沥青路面冷再生技术图文并茂.ppt

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1、沥青路面冷再生技术,孙立军同济大学交通运输工程学院,2023/6/30,教育部重点试验室,2,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,2023/6/30,教育部重点试验室,3,再生技术,冷再生技术热再生技术现场工厂,2023/6/30,教育部重点试验室,4,路面评价 面层,分层加权法,2023/6/30,教育部重点试验室,5,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,5,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,6,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,7,反射裂缝唧浆，脱空,路面评价 面层甄别,2023

2、/6/30,教育部重点试验室,8,变形的原因,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,9,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,10,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,11,变形产生在哪一层,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,12,老化程度决定了就沥青材料的可用性,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,13,均匀性决定了旧料使用的可行性、方便性和具体细节,路面评价 面层甄别,2023/6/30,教育部重点试验室,14,路基土质类型含水量密实度垫层材料类型

3、级配含水量,路面评价 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路基的模量确定垫层的适用性和模量,2023/6/30,教育部重点试验室,15,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,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,16,杠杆式弯沉仪FWD,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,17,厚沥青层,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,18,基本原理,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,19,过程复杂，结果误差大

4、,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,20,弯沉盆上的惰性点,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,21,RI,DI,E,采用迭代法即可求出反演解,DI,实测弯沉盆,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,22,基层完好性判别,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,23,E4000MPa基层基本完好，裂缝间距5米以上可观察表面裂缝间距,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,24,E=25004000MPa轻度块裂裂块尺寸100*100500*500cm,30,路面评价 基层评价,2023/6/3

5、0,教育部重点试验室,25,E=8002500MPa重度块裂裂块尺寸50*50100*100cm,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,26,E=450800MPa轻度龟裂裂块尺寸20*2050*50cm,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,27,E450MPa重度龟裂裂块尺寸20*20cm,路面评价 基层评价,2023/6/30,教育部重点试验室,28,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,再生结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,29,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

6、都有问题,再生结构设计 面层使用,2023/6/30,教育部重点试验室,30,基本完好,15米,0.51米,基层可直接使用上面可直接作沥青面层,再生结构设计 基层使用,2023/6/30,教育部重点试验室,31,再生结构设计 基层使用,2023/6/30,教育部重点试验室,32,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,33,分析期,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,34,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,35,如果直接加铺h=H-旧沥青层等效厚度旧沥青层等效厚度=*PCI*h0(+1)=0.000034=2.3564

7、=-0.4207h0=旧沥青层厚度,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,36,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,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,37,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,再生结构设计 结构设计,2023/6/30,教育部重点试验室,38,HMA的摊铺导致温度场的变化,冷 再 生,底 基 层,H M A,温度下传,施工中路

8、面温度场及压实,2023/6/30,教育部重点试验室,39,施工中路面温度场及压实,2023/6/30,教育部重点试验室,40,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,2023/6/30,教育部重点试验室,41,冷再生沥青混合料的压实过程,施工中路面温度场及压实,2023/6/30,教育部重点试验室,42,基本性质：冷拌冷铺的热再生混合料,冷再生层摊铺HMA前的钻芯样,冷再生层摊铺HMA后的钻芯样,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,施工中路面温度场及压实,2023/6/30,教育部重点试验室,43,HMA摊铺前后冷再生层芯样的空隙

9、率,施工中路面温度场及压实,2023/6/30,教育部重点试验室,44,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。,2023/6/30,教育部重点试验室,4

10、5,冷再生混合料设计,2023/6/30,教育部重点试验室,46,设计结果分析：OEC=4.0-5.0%多数采用4.0%,冷再生混合料设计,2023/6/30,教育部重点试验室,47,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,冷再生混合料设计,2023/6/30,教育部重点试验室,48,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

11、破坏。,无侧限抗压强度试验,2023/6/30,教育部重点试验室,49,冷再生混合料设计,无侧限抗压强度试验温度确定（60）,T55=61.0,T60=61.1,2023/6/30,教育部重点试验室,50,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,2023/6/30,教育部重点试验室,51,HMA的设计,HMA的厚度需要仔细设计上中（下）面层的混合料的设计与交通量的大小有关在满足常规指标的基础上，应该确保其抗剪切强度，以避免车辙和开裂,剪应力车辙和开裂

12、控制,弯拉应变，疲劳开裂控制,压应变,按性能设计结构按力学设计材料,2023/6/30,教育部重点试验室,53,材料的疲劳,HMA的设计,2023/6/30,教育部重点试验室,54,结束语,路面再生是一种路面维修的重要方式，不仅可以恢复路面性能，而且可以节约资源旧路面的评价是非常关键的环节，已诊断个结构层的使用方式，是比较困难的环节再生结构需要科学的设计，是确保效果和节约成本的关键因素冷再生混合料可以起到一种冷拌热再生的效果，科学的设计和粗放的使用是区分“再生、再用”的关键，也是确保耐久性和节约成本的关键因素,2023/6/30,教育部重点试验室,55,结束语,路面最好在夏天施工，以改善冷再生混合料的热压密效果和路面的耐久性；底层HMA混合料的压实过程需要进一步研究这是一项复杂的技术，不要寄望于简单的处理就能获得好的效果。各技术环节都有大幅优化的余地，在大量使用的情况下，进行深入研究的经济效益将是十分显著的。,谢谢！,