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1、高速公路中修废料在农村公路 建设中的应用技术 (项目来源:交通部西部交通建设科技项目 编号2004 318 773 52) 杨 彦 海 辽宁省交通科学研究院 2009昆明 介绍内容 第一部分 研究的目的和意义 第二部分 项目研究基本情况 第三部分 应用和获奖情况 辽宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 年限/年 里 公 / 石 料 节约资源 里程 沥 青 减少堆放污染 保护环境 减少石料开采 辽
2、宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 目前辽宁公路总里程近10万公里，其中高速公路2747公里； 2009年，全省同时开工高速公路17条，共1000多公里 ； 到2010年，总里程接近4000公里 。形成三环七射五联六通 道的开放式网络格局。建成环沈阳中心城市、环中部城市群和 环黄海、渤海3条高速公路环线；7条高速公路以沈阳为中心向 外辐射；5条高速公路内连路网、外通海港；6条高速公路大通 道与周边高速公路全面对接。 辽宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 辽宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 辽宁公路密度69.04公里/百平方公里。农村公路总里程86021 公里，其中县道120
3、18公里，乡道30689公里，村道42356公里， 专用路958公里。 十五期末，辽宁普通公路实现了两个突 破和两个百分之百，即公路总里程突破5万公路，高级次高 级路面突破3万公里；100%的乡镇通油路和100%行政村通公 路。十一五期末，实施路基改造1.3万公里，黑色路面增加1.5 万公里。县到所辖乡、乡到所辖行政村100%通油路。 到2020年，全省公路总里程将达到12万公里，黑色路面达到 10万公里，高速公路5000公里。 辽宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 近年来，辽宁农村公路建设中高 度重视路面新材料、新技术、新工 艺的研究与推广应用。SBS改性沥 青、SBR改性沥青、高模量
4、沥青、 橡胶沥青等材料；SMA、稀浆封层 （ 微 表 ） 、 纤 维 封 层 、 碎石（同 步）封层、石屑封层、cape封层等 技术都得到普遍使用，取得非常好 的效果。 辽宁省交通科学研究院 一 研究的目的和意义 旧料在农村公路建设中怎么用 热 再生 冷 再生 温 再生 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 高速公路中修废料用于农村公路的基本要求 使用合理，具有较长期的使用寿命； 根据用途，提高旧料掺配率，降低工程成本； 施工方便，易于生产、拌和、摊铺及压实； 节省资源，具有明显的经济、社会和环境效益。 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 废旧沥青混合料再生利用的设计过程 取样，分析
5、新旧材料性质； 确定新旧沥青混合料的比例； 根据再生料的用途，确定矿料级配类型； 马歇尔试验确定最佳级配和油石比； 配合比试验检验。 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 旧料取样 由于旧矿料级配和旧沥青含量的准确性直接关系着再生沥青 混合料的配合比设计和路用性能,所以旧料取样环节很重要。项目 组综合考虑了旧料的不同使用年限、不同地点、不同结构层等因 素，对不同批次旧料性能进行了多次平行试验，尽可能把旧料变 异性降到最低。 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 60 50 40 30 20 10 0 0-1cm 1-3cm 3-5cm 三大指标试验 mm /0.1 度 入 50 针 4
6、0 沈铁 沈山 0-1cm 1-3cm 3-5cm 30 不同取样路段 /cm 度 20 延 80 10 0 64 48 0-1cm 1-3cm 3-5cm 沈铁 沈山 不同取样路段 32 16 软化点/ 不同路面深度回收旧沥青三大指标图形 0 沈铁 沈山 不同取样路段 1.沥青老化(针入度降低、延度降低、软化点升高)； 2.不同路面深度沥青老化程度是不同的，距离路表以下1cm较严重,超出1cm相对平缓。 辽宁省交通科学研究院 两种信息 二 研究的基本情况 沥青组分分析 为了考察旧沥青老化过程中 组分的变化情况，项目组在两条 高速公路上选取典型旧料抽提出 旧沥青进行了组分分析，并与辽 河AH-
7、90 #道路石油沥青进行了 比较。 100% 80% 量 60% 分含 40% 组分百 20% 0% 沈铁 饱和分 沈山 取样路段 芳香分 胶 质 辽河 沥青质 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 旧矿料级配确定 （取样） 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 率 % / 通过百分 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 筛孔尺寸 /mm 通过下列筛孔(mm)百分率 4.75 48.8 51.5 2.36 35.9 38.7 1.18 30.8 33.2 矿料 范围 16 98.5 99.7 13.2 95.
8、1 95.9 9.5 76.4 78.7 0.6 21.6 23.6 0.3 14.5 16.4 0.15 10.9 12.5 0.075 8.98 9.87 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 动稳定度试验 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 再生 对比 高温性能 m m / 次 定度/ 动稳 AC-13I AC-16I 级配类型 AC-20I AC-25I 2200 2000 1800 1600 次 1400 / 1200 mm/ 度 1000 800 600 400 200 AC20-I型 AC-16I型 不同级配的动稳定度 8000 7000 动稳
9、6000 5000 /mm 4000 3000 /次 3.5 4.0 4.5 5.0 油石比 /% 5.5 6.0 度 再生AC-16 再生AC-20 - 0.0655 X y = 51864e - 0.0709 X y = 66618e 定 定 2000 动稳 不同油石比动稳定度 1000 0 30 40 50 60 70 80 温度/ 不同温度动稳定度 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 弯曲蠕变试验 25 高温性能 ） 率（% 过百分 通 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 级配范围下限 级配范围上限 合成级配 20 19.000 16.000 13.
10、200 9.500 4.750 2.360 1.180 0.600 0.300 0.150 0.075 筛孔尺寸（mm） 全新料 15 m m 10 中挠度/ 跨 再生料 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 时间/s s 0 = 3LF0 2bh 2 10 -6 e (t) = 6hd(t) L2 S (t) = s 0 e (t) J (t) = 1 S (t) 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 劈裂试验 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
11、再 生 对 比 再 生 对 比 劈裂抗拉强度/Mpa 低温性能 5.0 T s m = 0 .006287 4.5 4.0 me 3.5 = P h 0 .1350 A -1.7940 - 0 5 0 .0307 + 0.0936 m . A - 0.0314 3.0 拉伸应变 2.5 破坏 2.0 e 20 10 0 温 度 / 量/MPa 1600 1400 -10 1200 1000 800 600 400 200 1.5 = P 1 .35 + 5m 0 .27 +1.0m hx T 1.0 T -20 T = x S T 再生料 对比料 坏劲度模 破 20 10 0 温度/ -10 -20 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 小梁弯曲试验 RB = 低温性能 11 e SB B = = RB e B 3 L PB 2 b h2 6 h d L2 10 /MPa 度 9 抗弯拉强 8 再生料 对比料 材料 2250 me 2200 2150 最大弯拉应变/ 2100 再生料 对比料 材料 辽宁省交通科学研究院 二 研究的基本情况 抗水损害试验 100 90 80 70
