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项目名称:   高比例RAP厂拌热再生沥青混合料技术研究和推广应用
项目编号:   节能-2011-06-006 进展阶段:   任务书(合同)已上传
承担单位:   广东省长大公路工程有限公司 项目负责人:   兰青
联系人:   卢自立 联系人邮箱:   gdluzili@163.com
预计起始时间:   2010-10-01 预计截止时间:   2014-12-28
 

高比例RAP厂拌热再生沥青混合料技术研究和推广应用

发布人: 兰青         发布时间: 2013-02-21         浏览次数: 2741
 

1.项目概述
                    随着公路建设事业的不断发展,在广东省乃至全国会有越来越多的高等级公路沥青路面进入维修、改建或扩建,旧沥青路面的处理利用和沥青、集料等有限资源的开采面临越来越大的问题,因此,旧沥青路面科学的再生利用是当前交通建设行业基于节能减排目标必须面对的要求和课题。
        旧沥青路面再生技术要求和条件受到原有沥青路面情况、新建或维修路面设计要求以及交通荷载、气候条件等因素的综合影响,需要在借鉴国外成熟经验的基础上,结合我国情况来开展旧沥青路面再生技术的研究和推广应用。
        项目研究再生沥青混合料的再生沥青胶浆微观结构和再生机理,研究高比例RAP含量比例热再生沥青混合料设计方法,提出高比例RAP含量比例的热再生沥青混合料的性能试验评价方法和指标,完善相应的施工工艺技术和施工质量控制方法,为高比例RAP含量比例的热再生沥青混合料的工程应用提供参考依据,提高厂拌热再生沥青混合料中RAP利用率,为提高再生沥青路面的经济效益和社会效益提供技术和理论基础。根据相关总结经验,争取高比例RAP厂拌热再生沥青混合料技术在广东省乃至全国的沥青路面养护维修工程中大面积推广应用。
2.项目的实施背景
                    2010年底我国高速公路超已过7.4万km,而广东省已达到近5000km,其中,绝大部分为沥青路面。按照我国沥青路面一般8~10年的使用周期,广东未来每年将有约500~1000km的沥青面需要维修,需要解决巨量旧沥青路面的处理或利用问题,也要面对沥青、集料等有限资源可持续发展问题,随着大量沥青路面进入维修或扩建期,沥青路面科学的再生利用是当前基于节能环保的一项必须面对的要求和课题。因此,如何处置每年数千万吨沥青路面废料,保护生态环境,将成为必须面对和解决的问题。同时,重新铺筑沥青路面所需的大量沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。采用沥青再生技术重复利用沥青路面材料,是解决这个问题的根本途径。  
        目前国内外厂拌热再生RAP比例整体不高,也影响了热再生沥青路面的效益和应用,为了提高热再生沥青路面的节能效果,有必要研究高比例RAP厂热再生沥青混合料应用技术。
        旧沥青路面再生利用的技术要求和条件受到原有沥青路面情况、新建或维修路面设计要求以及交通荷载、气候条件等因素的综合影响,因此沥青路面再生技术需要因地制宜,结合当地时间情况,探索沥青路面再生的最佳效果。有必要在借鉴国外成熟经验基础上,结合我国情况开展沥青路面再生技术研究工作,为沥青路面再生的工程应用和推广提供技术支持。
3.主要技术原理
                    采用微观结构分析、宏观性能试验、理论研究与工程实践相结合的研究方法。首先测试分析再生沥青微观结构、微观状态,基本掌握沥青再生规律,并设计开展相应的再生沥青混合料宏观主要性能试验,评价再生沥青混合料对拌和温度时间、沥青老化程度、RAP掺配比例、再生剂、沥青类型等因素的敏感性,同时开展其再生沥青微观结构和状态测试,据此建立再生沥青混合料宏观性能与微观结构的关系,并进行相关理论分析,提出高比例RAP再生沥青混合料设计和应用的建议,对于项目主要研究分析结论在工程实践中进行应用和检验,综合再生沥青混合料的微观结构分析、性能试验评价、理论分析和工程实践应用情况,总结形成项目研究结论和成果。
4.主要做法及措施
                    根据项目研究内容和研究方法,整体上按照首先开展再生沥青微观结构和再生机理研究,并进行相应的再生沥青混合料性能试验评价,在此基础上建立再生沥青混合料性能与再生沥青微观结构的关系和分析相关规律,开展高比例RAP再生沥青混合料设计研究,并结合工程实践进行应用验证和评价。
        (1)热再生沥青混合料中再生沥青胶浆微观结构和再生机理研究
        根据初步调研分析,本项目拟采用微观分析技术(SEM/EDS)、材料标识跟踪分析等技术进行再生沥青胶浆微观结构和再生机理研究。
        (2)高比例RAP再生沥青混合料配合比设计方法研究
        根据新旧沥青混合状态研究结果,开展高比例RAP再生沥青混合料设计研究,分析RAP中集料、沥青的性能影响,充分利用RAP材料,满足沥青混合料的长期性能要求。
        (3)高比例RAP再生沥青混合料路用性能试验评价
        对高比例RAP再生沥青混合料开展路用性能试验评价,尤其重点评价其水稳性、低温抗裂性、抗疲劳耐久性,并根据研究成果提出便于工程应用的试验评价方法和指标体系。    
        (4)高比例RAP再生沥青路面施工技术与质量控制研究  
        为了提高再生沥青混合料RAP比例,也需要从旧沥青路面铣刨工艺、旧沥青混合料破碎筛分、RAP旧料储运管理、沥青混合料的拌和铺筑等方面开展系统研究,提供RAP材料利用率。同时需要针对高比例RAP再生沥青混合料开展施工质量控制技术研究,综合保证高比例RAP再生沥青路面性能。
        (5)高比例RAP再生沥青路面长期性能观测评价
        对高比例RAP再生沥青路面依托工程开展长期性能跟踪观测,总结完善相关研究成果。
        (6)RAP再生利用网络初步分析
        RAP再生利用一方面受应用技术方面的制约影响,另一方面受到规划管理体系的影响。通过对沥青路面建设、维修、养护进行网络规划,优化设置RAP回收处理站点,对RAP在沥青路面建设和维修中进行合理的配置,也是提高RAP利用率、经济效益、社会效益的重要基础条件。
5.取得的效果
                    2010年底,我国高速公路超已过7.4万km,而广东省已达到近5000km,其中,绝大部分为沥青路面。按照我国沥青路面一般8~10年的使用周期,仅广东未来每年将有约1000km的沥青面需要维修,需要解决巨量旧沥青路面的处理利用问题,也要面对沥青、集料的资源可持续发展问题,随着大量沥青路面进入维修或扩建期,沥青路面科学的再生利用是当前基于节能环保的一项必须面对的要求和课题。估计在未来几年内,广东全省每年产生的旧沥青混合料将超过200万吨,而且逐年增长,直至路网全部建成,每年将稳定在500万吨左右。因此,如何处置全国每年数千万吨沥青路面废料,保护生态环境,将成为必须面对和解决的问题。同时,重新铺筑沥青路面所需的大量沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。  
按旧沥青混合料平均可回收旧沥青量为4%计算,每1000万吨废弃沥青混合料可回收沥青约为40万吨,将废弃沥青混合料再生利用,不仅避免新的资源消耗,也可以促进现有资源循环利用。废弃沥青混合料的再生利用避免了大量石料开采,实现了集料类资源的循环利用。大幅度降低沥青路面建设与维修养护成本,一直是世界各国的一个重要技术经济难题。按照现有经验和寿命-周期成本分析,已经确认沥青路面再生利用可以显著降低公路路面的维修或养护成本。
        沥青再生利用具有显著的经济效益和社会效益,主要表现如下:  
  (1)沥青再生利用可循环利用旧路面的沥青,减少对新的优质沥青的消耗,能有效缓解我国作为石油进口大国的资源压力。  
  (2)可循环利用旧路用材料中的砂石材料,减少了公路建设中新的砂石材料的使用比率,进而减少了开采砂、石料,保护了生态环境。  
  (3)由于沥青混合料是不可降解性材料,沥青混合料的再生利用可以杜绝或减少丢弃、填埋旧沥青混合料而造成的环境污染。  
  (4)沥青路面再生利用可以降低路面建设成本,具有显著的经济效益。
6.适用范围
                    由于厂拌热再生沥青混合料的性能优良,其摊铺碾压工艺与新沥青混合料差不多,再生沥青混合料性能又能够满足新料的相应技术规范要求,本项目技术成果适用于各等级公路、城市道路沥青路面的再生利用,具有广泛的适用范围。
7.相关附件材料
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项目研究过程信息
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