瀝青路面冷再生技術(shù)初探
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁
再生二灰穩(wěn)定碎石基層或水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí)可摻加水泥作為穩(wěn)定劑，再生得到的混合料作為路 面的基層使用。水泥可以采用以下三種添加方式：
（1）將粉狀水泥撒布在再生機(jī)前的被再生路面上，再生機(jī)經(jīng)過時(shí)可將水泥與被銑刨下來的舊混合 料進(jìn)行拌和。
（2）用專用水泥稀漿攪拌輸送車將水泥與水拌和成稀漿狀，水泥稀漿可以直接噴灑到再生機(jī)的拌 和罩殼內(nèi)。這樣不僅可以保證水泥用量的精確性，同時(shí)也防止了因刮風(fēng)等而損失水泥材料。
（3）采用專用水泥撒布車撒布水泥，撒布車作為再生機(jī)組的一部分。
不論采用粉狀水泥方式或水泥稀漿方式添加，水泥用量一般控制在2%~4%（重量百分比）之間?！ ?
再生瀝青面層混合料可摻加乳化瀝青或泡沫瀝青，再生得到的混合料可作為瀝青碎石基層或?yàn)r青 下面層使用。
乳化瀝青可以提高混合料的粘結(jié)力和承載力，有助于使舊路面中老化的瀝青復(fù)原、軟化。使用乳 化瀝青的好處是其粘度低，易于用再生設(shè)備中的液體噴灑裝置添加，再生材料與乳化瀝青拌和后，乳化瀝青破乳后瀝青有較高的粘度，因此可以提高舊材料的粘結(jié)性。
泡沫瀝青是通過在熱瀝青中加入少量的水（約為瀝青用量的2%~3%）產(chǎn)生的。使用的瀝青為普通針入度級的瀝青，如AH-70號普通瀝青。當(dāng)水注入熱瀝青時(shí)，水會迅速蒸發(fā)，從而引起瀝青在飽和蒸 氣內(nèi)產(chǎn)生爆炸泡沫，體積膨脹至原來的15至20倍。泡沫瀝青的產(chǎn)生如圖2所示。泡沫瀝青增加了 瀝青的體積和表面活性，在發(fā)泡的過程中，瀝青的粘度顯著降低，從而使瀝青能充分地?cái)U(kuò)散進(jìn)骨料中去。
衡量泡沫瀝青的質(zhì)量的主要參數(shù)是膨脹比和半衰期。膨脹比是最終形成泡沫瀝青的最體積與最 初未泡沫化時(shí)瀝青的體積之比，一般泡沫瀝青的膨脹比應(yīng)為15~20.半衰期為泡沫瀝青的體積縮減至 其最體積50%時(shí)所用的時(shí)間，半衰期以s計(jì)，一般半衰期數(shù)值在10~15s之間。原則上膨脹比越、半衰期越長的泡沫瀝青質(zhì)量越好。
泡沫瀝青由再生機(jī)上的泡沫瀝青輸送及噴灑系統(tǒng)產(chǎn)生并直接噴灑進(jìn)再生機(jī)的拌和罩殼內(nèi)。在粒料中，泡沫瀝青的用量一般為3%~5%（重量百分比）。當(dāng)被再生的混合料中本很含有較多瀝青時(shí)，其用量 可降低為2%~3%.在采用泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑時(shí)，加入少量水泥（一般為1%~2%）是有好處的，它可以 使再生混合料結(jié)構(gòu)層獲得所需強(qiáng)度的同時(shí)，提高表面質(zhì)量，防止裂紋的發(fā)生。
路面的冷再生施工速度快，經(jīng)過正確設(shè)計(jì)施工再生得到的混合料質(zhì)量良好，能滿足正常的路用性 能。采用冷再生技術(shù)還可以節(jié)約量的養(yǎng)護(hù)和建設(shè)資金，減少廢舊混合料對環(huán)境的污染，因此具有重的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2、路面冷再生混合料的配合比設(shè)計(jì)
路面冷再生混合料因其中摻加了一定比例的舊料和再生劑，故其配合比設(shè)計(jì)與普通的新拌混合料配合比設(shè)計(jì)有所不同。美國某些州已在利用Superpave的方法來設(shè)計(jì)再生瀝青混合料。日本 對再生瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)提出了有別于普通瀝青混合料的很具體的技術(shù)指標(biāo)。
我國目前沒有再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)規(guī)范，因此，提出適合我國現(xiàn)階段國情的再生瀝青混合 料設(shè)計(jì)方法很有必要。
2.1 舊混合料的性能評價(jià)
研究瀝青混合料隨使用年限發(fā)生的變化對瀝青路面再生利用非常關(guān)鍵，因?yàn)樗苯佑绊懺偕?nbsp;路面的性能，因此對舊瀝青路面的評價(jià)在路面再生的工藝中非常重要。
（1）研究將根據(jù)舊瀝青路面不同的破壞狀況，確定適宜的取樣頻率，隨機(jī)鉆芯取樣以獲得有代 表性的樣品；
（2）對舊瀝青混合料采用抽提法，分析礦料級配、集料性能的變化；舊二灰碎石或水泥穩(wěn)定 碎石混合料分析其級配；
（3）采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的工藝提取老化的瀝青，并采用針入度分級體系以及Superpave的PG分 級體系分別進(jìn)行分析研究，比較老化瀝青和新鮮瀝青的性能差異；
（4）根據(jù)老化瀝青的性能選擇合適的穩(wěn)定劑及摻量，使再生后的瀝青滿足路用性能要求。
2.2 冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1）獲取有代表性的RAP樣品；
（2）試驗(yàn)室確定回收的混合料的組成及性能；
（3）確定 添加的新集料的規(guī)格和用量；
（4）選擇新添穩(wěn)定劑的等級和用量；
（5）確定拌和前的含水量；
（6）養(yǎng)生初期和養(yǎng)生結(jié)束時(shí)混合料性能（尤其是水穩(wěn)定性）試驗(yàn)；
（7）確定最佳配合比。
3、路面冷再生混合料的性能試驗(yàn)
路面冷再生后的混合料與新拌混合料的性能是否相同，將直接影響到現(xiàn)場冷再生路面的使用 壽命，現(xiàn)分別對半剛性基層再生混合料和瀝青面層再生混合料的性能進(jìn)行分析。
3.1 瀝青面層路面冷再生混合料性能
針對面層混合料進(jìn)行現(xiàn)場冷再生混合料的高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)、低溫抗裂性試驗(yàn)、水穩(wěn)定性檢驗(yàn)以及疲勞試驗(yàn)，充分比較再生混合料的路用性能。
（1）現(xiàn)場冷再生瀝青混合料的室內(nèi)性能；
（2）現(xiàn)場冷再生瀝青混合料與新拌瀝青混合料性能的對比研究。
3.2 半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料性能
半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料主要用于路面的基層。半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料性能的研 究主要包括強(qiáng)度試驗(yàn)（馬歇爾穩(wěn)定度、流值；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；間接抗拉強(qiáng)度；養(yǎng)生后的殘留穩(wěn)定度等）。
3.3 現(xiàn)場冷再生路面的施工工藝與質(zhì)量控制
我國目前還缺乏路面現(xiàn)場冷再生的施工規(guī)范，本文結(jié)合無錫市路中養(yǎng)護(hù)工程有限公司現(xiàn)場 冷再生工程的實(shí)際施工狀況，側(cè)重分析現(xiàn)場冷再生路面的施工工藝與施工質(zhì)量控制方法，以形成 現(xiàn)場冷再生路面施工指南，主要包括以下內(nèi)容：
（1）刨下來的舊路面混合料的級配要求；
（2）最佳含水率和通風(fēng)養(yǎng)生；
（3）現(xiàn)場冷再生路面施工的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證的要求；
①現(xiàn)場冷再生的材料要求（舊料、瀝青、添加劑等）；
②現(xiàn)場冷再生的混合料技術(shù)要求（體積參數(shù)、性能指標(biāo)、級配要求等）；
③現(xiàn)場冷再生施工技術(shù)要求（準(zhǔn)備、施工、驗(yàn)收等）。
3.4 現(xiàn)場冷再生路面的性能觀測
再生前對路面的狀況（平整度、抗滑、破損狀況等）進(jìn)行調(diào)查和評價(jià)，對于完工后的現(xiàn)場冷再 生路面進(jìn)行定期觀測（平整度、抗滑、破損狀況等），并與同期新建路面的使用情況作對比，研究 現(xiàn)場冷再生路面的路用性能。
4、結(jié)束語
由于瀝青路面冷再生節(jié)約了量的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)資金，減少了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的破壞，具有 巨的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，目前路面冷再生技術(shù)在我國還處于試驗(yàn)推廣階段，在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā) 展的今天，進(jìn)一步加強(qiáng)研究路面冷再生技術(shù)，對我國公路的建設(shè)發(fā)展都具有特別重要的意義。
（1）將粉狀水泥撒布在再生機(jī)前的被再生路面上，再生機(jī)經(jīng)過時(shí)可將水泥與被銑刨下來的舊混合 料進(jìn)行拌和。
（2）用專用水泥稀漿攪拌輸送車將水泥與水拌和成稀漿狀，水泥稀漿可以直接噴灑到再生機(jī)的拌 和罩殼內(nèi)。這樣不僅可以保證水泥用量的精確性，同時(shí)也防止了因刮風(fēng)等而損失水泥材料。
（3）采用專用水泥撒布車撒布水泥，撒布車作為再生機(jī)組的一部分。
不論采用粉狀水泥方式或水泥稀漿方式添加，水泥用量一般控制在2%~4%（重量百分比）之間?！ ?
再生瀝青面層混合料可摻加乳化瀝青或泡沫瀝青，再生得到的混合料可作為瀝青碎石基層或?yàn)r青 下面層使用。
乳化瀝青可以提高混合料的粘結(jié)力和承載力，有助于使舊路面中老化的瀝青復(fù)原、軟化。使用乳 化瀝青的好處是其粘度低，易于用再生設(shè)備中的液體噴灑裝置添加，再生材料與乳化瀝青拌和后，乳化瀝青破乳后瀝青有較高的粘度，因此可以提高舊材料的粘結(jié)性。
泡沫瀝青是通過在熱瀝青中加入少量的水（約為瀝青用量的2%~3%）產(chǎn)生的。使用的瀝青為普通針入度級的瀝青，如AH-70號普通瀝青。當(dāng)水注入熱瀝青時(shí)，水會迅速蒸發(fā)，從而引起瀝青在飽和蒸 氣內(nèi)產(chǎn)生爆炸泡沫，體積膨脹至原來的15至20倍。泡沫瀝青的產(chǎn)生如圖2所示。泡沫瀝青增加了 瀝青的體積和表面活性，在發(fā)泡的過程中，瀝青的粘度顯著降低，從而使瀝青能充分地?cái)U(kuò)散進(jìn)骨料中去。
衡量泡沫瀝青的質(zhì)量的主要參數(shù)是膨脹比和半衰期。膨脹比是最終形成泡沫瀝青的最體積與最 初未泡沫化時(shí)瀝青的體積之比，一般泡沫瀝青的膨脹比應(yīng)為15~20.半衰期為泡沫瀝青的體積縮減至 其最體積50%時(shí)所用的時(shí)間，半衰期以s計(jì)，一般半衰期數(shù)值在10~15s之間。原則上膨脹比越、半衰期越長的泡沫瀝青質(zhì)量越好。
泡沫瀝青由再生機(jī)上的泡沫瀝青輸送及噴灑系統(tǒng)產(chǎn)生并直接噴灑進(jìn)再生機(jī)的拌和罩殼內(nèi)。在粒料中，泡沫瀝青的用量一般為3%~5%（重量百分比）。當(dāng)被再生的混合料中本很含有較多瀝青時(shí)，其用量 可降低為2%~3%.在采用泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑時(shí)，加入少量水泥（一般為1%~2%）是有好處的，它可以 使再生混合料結(jié)構(gòu)層獲得所需強(qiáng)度的同時(shí)，提高表面質(zhì)量，防止裂紋的發(fā)生。
路面的冷再生施工速度快，經(jīng)過正確設(shè)計(jì)施工再生得到的混合料質(zhì)量良好，能滿足正常的路用性 能。采用冷再生技術(shù)還可以節(jié)約量的養(yǎng)護(hù)和建設(shè)資金，減少廢舊混合料對環(huán)境的污染，因此具有重的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2、路面冷再生混合料的配合比設(shè)計(jì)
路面冷再生混合料因其中摻加了一定比例的舊料和再生劑，故其配合比設(shè)計(jì)與普通的新拌混合料配合比設(shè)計(jì)有所不同。美國某些州已在利用Superpave的方法來設(shè)計(jì)再生瀝青混合料。日本 對再生瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)提出了有別于普通瀝青混合料的很具體的技術(shù)指標(biāo)。
我國目前沒有再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)規(guī)范，因此，提出適合我國現(xiàn)階段國情的再生瀝青混合 料設(shè)計(jì)方法很有必要。
2.1 舊混合料的性能評價(jià)
研究瀝青混合料隨使用年限發(fā)生的變化對瀝青路面再生利用非常關(guān)鍵，因?yàn)樗苯佑绊懺偕?nbsp;路面的性能，因此對舊瀝青路面的評價(jià)在路面再生的工藝中非常重要。
（1）研究將根據(jù)舊瀝青路面不同的破壞狀況，確定適宜的取樣頻率，隨機(jī)鉆芯取樣以獲得有代 表性的樣品；
（2）對舊瀝青混合料采用抽提法，分析礦料級配、集料性能的變化；舊二灰碎石或水泥穩(wěn)定 碎石混合料分析其級配；
（3）采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的工藝提取老化的瀝青，并采用針入度分級體系以及Superpave的PG分 級體系分別進(jìn)行分析研究，比較老化瀝青和新鮮瀝青的性能差異；
（4）根據(jù)老化瀝青的性能選擇合適的穩(wěn)定劑及摻量，使再生后的瀝青滿足路用性能要求。
2.2 冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1）獲取有代表性的RAP樣品；
（2）試驗(yàn)室確定回收的混合料的組成及性能；
（3）確定 添加的新集料的規(guī)格和用量；
（4）選擇新添穩(wěn)定劑的等級和用量；
（5）確定拌和前的含水量；
（6）養(yǎng)生初期和養(yǎng)生結(jié)束時(shí)混合料性能（尤其是水穩(wěn)定性）試驗(yàn)；
（7）確定最佳配合比。
3、路面冷再生混合料的性能試驗(yàn)
路面冷再生后的混合料與新拌混合料的性能是否相同，將直接影響到現(xiàn)場冷再生路面的使用 壽命，現(xiàn)分別對半剛性基層再生混合料和瀝青面層再生混合料的性能進(jìn)行分析。
3.1 瀝青面層路面冷再生混合料性能
針對面層混合料進(jìn)行現(xiàn)場冷再生混合料的高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)、低溫抗裂性試驗(yàn)、水穩(wěn)定性檢驗(yàn)以及疲勞試驗(yàn)，充分比較再生混合料的路用性能。
（1）現(xiàn)場冷再生瀝青混合料的室內(nèi)性能；
（2）現(xiàn)場冷再生瀝青混合料與新拌瀝青混合料性能的對比研究。
3.2 半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料性能
半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料主要用于路面的基層。半剛性基層現(xiàn)場冷再生混合料性能的研 究主要包括強(qiáng)度試驗(yàn)（馬歇爾穩(wěn)定度、流值；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；間接抗拉強(qiáng)度；養(yǎng)生后的殘留穩(wěn)定度等）。
3.3 現(xiàn)場冷再生路面的施工工藝與質(zhì)量控制
我國目前還缺乏路面現(xiàn)場冷再生的施工規(guī)范，本文結(jié)合無錫市路中養(yǎng)護(hù)工程有限公司現(xiàn)場 冷再生工程的實(shí)際施工狀況，側(cè)重分析現(xiàn)場冷再生路面的施工工藝與施工質(zhì)量控制方法，以形成 現(xiàn)場冷再生路面施工指南，主要包括以下內(nèi)容：
（1）刨下來的舊路面混合料的級配要求；
（2）最佳含水率和通風(fēng)養(yǎng)生；
（3）現(xiàn)場冷再生路面施工的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證的要求；
①現(xiàn)場冷再生的材料要求（舊料、瀝青、添加劑等）；
②現(xiàn)場冷再生的混合料技術(shù)要求（體積參數(shù)、性能指標(biāo)、級配要求等）；
③現(xiàn)場冷再生施工技術(shù)要求（準(zhǔn)備、施工、驗(yàn)收等）。
3.4 現(xiàn)場冷再生路面的性能觀測
再生前對路面的狀況（平整度、抗滑、破損狀況等）進(jìn)行調(diào)查和評價(jià)，對于完工后的現(xiàn)場冷再 生路面進(jìn)行定期觀測（平整度、抗滑、破損狀況等），并與同期新建路面的使用情況作對比，研究 現(xiàn)場冷再生路面的路用性能。
4、結(jié)束語
由于瀝青路面冷再生節(jié)約了量的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)資金，減少了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的破壞，具有 巨的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，目前路面冷再生技術(shù)在我國還處于試驗(yàn)推廣階段，在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā) 展的今天，進(jìn)一步加強(qiáng)研究路面冷再生技術(shù)，對我國公路的建設(shè)發(fā)展都具有特別重要的意義。
