双控”，并将路面渗水系数提到很高的位置。施工阶段的质量控制施工阶段的质量控制n压实度采用双控指标，要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%，最大理论密度的压实度控制在93%97%，面层实测空隙率应在3%7%范围内。n渗水系数应作为常规试验进行检测，应使用改进型渗水仪，施工单位自检和监理组抽检，应按取芯压实度检验频率随机选点，合格率宜不小于80%。项目检查频度质量要求或允许差试验方法沥青混合料出厂温度每车料一次应符合规定要求温度计测定运输到现场温度初压温度碾压终了温度矿料级配，与生产设计标准级配的差（%）0.075mm逐盘在线检测2计算机采集数据计算2.36mm54.75mm60.075mm逐盘检查，每天汇总1次，取平均值评定1总量检验2.36mm24.75mm20.075mm每台拌和机每天上、下午各1次2拌和厂取样，用抽取后的矿料筛分2.36mm44.75mm5沥青含量（油石比），与生产设计的差（%）逐盘在线检测0.3计算机采集数据计算逐盘检查，每天汇总，取平均值评定0.1总量检验每日每机上、下午各1次）0.2，+0.2拌和厂取样，离心法抽提 质质量量检检查查标标准准 质质量量检检查查标标准准稳定度（k）不小于每日每机上、下午各1次8.0拌和厂取样，室内成型试验流值（0.1mm）2040空隙率（%）3.06.0压实度（%）每层1次/200m/车道不小于98（马歇尔密度），9397（最大理论密度）现场钻孔试验（用核子密度仪随时检查）厚度 不超过1次/200m/车道4mm钻孔检查并铺筑时随时插入量取，每日用混合料数量校核平整度 不大于每车道连续检测1.4mm用连续式平整度仪检测宽度2处/100m不小于设计宽用尺量纵断面高度3处/100m15 mm用水准仪或全站仪横坡度3处/100m0.3%用水准仪检测中线平面偏位 不大于4点/200m20mm用经纬仪检测渗水系数 不大于与压实度相同60ml/min改进型渗水仪问题？问题？谢谢 谢谢!