沥青路面就地热再生工程关键技术.pdf

1、沥青路面就地热再生工程关键技术二二一年三月三十日东南大学 交通学院汇报人：马 涛东南大学交通学院汇报内容0101基本原理适用分析0303配比设计02020404施工关键0505总结展望东南大学交通学院旧料再生剂新料（新沥青+新集料）再生混合料加热铣刨拌和摊铺压实再生路面原路面一、基本原理东南大学交通学院一、基本原理旧料新集料旧料新料东南大学交通学院沥青恢复黏聚力恢复沥青膜恢复粘附作用恢复骨架构成承载力保障空隙结构一、基本原理东南大学交通学院普通沥青混合料再生沥青混合料一、基本原理东南大学交通学院旧料再生剂新料（新沥青+新集料）再生混合料加热铣刨拌和摊铺压实再生路面原路面再生混合料再生路面原路面

2、旧料加热一、基本原理东南大学交通学院二、适用分析东南大学交通学院 就地热再生基本适用条件：路面结构强度指数PSSI宜不低于80；路面沥青25针入度宜不低于20；路面沥青层厚度宜超过拟再生深度30mm以上；路面再生深度范围内沥青混合料的沥青含量宜不低于3.8%；路面病害应主要集中在再生深度范围内。水损害车辙裂缝抗滑不足二、适用分析东南大学交通学院通过就地热再生能够改善沥青表层的抗滑性能，但需要事先分析抗滑性能不足的原因：用油量偏大，或出现水损害；沥青稠度太低，表面进一步压密；级配不当，粗料少、细料多；集料软弱，宏观纹理和微观构造小；粗集料抵抗磨光的能力差（由磨光值、棱角性、压碎值等表征）；车轮磨

3、耗太严重。二、适用分析东南大学交通学院水损害的主要表现是坑槽、唧泥；水损害的另一表现为渗水系数过大；通过就地热再生可提高混合料的密实度和密水性，但需要分析水损害产生的原因与程度：沥青黏性差；集料黏附等级低；沥青老化（在施工中的过度加热老化、长期使用过程中老化）；空隙率过大，水的作用。处理层的损坏程度以及下层的损坏程度二、适用分析东南大学交通学院就地热再生能够用于处理表层裂缝，但必须对裂缝的形式及其成因做针对性分析：复杂结构性裂缝只能是暂时恢复；DOWN-TOP裂缝并不能实现根治；TOP-DOWN裂缝更加适用；低温开裂产生的TOP-DOWN裂缝，必须采取措施保障再生后沥青及沥青混合料的良好变形能

4、力，而这正是当前就地热再生有所欠缺的。二、适用分析东南大学交通学院二、适用分析通常认为发生车辙的路面非常适用于采用就地热再生进行养护维修，老化有利于抗车辙能力的提高，但也必须对以下问题进行针对性分析：中下面层的车辙通常占总车辙量的50%左右。考虑车辙的发展阶段，车辙是否处于严重流动阶段 考虑车辙发展的成因：混合料自身不足，高温，交通荷载 再生过程会造成沥青老化有利于提高抗车辙能力，但老化也会带来其他性能的下降，需要根据实际情况进行平衡考虑与设计。车辙还会对施工工艺产生影响：新料的添加量、新料的配比设计以及现场的加热效果。东南大学交通学院二、适用分析针对江苏省的就地热再生路面，依据不同施工时间、

5、不同施工单位、不同路况、不同养护方法等对其中的120km路段进行调查，共9个大段落，75个小段落，其中再生（含微表处、罩面等）路段为93km，其它为对比路段。东南大学交通学院就地热再生技术对于路面平整度改善的积极作用二、适用分析东南大学交通学院就地热再生技术可有效恢复路表防滑性能二、适用分析东南大学交通学院就地热再生技术对路面的抗车辙能力具有良好的恢复效果二、适用分析东南大学交通学院就地热再生技术对于处治车辙、抗滑能力和平整度的下降等病害有明显的效果二、适用分析东南大学交通学院对原路面裂缝现有三种处理方式：（1）不处理（2）浅层处理：4cm（3）深层处理：1218cm二、适用分析东南大学交通学

6、院短期内反射裂缝的扩展并不明显处理裂缝未处理裂缝裂缝总数扩展上来裂缝数裂缝总数扩展上来裂缝数深层处理路段366（4条为桥头搭板，另2条靠近搭板）201浅层处理路段11071（位于桥头搭板处）二、适用分析东南大学交通学院不同处理方式的平整度有明显差别二、适用分析建议对于一般裂缝可以不进行处理，而对于较宽或多条集中及出现分叉、边缘沉陷的裂缝，则必须处理，处理的方式应是深层预处理。东南大学交通学院三、配比设计东南大学交通学院三、配比设计东南大学交通学院三、配比设计现有旧料取样方法难以准确反应路面性能东南大学交通学院提出了依据路面性能参数分布规律的旧料取样方法统计统计RQI、RDI、SRI指标指标去除

7、各项指标中最大和最小的去除各项指标中最大和最小的2.5%将剩余数据等间隔分为五档将剩余数据等间隔分为五档各参数各参数最可几段落最可几段落具有公共段落具有公共段落是是否否选为取样段落选为取样段落选取选取RDI最可几段最可几段落取样段落落取样段落确定各参数分布的最可几段落确定各参数分布的最可几段落三、配比设计行驶质量指数、车辙深度指数、抗滑性能指数东南大学交通学院8111417202302468极限荷载极限荷载再生剂比例再生剂比例(%)再生料A再生料B原样152025303540455002468断裂能断裂能再生剂比例再生剂比例(%)再生料A再生料B原样05001000150020002500再生

8、混合料A再生混合料B动稳定度动稳定度(/次次)环形加载常规三、配比设计东南大学交通学院01020304050607080901001613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率/%筛孔/mm规范下限旧料级配再生级配01020304050607080901001613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率/%筛孔/mm规范下限旧料级配再生级配考虑性能目标控制关键粒径三、配比设计东南大学交通学院三、配比设计平均车辙/mm最大车辙/mm净截面积/cm2510152051015201020301020300200400020040

9、0m为最大车辙深度（mm）h为路面标高提高值（mm）,一般取2=.+.+.东南大学交通学院三、配比设计原路面车辙深度的变化将直接影响新料添加比例，从而影响再生混合料的实际配比和性能。东南大学交通学院以SMA13为例，以15%新料掺量为基准，研究新料掺量的变化对再生混合料性能的影响。三、配比设计东南大学交通学院提出了依据车辙深度变异性的就地热再生混合料配合比设计方法 三、配比设计东南大学交通学院四、施工关键核心：温度传递散失均匀性东南大学交通学院四、施工关键东南大学交通学院四、施工关键东南大学交通学院四、施工关键东南大学交通学院骨架结构变异空隙率变异性四、施工关键东南大学交通学院40455055

10、60657075101520253035环境温度/结构层中心温度/303540455055036912风速/（m/s）结构层中心温度/4747.54848.54902004006008001000太阳辐射/（W/m2）结构层中心温度/131 135 137 1311321331341351361371380123第一台加热机温度（第一台加热机温度（）风速（风速（m/s）98 103 109 9698100102104106108110333435363738第一台加热机温度（第一台加热机温度（）环境温度（环境温度（）139 138 138 156 161 晴晴晴晴晴晴阴雨天阴雨天阴雨天阴雨天1

11、26512321212171140太阳辐射（太阳辐射（W/m2）环境温度风速太阳辐射四、施工关键东南大学交通学院深度（深度（cm）油石比油石比（%）1235.3222.3 179.5 133.55.8228.5 182.8 134.06.3235.2 188.3 141.1深度（深度（cm）空隙率空隙率（%）表面表面1232.10222.0 208.9 161.1 118.22.89220.2 205.8 159.0 115.54.98216.2 206.5 154.3 109.5深度（深度（cm）层间水情况层间水情况表面表面123无层间水无层间水222.0 208.9 161.1 118.2

12、有层间水有层间水198.0 185.4 137.5 104.2四、施工关键室内试验现场验证 油石比增加有助于提高加热效果 空隙率增加会降低加热效果 层间水会显著降低加热效果东南大学交通学院 路面拱起也会影响就地热再生的加热效果 借助规范中保证率的概念，对于高速公路和一级公路，在就地热再生施工过程中应保证至少有95%的混合料铣刨温度满足要求，对于其他等级的道路，应保证至少有90%的混合料铣刨温度满足要求四、施工关键东南大学交通学院借助规范中保证率的概念，对于高速公路和一级公路，在就地热再生施工过程中应保证至少有95%的混合料铣刨温度满足要求，对于其他等级的道路，应保证至少有90%的混合料铣刨温度

13、满足要求最大车辙深度（mm）拱起超过多少需要铣刨（mm）高速公路、一级公路其他等级公路516.033.61015.532.71514.831.22013.829.2建议值1530四、施工关键东南大学交通学院再生厚度直接影响着工程成本和工程计量，也是再生工程质量的重要反映。但现行规范中没有相关标准。由于再生层和下层材料相近且热粘结，取芯后用钢板尺或卡尺量取表面高度的方法不精确。四、施工关键东南大学交通学院提出了简便易行且精度高的就地热再生工程再生厚度测试方法，通过层间隔离取芯水中重三个步骤实现了再生厚度的精确测试。四、施工关键东南大学交通学院峰值最低180-200100-120140-160100-120 改进加热设备提高加热效率 采取良好的保温措施 分工序实现有效加热 改进和优化拌和工艺 进一步提升智能化控制 加强试验路铺筑 制定不同影响因素的应对方案四、施工关键东南大学交通学院五、总结展望0101基本原理适用性分析0303配合比设计02020404施工关键环节深化研究方法细化方法完善精细控制工程数据积累工艺技术提升就地再生规范东南大学交通学院谢谢！