冷再生新技术总结

冷再生施工技术简介

自上世纪80年代，我国开始了大规模的高等级公路建设，但沥青路面在使用一定时间后，其整体性能不能满足路用要求，但作为路用材料仍有很高的利用价值。养护工程在施工过程中，不能中断交通已成为养护生产必须重视的，另外，如何确保养护工程质量的优良、节约成本，在施工期间内不造成大的社会影响。近几年来，为适应建设资源节约型、环境友好型社会的要求，实现循环经济发展模式，沥青路面再生技术在我国公路建设和养护中逐步推广应用。

沥青路面就地冷再生技术是采用专用的就地冷再生设备（维特根WR2500S），对沥青路面进行现场冷铣刨、破碎，掺入一定数量的新集料（必要时）、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技术。其按照再生材料和厚度的不同可分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。

一、全深式就地冷再生

1.1全深式就地冷再生主要施工机械

施工机械一览表

1.2全深式就地冷再生施工工艺

其主要工作原理如下图：

图1 全深式就地冷再生工作原理

图2 全深式就地冷再生设备组合

水泥稳定就地冷再生的工艺流程图

1.3施工中的技术控制

1.3.1、施工前的技术准备

（1）对原路段进行调查取样，在试验室完成基层结合料的成型试验，以确认要施工段面的材料配合比、水泥剂量、水掺量、及成型后的强度等数据。

（2）在施工段面将试验数据转化为施工参数，如需要外掺碎石改善级配，需要外掺多少厚度的碎石。对施工段面的进行放线，控制整个段面的平面线形及每次再生施工时再生机的工作宽度，避免出现漏打夹层现象。

1.3.2、施工中的技术控制

（1）施工过程中要检查再生厚度、再生宽度、平整度及压实度。

（2）再生机行走速度的控制，路面松散处应放慢速度，提高拌合质量；

（3）接缝重叠，段落间重叠2—3米，两幅间搭接不得小于10cm；

（4）含水量控制，注意重叠距离，纵缝重叠注意关闭阀门，当含水量设置较小时，可开启1/2阀门，保持水压

（5）较厚沥青面层的处理，一般超过10cm仍采用水泥冷再生工

艺，建议先对沥青面层进行挖除处理。

1.3.3、施工完成后的技术检查

（1）施工完成后要注意封闭交通养生。在养生7天后进行现场钻心取样试验。

（2）检测道路施工成型宽度必须大于原路面宽度，以确保下道工序的施工宽度符合要求。

（3）检测道路的表观情况，是否出现裂纹及夹层情况；如有出现，要分析其原因及提出解决的办法。

二、沥青层就地冷再生

2.1沥青层就地冷再生主要施工机械

施工机械一览表

2.2沥青发泡特性

泡沫沥青（Foamed Asphalt）冷再生，是将回收沥青路面材料用泡沫沥青拌和成混合料，这种再生混合料可以立即使用，也可心储存起来待需要时用于铺筑基层。泡沫沥青的形成过程是将少量冷水加入热熔的高温沥青（140～180℃）中，由于水被迅速汽化，使沥青产生大量泡沫并伴随体积膨胀。在这一过程中沥青性质并没有发生化学变化，仅仅是暂时的物理变化。泡沫状的沥青表观粘度降低，表面积大大增大，表面张力也随之降低，这些特性使得泡沫沥青能够很好地黏附在湿冷的集料表面，特别是粉尘细集料表面。足够数量的裹覆有沥青细集料形成胶结材料，经过压实就将碎石料相互之间就以“点焊”的方式粘结在一起，形成整体和强度。

2.2.1沥青发泡特新

沥青发泡的基本过程如下图3所示。当冷水与热熔的沥青（140℃以上）接触时，将发生以下连锁反应：热沥青与小水滴表面发生热量（能量）交换，使水滴迅速升温至100℃，同时沥青冷却；沥青传递的热量超过了蒸汽替热，导致体积膨胀，产生蒸汽。膨胀腔里的蒸汽泡在一定压力下压入沥青的连续相；随着容有大量蒸汽气泡的沥青从喷嘴喷出，压缩蒸汽膨胀使沥青形成薄膜状，并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹覆；在膨胀过程中，沥青膜产生的表面张力抵抗蒸汽压力直到一种平衡状态，由于沥青与水的低导热性，这种平衡一般能够维持数秒时间；发泡过程中产生的大量气泡并不稳定而很快就会破裂。

图3 沥青发泡原理

2.2.2沥青发泡特性的评价指标

为了衡量沥青的发泡效果，目前主要以膨胀率（发泡体积倍数）和半衰期2个指标加以评价。

膨胀率是指在沥青发泡状态下最大体积与未发泡状态下体积之比。由于沥青在喷射过程中先前喷出的泡沫沥青体积已经开始衰减，因此所测得的最大发泡体积要小于实际的最大值。为了使泡沫沥青与翻动的集料充分接触，并形成良好的裹覆用，则沥青的膨胀率越大，拌制的泡沫混合料质量越好。

半衰期是指泡沫沥青最大体积缩小到该体积一半所维持的时间。该指标实际上描述了沥青泡沫的稳定性。半衰期长，说明泡沫持续的时间长，集料就能有较长时间与沥青泡沫接触与拌和，有利于提高泡沫沥青混合料的质量。

影响沥青发泡性能的因素主要有：①沥青的温度。一般情况下，沥青温度低于120℃很难发泡，但也并不是说温度越高，发泡效果就

越好；②发泡时的加水量。一般情况下，加水量越多，膨胀率越大，但半衰期则越短；③沥青的喷射压力。主要是指水压和气压的影响，压力较低会使沥青与水混合不均匀，对膨胀比率和半衰期都不利；④当沥青反复加热而导致老化，发泡效果不好；⑤消泡剂（例如硅化合物）的存在会影响发泡效果；⑥沥青中加入表面活性物质（发泡剂）可以明显改善沥青的发泡特性。

图4 沥青最佳发泡效果确定方法

2.3沥青层就地冷再生施工工艺

半衰期()

膨胀比

图5 沥青层就地冷再生工作原理

图6 沥青层就地冷再生工作机组

2.4施工中的技术控制

（1）注意施工期间的气候条件，尽量选在温度5℃以上连续晴天内施工，表面干透后才能进行透层或封层施工；

（2）注意控制沥青温度，沥青温度直接影响发泡效果和混合料

质量；