沥青路面就地冷再生技术研究与应用

水泥、火山灰硅酸盐水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥。水泥强度 等
级可为32.5 或42.5。 水泥等活性添加剂的用量不得超过 2%（占再生混合料矿料的质量 比 ），推荐使用1.5%。
关键参数的确定
确定最佳含水率OWC
针对某一乳化沥青用量（若取3.5%），初始预拌水量2.0%，变化
不同的含水率（间隔0.3%）进行拌和试验，根据再生混合料拌和时的 工作状态、破乳时间和强度性能等确定合适的含水率，此时的含水率 为最佳含水率OWC。
检测项目 破乳速率、 电荷 筛上剩余量（1.18mm），% 标准粘度C25.3，s 恩格拉粘度E25 25℃赛波特粘度Vs 蒸 发 残 留 物 残留物含量，% 针入度（25℃），1/10mm
技术规格 慢裂或中裂 阳离子(+) ≤0.1 10-60 2-30 20-100 ≥63 50-150
试验方法 T 0658 T 0653 T 0652 T 0621 T 0622 T 0623 T 0651 T 0604
89 00
1978年
102
115.67
138.33
0.00204
1988年
0.024
1995年
1.94 2000年
4.1 2005年
7.4
2010年
10.4 2014年
高速公路发展历程
120000 100000
80000 60000 40000 20000 0
104000
74000
41000 19400 0
2010年---2013年底 新增高速3万公里，新增其他道路35万公里。
二、高速公路从无到有，发展迅速
从1988 年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2013年 底，我国高速公路通车里程达10.4万公里，超越美国成为世界第一。
近40年公路发展特点
三、农村公路建设稳步推进
改革开放初期，我国农村公路只有59 万公里，到2013年底，全国 农村
根据实际取样综合分析，为再生设计提供依据，综合设计路面添加
材料的添加量。
所需材料
（一）乳化沥青冷再生适用情况
适 用 路 等 级：
主要针对半刚性基层完整或基层局部破坏比例很小且可以 修 复的沥青路面。适用于一、二、三、四级路和农村公路，针对 旧
路沥青面层再生后，对于一、二、三级路，冷再生层可作为中、
我国道路建设存在问题
技术人才储备不足
质量监管不力
设计前瞻性不足
超限超载
重建设轻养护
我国道路建设存在问题
由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和 社会发展 的需要，从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有 20 多万公里等外公路 ，等外公路占公路总里程的比重达到 14.4%，西部 地区更高，达到21.8%，技 术等级构成仍不理想。2000年到2010年， 国省道及地方道路爆发式的增长， 在建设过程中存在以下问题 : 一、缺乏与爆发式增长匹配的技术人才储备，建设市场人员良莠 不齐，
远远满足不了市场需求。
二、没有到位的质量监管体系及人员，材料质量及施工质量监管 不力， 偷工减料现象严重，建设质量无法保证。
我国道路建设存在问题
三、受经济水平及政绩思想的影响，公路设计缺乏前瞻性，公路使用 年限较 短。 四、经济快速增长，大规模的基础建设，对能源、原材料需求大幅增 加，物 流和人流加快，全国67%的物资运输依靠公路运输，随着运输 成本的升高，
各种再生技术的应用场合
病害波及层位 再生类型
Te T x etx t 热再生 就 地
沥青表层 沥青层冷再生 沥青层 厂拌热再生
Text
厂拌冷再生
基层
全深式冷再生
就地冷再生与传统工艺对比
就 地 冷 再 生
传 统 工 艺
108国道渭南段改扩建项目
由国道标准升级改扩建为一级公路标准，由原有的12米宽扩建到 20 米，所有路过村镇段的路面大约有20公里。
乳化沥青应避免贮存时间过长，影响乳化沥青质量。就地冷再 生宜采用慢裂或中裂乳化沥青。乳化沥青材料性能应满足下表的质 量要求。
检测项目 与粗集料的裹覆性，裹覆面积，% 与粗、细粒式集料拌和试验 常温 贮存 稳定性 1d，% 5d，% 技术规格 ≥4/5 均匀 ≤1 ≤5 试验方法 T 0654 T 0659 T 0655
1978年
20.4
1988年
240
1995年 2000年 2005年 2010年 2014年
国省道及县乡公路发展历程
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 425.6
390.6
188.9
89 0 1978年 1988年 1995年 2000年 2005年 2010年 2014年 102 115.67 138.33
就地冷再生
定义：
采用专用的就地冷再生设备，对沥青路面进行现场冷铣刨，破碎 和筛分（必要时），掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料
（水泥、石灰等）、水，经过常温拌合、摊铺、碾压等工序，一次性
实现旧沥青路面再生的技术。
分类：
根据再生材料的种类和厚度不同，就地冷再生分为 : 全深式就地冷再生 沥青层就地冷再生
确定最佳乳化沥青用量OEC
以预估的乳化沥青用量为中值（推荐3.5%），按照一定间隔变化 形成3-5个乳化沥青用量。拌和试验确定最佳含水率 OWC，按如下步骤
制备马歇尔试件：
马歇尔试件制备步骤：
1. 向拌和机内加入一定量的（如1080g）拌和均匀的RAP和新料（若添 加）组成的再生混合料；
2 .将水泥加入到再生混合料中，拌和时间约30s；
二、就地冷再生技术的社会及经济效益
沥青路面再生分类
沥青路面再生 厂拌热再生 就地热再生 厂拌冷再生 就地冷再生 定义：
先将旧沥青路面铣刨翻松，并清除粘附着的泥土和杂质，然后运 回工厂，通过破碎、筛分，并根据旧料中沥青的含量、沥青老化程度、 碎石级配等指标，掺入设计所需数量的新集料、沥青再生剂进行拌和， 使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新建沥青路面完全相同的方 法重新铺筑。
粘层– Tack Coat 粘层– Tack Coat
下面层-沥青混合料 – Asphalt Hot Mix 防水层/下封层– 透层– Prime Coat
基层 – Base Course
现有解决办法
延长道路使用寿命 成本低
养 护 路面出现轻 微病害 仅面层出现 严重病害 基层出现 严重病害 中 修
原设计：将旧沥青混合料面层7公分全部铣刨掉，重新铺筑20公分二
灰碎石层，然后加铺7+5公分沥青混合料路面面层；因考虑村镇路段 排水问题，不能抬高标高，车流量又较大，不能封闭施工。后经调 研变更为20cm水泥现场冷再生，7+5改性沥青混凝土面层。
就地冷再生与传统工艺对比
就地冷再生 1、半幅开放交通 2、不需要建设专门场地
特点：
与厂拌热再生法相比较，就地热再生法省去了回收料的运输、铣刨
下材料的堆贮、设备的组装与拆卸等环节，并不受气候影响，除少量沥青 外，成品料不再运输。对交通的干扰少。该工艺的特点是：允许较低的混 合料温度(只需满足摊铺温度)，节省燃料，回收料含水量较低，允许使用 的回收料百分比含量高，理论值可达 100％。但投入大，对设备要求较 高，施工时对环境有污染，温度控制有难度。
截止2013年底各等级公路里程
高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 等外公路 10.44 7.95 34.05 40.7 282.41 60.07
截止2013年底公路构成比例
近40年公路发展特点
一、我国公路建设规模快速增长
从2000年---2010年
新增高速公路 3.3万公里，新增其他道路252.27万公里。
传统工艺
1、全幅封闭施工 2、需协调征地，建立拌合场地 3、投入设备价值约1330万 4、投入人力约50人。 5、投入材料用量约500万 6、施工工期约80天 7、材料浪费，污染环境 8、运输成本高
3、投入设备价值约945万
4、投入人力约30人 5、投入材料用量约300万 6、施工工期约40天
7、无材料浪费，节能环保
下面层；对于四级路和农村公路可作为上面层，用作上面层时应 采用稀浆封层、碎石封层、微表处作为磨耗层。 适合该技术的旧路状况评价指标与标准： 弯沉平均值≤0.30mm；当弯沉平均值 >0.30mm 时，通过取芯 进一步评价基层状况。 再生层的下承层应基本完好，满足所处结构层的强度要求。
材料的选择与准备要求
8、运输成本低
每平米造价32元
每平米造价48元
三、就地冷再生施工工艺和工程实例
就地冷再生分类
乳化沥青 再生
就地冷 再生
沥青层 再生
泡沫沥 青再生 全深式再 生
再生过程示意图
原路面状况和适用性的调查与评估
原路面调查与评估重点是：
基层强度与承载能力的评估，以便确定基层在翻修后的强度是否足 够；以及是否需要添加新的集料。 面层和基层材料性能的评估，以便确定RAP料的特性是否适合于就 地冷再生。
公路通车里程达425万公里。全国乡镇通沥青（水泥）路率达到 92.7%，东
中部地区建制村通沥青（水泥）路率达到94%，西部地区 建制村通公路率 达到98%。
四、桥隧建设举世瞩目
我国相继建成一批深水基础、大跨径、施工难度高的特大桥。
2007 年，世界上首座跨径超过1000 米的斜拉桥－－苏通长江公路大 桥建 成，同年，世界上建设规模最大的高速公路隧道－－ 总长18 公 里秦岭终南山隧道建成，这标志着我国桥梁隧道建设已由桥梁大国步 入桥 梁强国。
特点：
厂拌热再生沥青混合料路面能够达到并保持所要求的各项路用性能 指标，并且具有更好的抗车辙性能。既可利用原路废弃材料重新铺筑路 面，又可将回收材料再生后用于其他工程，能最大限度的利用沥青路面 的废料。但施工成本较大，对设备、实验要求较高。
厂拌冷再生
定义：
先将旧沥青路面铣刨翻松，回收运送到拌和厂。经过破碎后与新骨料送 入厂拌再生设备，添加粘结剂和需要的再生添加剂拌和，拌和好的材料送到 施工现场进行摊铺和碾压。
特点：
这项技术不能充分利用废弃料中的旧沥青，而且该法主要用于基层和底
基层，而实际工程中，基层极少数大规模翻修，少量修补又难以压实，市场
空间相对较小。厂拌冷再生工艺生产的混合料，主要用于低载荷交通道路， 或用于道路基层，一般48h就可开放交通。
就地热再生
定义：
就地热再生是指利用热再生机械将旧沥青路面材料就地加热软化，并 加入适当的沥青及改性材料后拌和压实，以旧路面材料为主修筑道路的技 术。
导致超限超载现象严重，严重影响道路寿命。
五、资金缺口比较大，受政绩思想影响，重视新建，轻养护，病害没 有及时 处理，导致路基损毁严重。
沥青混凝土路面 Asphalt Concrete Pavement
上面层-沥青混合料 – Asphalt Hot Mix 中面层-沥青混合料 – Asphalt Hot Mix
就地冷再生 技术研究与应用
目 录
一
我国公路发展现状与趋势
二 三
就地再生技术的社会及经济效益
就地冷再生施工工艺和工程实例
一、我国公路发展现状与趋势
近40年中国公路发展历程
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 425.6 390.6 高速公路 县乡道路 188.9
面层重建
大修、重建 升级改扩建 升级道路标准
基层面层全部翻新
传统工艺现状
沥青路面的设计寿命为 15一20年,但在我国实际使用寿命在10年左右
，爆发式新建的大部分道路进入大、中修期。每年有15%的沥青路面
需要翻修,传统工艺是将原有的路面铣刨，废弃。 每年旧沥青废弃量将达到 260万t,如能加以利用,每年可节省材料费 45亿元人民币,且这个数字是以每年15-20%的速度增长的。10年以后, 沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到 1500万t,届时通过再 生利用每年可节约材料费 15亿元。否则,这些为数巨大的沥青层翻挖 后只能白白废弃掉,不仅浪费了资源,也会对环境造成严重污染。
软化点，℃
延度（15℃），cm 溶解度（三氯乙烯），%
≥46
≥40 ≥97.5
T 0606
T 0605 T 0607
水泥的选择与准备要求
在乳化沥青混合料配合比设计中 ,水是一个重要因素 ;某些情况下, 还要考虑水泥的添加,水泥是改善乳化沥青混合料技术性能的重要因素。 水 泥必须注意防水，避免受潮。 水泥作为活性添加剂时，可以采用普通 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐