沥青路面冷再生技术图文并茂

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路面评价
面层甄别
均匀性
决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节
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路面评价
路基
土质类型 含水量 密实度
垫层
材料类型 级配 含水量
基础状况
钻芯或开挖
从含水量判断道路的排水状 况、路面结构的渗水状况
决定今后新路面结构的湿度 土质、密实度和湿度决定了
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再生结构设计
结构设计
A B
PCI
最低可接受水平
分析期或寿命 周期
分析期
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再生结构设计
结构设计
面层厚度(cm)
面层厚度
28 26 24 22 20 18 16 14 12
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冷再生混合料设计
考虑热压实过程的试件成型是混合料设计关键
冷压实过程的模拟（第一次击实）：国际通用方法 热压实过程的模拟（第二次击实）
与施工季节有关，不同季节的最佳剂量不同，不同 RAP的最佳剂量不同
60 ℃击实40次 70 ℃击实40次 考虑热压实过程使乳化沥青含量减小
2020/6/8
2020/6/8
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再生结构设计
结构设计
如果直接加铺
h=H-旧沥青层等效厚度 旧沥青层等效厚度=λ *PCI^μ*h0^(γ+1) λ=0.000034 μ=2.3564 γ=-0.4207 h0=旧沥青层厚度
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冷再生混合料设计
施工车辙检验
出现的车辙是冷再生沥青混合料在高温条件下嵌挤 力和内摩阻力不足，因剪切流动而发生的破坏。
无侧限抗压强度试验
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冷再生混合料设计
无侧限抗压强度试验温度确定（ 60℃ ）
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施工中路面温度场及压实
不同于HMA的过程
冷压实过程 热压实过程
HMA
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施工中路面温度场及压实
冷再生沥青混合料的压 实过程
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HMA摊铺前冷再生芯样的空隙率 % 11.9 13.3 12.7 13.7 12.5 13.2 12.0 11.4 12.3
12.6（均值）
HMA摊铺后冷再生芯样的空隙率 % 9.5 9.6 9.4 10.9 9.4 10.5 8.8 9.1 8.9
9.6（均值）
空隙率减小 % 2.4 3.7 3.3 2.8 3.1 2.7 3.2 2.3 3.4
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路面评价
变形产生在哪一层
面层甄别
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路面评价
变形产生在哪一层
面层甄别
2020/6/8
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路面评价
老化程度
决定了就沥青材料的可用性
面层甄别
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施工中路面温度场及压实
基本性质： 冷拌冷铺的热再生混合料
是否充分利用这个性质是区别再生与再利 用的关键，是保证耐久性和经济性的关键
冷再生层摊铺HMA前的钻芯样
冷再生层摊铺HMA后的钻芯样
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施工中路面温度场及压实
HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙率
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路面评价
RI 采用迭代法即可求 出反演解
DI
基层评价 E
实测弯沉盆 DI
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路面评价
基层完好性判别
7000 6000
基层评价
半刚性基层模量/MPa
5000
4000
3000
2000
1000
0 Ⅰ(无损坏) Ⅱ(＞300) Ⅲ(300)
0 0
变形产生在哪一层
变形率
深度
剪应力比沿深度变化
倍率
0
0.5
1
1.5
2
12..553MPa，
0
0.98Mpa,4129
4191kg
10
kg
20
1.25Mpa，
30
5421kg
cx1-2-16
40
cx1-1-6
50
cx1-2-19
60
70
80
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Ⅳ(200)
Ⅴ(130)
半刚性基层损坏类型（裂缝间距/cm）
Ⅵ(60)
Ⅶ(30)
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路面评价
E>4000MPa
基层基本完好，裂缝间距5米以上 可观察表面裂缝间距
基层评价
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路面评价
过程复杂，结果误差大
e
基层评价
（E1,E01)
（E2,E02)
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路面评价
弯沉盆上的惰性点
RI
惰性点
DI
基层评价 R
D
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上层模量Ei-Ej
土基模量E0
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面层使用
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再生结构设计
基层使用
基本完好 1~5米
基层可直接使用
上面可直接作沥 青面层
0.5~1米
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再生结构设计
0.5~1米
基层使用
可作沥青 基层
2020/6/8
再生料 有时需要铣刨基层以降低标高 排水的考虑
内部排水 排水系统
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施工中路面温度场及压实
HMA的摊铺导致温度场的变化
HMA
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施工中路面温度场及压实
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路面评价
E=450~800MPa
轻度龟裂 裂块尺寸20*20~50*50cm
基层评价
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路面评价
E<450MPa
重度龟裂 裂块尺寸<20*20cm
基层评价
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路基的模量 确定垫层的适用性和模量
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路面评价
基层评价
弯沉测定
基层状况的判别是十分关键的步骤 决定基层的模量 判断基层的完好性
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路面评价
杠杆式弯沉仪 FWD
基层评价
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路面评价
厚沥青层
基层评价
2020/6/8
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路面评价
基本原理
基层评价
E1,h1 E2,h2
E0 Min: ∑(Dci-Dmi)^2*wi
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DS
DH
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路面评价
贯穿和非贯穿裂缝
贯穿裂缝将损坏基层 非贯穿只需要更新或再生面层
面层甄别
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路面评价
面层甄别
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路面评价
反射裂缝
唧浆，脱空
面层甄别
3.0（均值）
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冷再生混合料设计
目前各国的再生材料设计
通过土工击实方法确定最佳含水量OWC。 保持OWC不变，以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成5
个乳化沥青用量。将拌合均匀的混合料装入试模内，在马歇尔击实仪 上双面各击实50次。将试样连同试模一同放入60℃鼓风烘箱中养生 40小时以上，之后从烘箱中取出，立即放置到马歇尔击实仪上双面各 击实25次。 测试试件的毛体积密度、15℃的劈裂强度、浸水24小时的湿劈裂强度 （或者40℃的马歇尔稳定度及浸水马歇尔稳定度），结合工程经验综 合确定最佳乳化沥青用量OEC。
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再生结构设计
面层的使用 基层的利用 结构厚度设计 结构组合设计 旧路面材料的使用 调整和最终结果的确定
2020/6/8
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再生结构设计
面层可用性以及如何使用
面层可直接使用 表面层问题 中面层问题 三层都有问题
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路面评价
E=2500~4000MPa
轻度块裂 裂块尺寸100*100~500*500cm
基层评价
2020/6/8
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2340
路面评价
E=800~2500MPa
重度块裂 裂块尺寸50*50~100*100cm
基层评价
2020/6/8
2020/6/8
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路面评价
变形的原因
面层甄别
2020/6/8
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路面评价
面层甄别
100 200 300 400 500 沥青层深度（mm)
0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01
600
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
800
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
ESAL/E日SAL/日
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冷再生混合料设计
2020/6/8
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冷再生混合料设计
设计结果分析：OEC=4.0-5.0% 多数采用4.0%
2020/6/8
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路面评价
面层
纵横 缝缝
龟 块 车 波 沉 麻 补 泛坑 裂 裂 辙 浪 陷 面 丁 油槽
LHLHLMHLHLHLHLHLHLH LH
DL DT DA DB DR DW DS DD DP DF DH
DC
DD
PCI=100-DP
2020/6/8
DP
分层加权法
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再生结构设计
结构设计
热拌沥青层：对重交通、高温 地区，厚度应大于10cm
沥青再生层，厚度 h>=8cm
原路面基层
h=（H-沥青面层厚度）/F
2020/6/8
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再生结构设计
结构设计
标高的限制可能被迫改变结构设计
有时需要增加基层的厚度 有时需要压低标高，此时可能需要用热拌料代替
T55=61.0℃
T60=61.1℃
2020/6/8
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冷再生混合料设计
再生混合料的设计还需要深入研究，进行优化 施工压实过程应该进行研究和优化，这使
HMA的压实与常规不同 这是确保耐久性和经济性的关键 对于大量的使用而言，深入研究是十分必要的
0.2~0.5米
<0.2米
需要处理
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再生结构设计
结构设计
阶段I 阶段II 阶段III
阶段IV 阶段V
剪力场分析 初期损坏
行为方程 经济参数
剪切试验 传统试验
模量组合 材料选择
材料强度控制 材料质量控制 弯拉疲劳设计
厚度组合 经济优化
2020/6/8
沥青路面冷再生技术
孙立军 同济大学交通运输工程学院
主要内容
再生技术 路面评价 路面结构设计 施工温度场分析 再生混合料设计 结束语
2020/6/8
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再生技术
冷再生技术 热再生技术 现场 工厂
2020/6/8
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