河南泡沫沥青规范课件.ppt

1、沥青路面再生的意义沥青路面再生的意义 公路事业的快速发展，许多公路陆续进入维修养护期；公路事业的快速发展，许多公路陆续进入维修养护期；公路大中修会产生大量废旧路面材料，初步估计达公路大中修会产生大量废旧路面材料，初步估计达3500万万m3 沥青、砂石等材料是不可再生资源，路面产生的损坏主要是整沥青、砂石等材料是不可再生资源，路面产生的损坏主要是整体道路结构的损坏，沥青、砂石等材料完全可以重新利用。体道路结构的损坏，沥青、砂石等材料完全可以重新利用。（1）基于这种现象，即当冷水）基于这种现象，即当冷水（室温）掺入高温液态沥青（室温）掺入高温液态沥青（140以上）就会产生泡沫而膨以上）就会产生泡沫

2、而膨胀，如图所示；胀，如图所示；（2）膨胀的体积可达）膨胀的体积可达10倍以上，倍以上，并持续数秒的时间后恢复原来的体并持续数秒的时间后恢复原来的体积；积；膨胀比(Ex:-)半衰期(T/2:秒)Ex/2泡沫沥青的质量:膨胀比和半衰期泡沫发泡效果的评价指标泡沫发泡效果的评价指标2 mm泡沫沥青混合料的粘结原理泡沫沥青混合料的粘结原理泡沫沥青混合料的成型机理泡沫沥青混合料的成型机理1）泡沫沥青可再生材料广泛（包括沥青面层材料、半刚性基层材料、新石料）；泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点老路面结构老路面结构纯沥青面层再生纯沥青面层再生沥青面层和沥青面层和部分基层再部分基层再生生纯基

3、层再生和纯基层再生和纯面层再生纯面层再生泡沫沥青再生纯面层材料泡沫沥青再生纯基层材料泡沫沥青再生层泡沫沥青再生层原基层剩余基层面层面层面层原面层原基层路基路基路基路基2）较水泥等无机稳定材料更有柔性、耐疲劳，可以消除反射裂缝问题，延长使用寿命；泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点半刚性基层的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射裂缝轻重不同地存在。反射裂缝是半刚性基层路面的难题！3）泡沫沥青由于只裹覆细集料，形成不连续的“点焊式”连接，因此具有较高的抗剪切性能，由于在重载交通下较好的抗车辙能力。泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点4）泡沫沥青采用机械物理方式改变沥青粘

4、度，因此其混合料性能稳定，受其他因素影响小，储存时间较长。泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点5）养生期短，可以显著缩短施工工期泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料早期强度高，短期养生泡沫沥青冷再生混合料早期强度高，短期养生2323天后可以开放交通。天后可以开放交通。6）施工受季节和气候影响小在小雨和平均气温在小雨和平均气温1010以上均可进行正常施工。以上均可进行正常施工。泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点7）造价便宜，仅为热沥青混合料成本的1/3至1/2，是乳化沥青冷再生混合料的2/3。泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青

5、冷再生混合料的特点8）节能环保，是绿色道路建筑材料厂拌再生设备烟气排放检测厂拌再生设备烟气排放检测就地再生设备烟气排放检测就地再生设备烟气排放检测泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点工程实际检测泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青冷再生混合料的特点泡沫沥青就地冷再生施工工艺泡沫沥青就地冷再生施工工艺铣刨铣刨拌合拌合摊铺、压实摊铺、压实泡沫沥青厂拌冷再生施工工艺泡沫沥青厂拌冷再生施工工艺 周口市泡沫沥青冷再生工程应用项目资料周口市泡沫沥青冷再生工程应用项目资料311国道鹿邑试验路段国道鹿邑试验路段1 工程概况工程概况 本项目依托本项目依托311国道鹿邑段（桩号国道鹿邑段（桩号K33

6、+450K36+60）道路改建工程，铺筑的泡）道路改建工程，铺筑的泡沫沥青就地冷再生试验段。沫沥青就地冷再生试验段。原路面病害原路面病害添加料摊铺添加料摊铺就地冷再生机组作业就地冷再生机组作业整平整平压实压实1、在较好的气候条件下，养生在较好的气候条件下，养生3天即可。养生期间不需要洒水。天即可。养生期间不需要洒水。2、在养生期间的泡沫沥青稳定再生层上，可以开放交通，但应限制重在养生期间的泡沫沥青稳定再生层上，可以开放交通，但应限制重 车通行，其他车辆的车速不应超过车通行，其他车辆的车速不应超过30km/h。养生养生芯样芯样质量检验质量检验成型情况成型情况经济效益分析经济效益分析传统维修方案传

7、统维修方案就地冷再生方案就地冷再生方案泡沫沥青就地冷再生技术与传统道路维修方案的经济效益比较泡沫沥青就地冷再生技术与传统道路维修方案的经济效益比较投资投资(万元万元)能耗（能耗（103MJ）碳减排碳减排(t)节省投资节省投资56.4万元万元节约耗能折合标准煤节约耗能折合标准煤231吨吨减少碳排放减少碳排放9.2吨吨2014年河南年河南S244新野段新野段2007年京港澳高速安新段年京港澳高速安新段2007年京港澳高速安新段年京港澳高速安新段2007年连霍高速洛三灵段年连霍高速洛三灵段2007年连霍高速洛三灵段年连霍高速洛三灵段2010年京港澳高速安新段年京港澳高速安新段2010年京港澳高速安新

8、段年京港澳高速安新段S102省道周西快速通道工程省道周西快速通道工程1 工程概况工程概况 S102省道西华薛湾至川汇区周西路口段升级改造工程，起点于西华县薛湾省道西华薛湾至川汇区周西路口段升级改造工程，起点于西华县薛湾村村,(桩号桩号K0+000)经高庄、王堂、小王庄、大王庄、于马岔村下穿商周高速经高庄、王堂、小王庄、大王庄、于马岔村下穿商周高速后，经李庄、川汇区彭新庄、终点于周西路口全长后，经李庄、川汇区彭新庄、终点于周西路口全长14.804 KM。路基宽。路基宽24.5米，路面宽米，路面宽23米。技术标准：采用双向四车道一级公路标准，路基宽米。技术标准：采用双向四车道一级公路标准，路基宽全

9、线采用全线采用24.5米，设计速度为米，设计速度为80km/h。原路面主要结构：全线利用老路进行加宽改建，老路为平原微丘二级公路，原路面主要结构：全线利用老路进行加宽改建，老路为平原微丘二级公路，设计速度设计速度60km/h，其中西华薛湾庄（，其中西华薛湾庄（K0+000）至彭新庄（）至彭新庄（K13+554.348）段路基宽段路基宽15米，路面宽米，路面宽14米，路面结构为沥青混土路面。米，路面结构为沥青混土路面。沥青面层沥青面层7cm石灰土石灰土路基路基水 泥 混 凝水 泥 混 凝土板土板22cm改 性 沥改 性 沥青青4cm泡沫沥青泡沫沥青再生基层再生基层15cm石灰土路石灰土路基基水泥

10、板碎水泥板碎石化石化22cm改造方案改造方案水 泥 稳水 泥 稳定 碎 石定 碎 石基层基层18cm改 性 沥改 性 沥青青3cm改 性 沥改 性 沥青青4cm泡沫沥青泡沫沥青再生基层再生基层15cm改 性 沥改 性 沥青青3cm水稳碎石水稳碎石18cm石灰土路石灰土路基基老路面结构老路面结构老路面改造结构老路面改造结构拼宽路面结构拼宽路面结构1 1、铣刨机的铣刨速度、铣刨机的铣刨速度现场施工工艺现场施工工艺铣刨机的铣刨速度铣刨机的铣刨速度调速段2m速度35m/min，4m调速段2m速度57m/min，4m调速段2m速度79m/min，4m调速段2m现场施工工艺现场施工工艺现场施工工艺现场施工

11、工艺现场施工工艺现场施工工艺开放交通开放交通混合料性能要求混合料性能要求部分试验检测数据部分试验检测数据沥青路面泡沫沥青就地冷再生关键技术与沥青路面泡沫沥青就地冷再生关键技术与工程应用研究课题鉴定会（工程应用研究课题鉴定会（2012.11.11）河南省科技厅于2012年11月3日在郑州主持召开项目成果鉴定会。（1）首次从微观的角度分析表面活性剂对沥青发泡的影响，发现表面活性剂能够使发泡后的沥青泡沫更加丰富、成型均匀、细腻、稳定。（2）国内首次针对不同的沥青发泡特性、料温、矿料级配组成、拌和用水量等，通过简便的筛分试验来研究不同条件下泡沫沥青冷再生混合料级配组成的变化，从而探明泡沫沥青对矿质集料

12、的选择性作用。（4）国内首次从拌和成型温度上对泡沫沥青冷再生设计方法进行优化，提出了不同成型温度下，泡沫沥青冷再生混合料技术要求。（5）首次对泡沫沥青就地冷再生路面结构各层剪应力、层底拉应力和最大竖向位移等进行力学分析，发现厚度对各层力学指标影响很大，建议冷再生层厚度取15cm至20cm为宜。（7）在河南省首次应用泡沫沥青就地冷再生技术对道路进行维修改造，达到了理想的工程应用效果，并取得了较好的社会和经济效益。综上所述，项目研究成果具有创新性、显著的社会经济效益和推广应用价值，总体达到国际先进水平。课题鉴定会意见课题鉴定会意见（1）注意充分借鉴国内外研究应用成果调研国内外在使用泡沫沥青冷再生技

13、术的成功经验、收集相关研究成果，为规程编制提供参考。（a）澳大利亚稳定工业协会（AustStab）2002年推出的针对泡沫沥青就地和厂拌再生的标准规范；（b）美国的沥青再生手册；英国交通实验室（Transportation Research Laboratory）的使用就地冷再生技术对路面进行结构性维修的设计指导和规范；(c)交通部行业规范公路沥青路面再生技术规范(JTG F41-2008)；（d）浙江省地方标准公路泡沫沥青冷再生路面设计与施工技术规程，天津市地方标准公路沥青路面泡沫沥青冷再生技术规范（TJG F41-2009）；（e）维特根公司维特根冷再生技术手册等技术标准等；（f）省内课题

14、研究、工程应用成果、省外工程应用成果等。规范关键内容解读规范关键内容解读4.3.2 其中下承层的承载能力应通过探坑调查进行检测评价，其中下承层的承载能力应通过探坑调查进行检测评价，原路面厚度应通过钻芯进行检测评价。原路面厚度应通过钻芯进行检测评价。规范关键内容解读规范关键内容解读-路面调查与分析路面调查与分析5.3 采用膨胀率和半衰期作为评价泡沫沥青性能的技术指标。对拟选用的沥青需要事先进行沥青发泡性能试验来确定最佳发泡条件，具体试验方法见附录B。在最佳发泡条件下，泡沫沥青的性能要求见表1。规范关键内容解读规范关键内容解读-材料材料国内外有关规范要求国内外有关规范要求河南省地方规范要求河南省地

15、方规范要求集料温度和发泡效果对泡沫沥青混合料的影响集料温度和发泡效果对泡沫沥青混合料的影响规范关键内容解读规范关键内容解读-材料材料回收沥青路面材料（回收沥青路面材料（RAP）质量要求）质量要求5.6.1回收沥青路面材料（回收沥青路面材料（RAP）的材料组成稳定，其质量要求）的材料组成稳定，其质量要求见表见表4。规范关键内容解读规范关键内容解读-材料材料考虑河南交通荷载重，适当提高了下承层强度要求，特重交通增加了沥青层厚度。规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生层设计冷再生层设计表表5 泡沫沥青冷再生层下承层承载力要求和推荐厚度泡沫沥青冷再生层下承层承载力要求和推荐厚度根据泡沫沥青冷再生混合

16、料的疲劳方程，考虑间歇时间、裂根据泡沫沥青冷再生混合料的疲劳方程，考虑间歇时间、裂缝扩展时间、轮载横向分布、不利季节天数及现场受力等因缝扩展时间、轮载横向分布、不利季节天数及现场受力等因素的基础上，对该疲劳方程进行修正。最终得出泡沫沥青冷素的基础上，对该疲劳方程进行修正。最终得出泡沫沥青冷再生层的抗拉强度结构系数，按下式计算：再生层的抗拉强度结构系数，按下式计算：43.00039.0ecsNAK 33.2320N根据对泡沫沥青冷再生混合料的疲劳性能研究成果，选取下根据对泡沫沥青冷再生混合料的疲劳性能研究成果，选取下式的疲劳方程式的疲劳方程：规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生层设计冷再生层

17、设计规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生层设计冷再生层设计在无试验数据的情况下，设计参数参考值应结合泡沫沥青冷再生混合料的配在无试验数据的情况下，设计参数参考值应结合泡沫沥青冷再生混合料的配合比，如回收沥青路面材料（合比，如回收沥青路面材料（RAP）的掺量值、沥青用量、水泥用量等加以分）的掺量值、沥青用量、水泥用量等加以分析综合确定。析综合确定。交通运输部行业规范泡沫沥青混合料设计方法（依据主要参考乳化沥青混交通运输部行业规范泡沫沥青混合料设计方法（依据主要参考乳化沥青混合料设计方法，没有针对泡沫沥青混合料特性）合料设计方法，没有针对泡沫沥青混合料特性）规范关键内容解读规范关键内容解读-泡

18、沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计拟选沥青并进行质量检测现场获取代表性RAP材料RAP材料的相关指标测试确定若干种级配材料（不同用量、规格的新集料）按照土工试验方法进行击实确定每种级配材料的最佳含水量和最大干密度每种级配材料下，按不同的泡沫沥青用量成型马歇尔试件25室温1天25浸水1天干劈裂强度湿劈裂强度混合料性能检验不脱模短期养生1天，40通风烘箱加速养生3天初选材料组成及泡沫沥青用量不合格确定材料组成及泡沫沥青用量沥青发泡试验并确定最佳发泡条件发泡性能检验不合格规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计规范关键内容解读规范关键内容解读-泡

19、沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计德国泡沫沥青稳定材料级配范围德国泡沫沥青稳定材料级配范围（级配范围太宽泛）（级配范围太宽泛）南非南非Muthen推荐的泡沫沥青稳定材料级配范围推荐的泡沫沥青稳定材料级配范围（级配范围太宽泛）（级配范围太宽泛）规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计浙江省地方标准级配范围（没有根据交通量）浙江省地方标准级配范围（没有根据交通量）规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计交通运输部行业规范级配范围（没有根据交通量，级配偏细，范围太宽）交通运输部行业规范级配范围（没有根据交

20、通量，级配偏细，范围太宽）规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计结合我省推广应用项目的实际情况，提出改进的级配范结合我省推广应用项目的实际情况，提出改进的级配范围，即降低部分细集料的含量，而适当添加粗骨料。围，即降低部分细集料的含量，而适当添加粗骨料。规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计基于干劈裂强度的最佳拌合用水量范围基于干劈裂强度的最佳拌合

21、用水量范围基于湿劈裂强度的最佳拌合用水量范围基于湿劈裂强度的最佳拌合用水量范围规范关键内容解读规范关键内容解读-泡沫沥青冷再生配合比设计泡沫沥青冷再生配合比设计（）规定了两种再生工艺的应用场合和条件；（）规定了两种再生工艺的应用场合和条件；（）规定了实施冷再生工艺的基本工艺流程。（）规定了实施冷再生工艺的基本工艺流程。泡沫沥青就地冷再生工艺泡沫沥青就地冷再生工艺 泡沫沥青厂拌冷再生工艺泡沫沥青厂拌冷再生工艺 规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工。根据研究成果较高的拌温度有助于泡沫沥青裹覆更大粒径的集料，同时由于沥青根据研究成果较高的拌温度有助于泡沫沥青裹覆更大粒径的集料，同时

22、由于沥青胶浆的温度也相对较高，其与周围大粒径集料粘结效果也势必明显改善，从而利胶浆的温度也相对较高，其与周围大粒径集料粘结效果也势必明显改善，从而利于材料整体强度和刚度的形成。因此结合河南实际，应当尽量于材料整体强度和刚度的形成。因此结合河南实际，应当尽量510月份较高季月份较高季节组织施工。节组织施工。规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工 强调铣刨机的铣刨速度范围，以获得理想级配。强调铣刨机的铣刨速度范围，以获得理想级配。规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷

23、再生施工规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工规范关键内容解读规范关键内容解读-冷再生施工冷再生施工规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度交通运输部行业规范交通运输部行业规范规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度规范关键内容解读规范关键内容解读-施工质量管理与频度施工质量管理与频度有关材料专用试验方法的说明有关材料专用试验方法的说明.（1 1）沥青发泡性能试验方法）沥青发泡性能试验方法 ；（2 2）泡沫沥青冷再生混合料的拌和与成型试验方法）泡沫沥青冷再生混合料的拌和与成型试验方法 ；（3 3）泡沫沥青冷再生混合料的劈裂强度试验方法；）泡沫沥青冷再生混合料的劈裂强度试验方法；（4 4）泡沫沥青冷再生混合料的车辙试验方法）泡沫沥青冷再生混合料的车辙试验方法.规范关键内容解读规范关键内容解读-附录附录结 束 谢谢 谢谢！79