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1、沥青冷再生基础知识 及质量控制要点,让世界更畅通,目 录,一、冷再生的历史背景,高速公路作为一种现代化的公路运输通道在当今社会经济中正在发挥着越来越重要的作用。实践证明高速公路作为基础设施对沿线的物流、资源开发、招商引资、产业结构的调整、横向经济联合起到积极的促进作用。截至2011年底我国高速公路总里程达8.5万公里。2012年新增高速约1.1万公里,高速公路通车里程9.6万公里,世界排名第二。 近几年，伴随着我国经济建设的发展，交通量的迅速增长，载重车辆轴重的加大，原有的高等级公路路面大多数已经到达设计使用周期，新建高速公路一部分沥青路面由于设计、施工、材料性能等多方面的原因，也产生了早期的
2、损坏，如炎热季节在重车作用下造成的车辙、推拥的永久性变形，冬季低温开裂和半刚性基层开裂的反射性裂缝，在雨季及春融季节造成的坑槽、松散等水损害破坏，路表抗滑性能的迅速下降，以及局部龟裂等等都显现出来，严重影响了路面的正常使用功能和服务水平，必须采用翻修、重建或改扩建来提高路面的使用功能和服务水平。,一、冷再生的历史背景,据统计，翻修或者大修每年产生的沥青混合料废旧料约有1000万吨，堆放如此多的废料不仅要占用大量的土地，而且对环境也能产生恶劣的影响。如何对这一部分废旧的沥青混合料进行再利用已经成了一个很重要的研究课题 ，如能解决这一问题，将产生巨大的经济效益和社会效益。 沥青再生技术的最早研究开
3、始于1915年的美国，其他发达国家对在生技术的研究也同期开展。由于1973年的石油危机的爆发，美国于次年对该项技术开始研究，并在全国范围内迅速推广使用。据美国联邦公路管理局的统计，1980年美国25个州共使用了200万吨沥青再生料，到1985年再生沥青混合料的应用就猛增到近2亿吨，占当年全部路用沥青混合料的一半。沥青路面废旧料的利用率达到了80%，并在随后几年里出版了相关的沥青废旧料利用的的规范和指南。 在其他欧洲国家，废旧料的再生利用也都得到不同程度的发展，废旧料的利用率均在80%以上，其中法国、瑞典、芬兰等国家普遍采用厂拌冷再生的利用方式。,二、冷再生的技术现状,美国： NCAT(国家沥青
4、技术中心） 1997年国家和地方政府路面再生指南 日本： 日本道路协会 厂拌再生沥青铺装技术指南 前苏联： 再生路用沥青混凝土 中国： 80年代开始研究 1991年 建设部 CJJ 43-91热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程 2008年 交通部 JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范 地方省份 广东省 广东省高等级公路沥青路面厂拌热再生技术指南试行版2010年 江西省 沥青路面乳化沥青厂拌冷再生技术规范DB 36 T573-2010,二、冷再生的技术现状,沥青路面再生技术不是单一的技术，而是一类技术的总称各国的分类不完全相同，我国沥青路面再生应用技术和美国的比较接近。我国一般分为
5、以下几类： 冷再生CR(cold recycling）： 厂拌冷再生CCPR 设备较简单，绿色洁净，污染较少，材料利用比列较高，可用于修复路面和基层病害，也可以改善路面的几何线形，修复任何类型的裂缝， 就地冷再生CIR 铣刨, 复原和替代HMA层的表面层(不加热)，能改正表面破坏，改善纵断面路拱和横坡 热再生HR(hot recycling） 厂拌热再生 再生技术成熟，技术难度小，适用范围广，质量控制简单，再生材料利用比列低、能源消耗大，能产生温室气体排放 就地热再生HIR 京津塘高速、京石高速、成渝高速、京福高速山东段、沪宁高速公路上海段，等等。累计施工面积超过700万m2 再生深度小，一般
6、为2-6cm,无法除去已经不能再生的混合料，混合料的级配范围调节有限,二、冷再生的技术现状,二、冷再生的技术现状,乳化沥青、水泥等作为新的胶结材料 铣刨料充分、循环利用,二、冷再生的技术现状,三、术语、代号,1.RAP回收沥青路面材料 reclaimed asphalt pavement 采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧路面材料 2.沥青路面再生 asphalt pavement recycling 采用专用机械设备对旧沥青路面或者回收沥青路面材料（RAP）进行处理，并掺加一定比例的新集料、新沥青、再生剂（必要时）等形成路面结构层的技术。 按照再生混合料拌制和施工温度的不同，可以分为热
7、再生和冷再生；按照施工场合和工艺，可以分为厂拌再生和就地再生。 3.厂拌冷再生 central plant cold recycling 将回收沥青路面材料（RAP）运至拌合厂（场、站），经破碎、筛分，以一定的比例与新集料、沥青类再生结合料、活性填料（水泥、石灰等）、水进行常温拌和，常温铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。 4.沥青再生剂 rejuvenating agent 掺加到再生混合料中，用于恢复已老化沥青性能的添加剂,三、术语、代号,5.最佳含水率 optumum water content (OWC) 冷再生混合料中水（包括乳化沥青或泡沫沥青中的水、外加水、矿料和回收沥青路面材料
8、中的水）占干固体（矿料、回收沥青路面材料、水泥、石灰等）的质量百分比。 6.乳化沥青 emulsified asphalt 石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下，经乳化加工制得的均匀沥青产品。,四、原材料检测及质量要求,一般规定 用于乳化沥青冷再生混合料的原材料有：RAP、乳化沥青、水泥、矿粉、集料和水等。各种材料到场后必须进行质量检验，经评定合格后方可使用。 回收沥青路面材料（RAP） 用于厂拌冷再生的RAP必须经过破碎、筛分后方可使用。一般将RAP筛分成0-10mm和10-30mm两档（由于铣刨机性能优越，铣刨原沥青面层得到的RAP约97%可以直接筛分使用，只有约3%的RAP需要再次破碎
9、，而且破碎生产效率很高、成本很低）。回收的RAP需要对其含水率（不大于3%）、级配、沥青含量和砂当量（不小于60）进行检测。,四、原材料检测及质量要求,乳化沥青,通常情况下，厂拌冷再生宜采用慢裂型阳离子乳化沥青，具体指标见右表。,四、原材料检测及质量要求,水泥 水泥的初凝时间应在3h以上，终凝时间宜在6h以上，不应使用快硬、早强水泥。水泥应疏松、干燥、无聚团、结块、受潮变质。水泥强度等级可为32.5或42.5. 集料和填料 应通过掺加新集料和填料改善冷再生混合料的级配，集料和填料应满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F40）的质量技术要求。 水 应纯洁、不含有机物等其他杂志。 确定最佳乳化沥
10、青用量,四、原材料检测及质量要求,公路沥青路面再生技术规范，推荐采用粗粒式级配。,五、冷再生的配合比设计,配合比设计的基本流程,随机取样，低温烘干确定含水量 分析得出铣刨料级配及沥青含量 确定最佳用水量 乳化沥青最佳用量的确定 乳化沥青冷再生混合料性能验证试验,五、冷再生的配合比设计,试验准备工作,铣刨料含水量测试 铣刨料抽提、级配 混合料级配优选 室内拌合控制 压实成型 毛体积密度、最大理论密度试验,五、冷再生的配合比设计,确定最佳含水量,拟定乳化沥青掺量为3.0% 以含水量间距为0.5%-1.0% 进行土工重型击实试验 干密度与实际含水量的关系曲线，确定最佳含水量OWC,五、冷再生的配合比
11、设计,确定最佳乳化沥青用量,以上述步骤得到的最佳含水量为基础 乳化沥青含量取4-5个（2.0%-4%），水泥用量取3-4个（1%-2%） 进行浸水马歇尔试验和劈裂强度试验 得到劈裂强度与乳化沥青含量的关系曲线，确定最佳乳化沥青含量,六、冷再生的施工工艺,施工工艺,一般规定 RAP堆放和存储要求 施工工艺 现场施工检测与质量控制要求 施工质量检查与验收,六、冷再生的施工工艺,一般规定,气候条件：最低气温应不小于10C 交通管制：施工标志、减速标志、严禁超车标志等 材料堆放：硬地面应有良好的排水措施和防水设施 施工队伍：专业、技术过硬的队伍 施工步骤：施工准备拌和运输-摊铺碾压养生开放交通,六、冷
12、再生的施工工艺,RAP堆放、储存,1、不同回收的RAP料应分开堆放、不得混杂，保证材料均匀一致。不同料源、品种、规格的新集料不得混杂堆放。 2、RAP料的堆放高度以材料不结块成团为宜。村料场要布置排水系统、露天存放必须覆盖帆布防雨防晒。,六、冷再生的施工工艺,拌和,1、矿粉、水泥、水和乳化沥青的添加设备必须经常检查，保持畅通。料仓应装配机械振捣设备，必要时加以人工振捣，确保各种材料均匀出料。 2、当拌和设备中途发生故障时，应立即通知运输车司机将已装入车内的冷再生混合料送到工地，不宜等装满再走。 3、停止拌和冷再生混合料后，在拌和机停机前应用水冲洗干净拌缸和乳化沥青输送管道。,六、冷再生的施工工
13、艺,装车、运输,1、宜采用载重量不小于20吨的大吨位自卸车运输。运输车的数量应根据拌和机的生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定运料车的运力应稍有富余，施工过程中摊铺机的前方应有运料车等候，多余3辆后开始摊铺。 2、从拌和机向车厢内卸料时，应从车厢前、后、中部分三次装料，每次汽车应至少移动二次位置，平衡装料，以减少冷再生混合料离析现象。装满混合料的车辆不得随意中途停留，汽车在卸料前方可撤除覆盖物，在等待其他车辆卸料的过程中，不能撤除覆盖物。卸料时，汽车在后轴轮胎与摊铺机前10-30cm处停车，严防撞击摊铺机，此时汽车应挂空挡等候摊铺机推动前行。 3、离析、结成团块、卸料时滞留于车上的冷
14、再生混合料，以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的冷再生混合料都应废弃。运至铺筑现场的冷再生混合料，应在当天或当班完成压实。,六、冷再生的施工工艺,摊铺,1、摊铺前对下承层的处理： 用硬扫帚或鼓风机清扫下层表面，有泥土等不洁物污染时，应一边清扫一边用高压水冲洗干净，并待下层表面的水分基本蒸发后铺筑。若下层表面不平整，应铣刨或用水稳料或冷再生料铺筑整平层，恢复横断面。 2、现场摊铺： 冷再生混合料可采用热拌沥青混合料摊铺方法进行摊铺。 一台摊铺机的摊铺宽度不宜超过7.5m，通常采用两台性能接近的摊铺机组成梯队联合摊铺，两幅之间应有30cm-60cm左右宽度的搭接，保证搭接缝为湿接缝，并躲开车道轮迹。
15、,六、冷再生的施工工艺,摊铺,2、现场摊铺： 摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺过程中不应随意变换速度或中途停顿。如果拌和机生产率降低，则可采取放慢摊铺机的摊铺速度的办法相对应。摊铺速度宜控制在3-4m/min，容许放慢到1-2m/min。 冷再生混合料摊铺前，不必将熨平板加热，只需涂少量防粘剂（柴油：水=1:3）即可。熨平板加宽铰接处的缝隙应仔细调节紧密，防止摊铺后路表面留有痕迹。 冷再生混合料的松铺系数（1.3左右）和松铺厚度，必须从实际施工中测得。首先在试验段施工中求取，随后在大面积施工中进行校核调整。在摊铺过程中，技术员应随时检查摊铺的松铺厚度，并及时
16、通知操作手。,六、冷再生的施工工艺,摊铺,2、现场摊铺： 应指派专人清扫干净摊铺机两条轨链板的行驶路线，使摊铺机能平稳前进，已保证摊铺平整度。 摊铺机在摊铺过程中，一定要控制好料位传感器的高程，使储料箱中的螺旋送料器始终埋入冷再生混合料不少于3/4的高度，以减小在摊铺过程中冷再生混合料的离析。摊铺机后方应安排专人对离析部位进行人工处理，边摊铺边补平。 当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂痕、拖痕时，应分析原因，予以消除。,六、冷再生的施工工艺,摊铺,六、冷再生的施工工艺,碾压,碾压可参考下述工序进行,六、冷再生的施工工艺,碾压,1、初压： 采用12台8t12t钢轮压路机静压1遍、中或低档位振压1遍（轮迹重叠轮宽的1/2左右，往返1个来回为1遍），紧跟摊铺机进行碾压，并保持较短的初压区长度（3050m）。 2、复压： 宜先采用2台35t
