沥青路面再生技术及工程应用(开题报告)

沥青路面再生技术及工程应用研究

内容：一、研究背景及国内外研究概述

二、研究的主要内容及相应的技术路线

三、预期的研究成果

四、课题时间安排

一、研究背景及国内外研究概述

沥青路面再生利用技术，是将需要翻修或者废弃的旧沥青（渣油）路面，经过翻挖回收、破碎、筛分，再和新集料、新沥青材料、再生剂等适当配合，重新拌和，形成具有一定路用性能的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。

沥青路面的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，同时有利于处治废料，节省能源，保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。近二十多年来，世界各国广泛进行了沥青路面再生利用的试验研究，取得了丰硕的成果，并且已在生产中大面积推广应用。现在，沥青路面再生利用技术，已成为当代公路建设中的有待进一步发展的重大科学技术之一。

国外沥青路面再生利用的试验研究，最早是1915年首先在美国开始的,但以后由于大规模的新路建设，对这项技术没有引起足够的重视，直到1973年石油危机爆发后美国重新开始研究这项技术，并且迅速在全国推广应用。到八十年代底美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半。并且在再生机理、混合料设计、再生剂开发、施工设备等方面的研究也日趋深入。日本从1９７６年开始这方面的研究，目前路面废料再生利用率已超过７０％，而在联邦德国１９７８年就已将全部废弃沥青路面材料加以回收利用，芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。过去再生材料主要用于轻型交通的路面和基层，近几年已开始应用于重交通道路上。法国现在对再生技术的研究也颇为重视，在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中开始逐步推广应用这项技术。前苏联对沥青路面再生技术研究较早，先后出版了《沥青混凝土废料再生利用技术》、《旧沥青混凝土再生混合料技术准则》等书，提出了适于各种条件下再生利用的方法，规定再生沥青混合料只可以用于高级路面的基层和低级路面的面层。在《再生路用沥青混凝土》一书中详细地阐述了路拌再生和厂拌再生的方法。

纵观欧美国家沥青路面再生利用技术研究发展的状况，可以看出欧美国家特别重视再生实用技术的研究，他们在再生沥青混合料的拌制工艺，以及与之配套的各种挖掘、铣刨、破碎、拌和等机具的研制方面，都取得了很大的成就，正逐步形成一套比较完整的再生实用技术。并且达到了规范化和标准化的程度。欧美国家虽然对沥青再生机理的理论研究较少，但对诸如再生剂的再生效果、再生沥青混合料物理力学性能的评价方法等，也进行了卓有成效的研究，为沥青路面再生技术付之实用提供了科学依据。

我国进行沥青路面再生利用技术的试验与研究相对较晚，是从八十年代初正式开始的。1981年湖北、河南、河北、山东等省相继开展了广泛的试验研究，铺筑了大量的试验路段，1982年同济大学与江西、山西等地方公路部门及河南省交通厅科研所合作，对旧沥青路面的再生机理和再生设计方法进行了研究。在理论研究方面，曾从化学热力学和沥青流变学的角度研究了沥青在老化过程中其流变行为的变化规律，还研究了再生剂的作用和再生剂的质量技术指标，

此外，还在室内就再生沥青混合料的物理力学性能进行了系统的评价性试验。江西省针对旧路面挖掘、破碎、筛分，再生混合料的拌和、摊铺、压实的施工工艺实用技术进行了研究，研制了双级破碎筛分机，自制加工成滚筒式拌和机。为提高再生沥青路面的使用品质，河北省交通科研所与河南省开封市公路总段进行了改性技术的研究，他们利用硫磺、橡胶胶乳、聚丙烯等材料改善沥青材料的物理力学性能，拌制出改性再生沥青混合料，提高了再生路面的路用效果。乳化沥青冷拌再生混合料施工工艺的研究，是河南和江西等省再生研究的特色，该工艺具有节约能源、改善工人劳动条件、延长施工季节等优点。湖北省公路局科研所、西安公路科研所等单位，比较系统地研究了旧渣油路面再生的特点，分析了旧渣油路面材料中的旧渣油稠化和旧集料细化的规律性。他们认为旧渣油路面材料较旧沥青路面材料易于再生，并且指出，用旧渣油路面材料所铺筑的再生路面性能要好。

我国从八十年代中后期开始进行大规模的公路建设，所以对沥青路面再生技术研究的深化与延伸相对较为滞后。到现在很多路面，特别是高等级路面已经或即将进入维修或改建期，不少工程实践已显示我国沥青路面再生技术方面还有许多问题急需解决。对这一技术的更深入研究必将对我国交通事业的发展产生积极而深远的影响。

二、研究的主要内容及相应的技术路线

由于我国改革开放以前的高等级公路较少，对路面再生技术的研究主要是针．对低等级路面

．．．．．．．)．，所以我国以前的再生技术对目前的高等级公路．．．．．．(．主要是渣油路面

路面而言很多方面已不适宜，本课题研究的主要方向是针对高等级公路的沥青路

．．．．．．．．．．．

面再生技术

．．．．．，对生产实践中某些急待解决的关键技术进行深入研究，其主要内容和相应的技术路线如下：

1.现有再生路面材料的基本性能研究

待再生的高等级公路的路面材料性能与施工前设计的有很大差别。由于混合料在施工碾压过程中及汽车的反复荷载作用下或者沥青路面在刨铣过程中其集料性能发生很大变化，特别是在刨铣过程中集料级配、表面特征变化更大，欲回收利用必须了解集料现时特点。同时，沥青材料在施工拌和中、在交通、大气、环境等各种因素的综合作用下其性能发生很大变迁，必须对现时沥青的性能有一个正确的评价。

通过对再生路面刨铣出的沥青混合料进行抽提试验，分离出集料和沥青，对它们进行相关指标的试验分析，然后通过数据处理分析掌握现时再生路面材料的各项性能和它们的变化规律。

2．再生剂的开发

由于沥青的老化将严重影响沥青的使用性质，如果将已经有一定老化的沥青重新应用于公路工程，必须进行再生改性，再生后的路面使用品质的好坏很大程度上取决于再生剂对沥青性能的恢复改性功能。目前国内虽然有一些再生剂品种，但大多还是以渣油路面为改性对象，而渣油路面与高等级路面所用沥青有很大差别，现有再生剂已不能适应对高等级公路路面的改性再生。所以本课题将从沥青胶体结构理论、高分子溶液理论、高分子物理化学、表面化学等有关理论出发，对旧沥青组分、各项性能等进行大量的试验分析，力求找出沥青在老化过程中其性质的变化规律，从而为再生剂的开发找到正确的途径和方法，并最终开发出适用于高等级公路路面的再生剂。