SMA路面就地热再生技术应用研究
【成果名称】SMA路面就地热再生技术应用研究
【成果属性】
【推荐单位】浙江顺畅高等级公路养护有限公司
【学科分类】路面
【成果体现形式】新工艺
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与企业合作
【鉴定/评价日期】2020-6-13
【成果推广形式】
【被鉴定/评价的水平】国际先进
【成果内容简介】本项目针对SMA就地热再生技术存在的关键技术问题展开深入研究。首先对比了国内外典型就地热再生设备的加热特点，总结出红外加热设备进行SMA再生的技术优势；通过对就地热再生适用的路面病害条件和RAP材料变异性研究构建了SMA就地热再生技术适用性程序框图；从多尺度分析了SMA沥青混合料的骨架密实结构、SBS改性沥青和木质素纤维的老化机理及再生方法，形成了SMA再生沥青混合料设计方法，并对SMA再生沥青混合料进行了路用性能和长期耐久性验证，最终结合试验段铺筑，对SMA就地热再生技术的施工、质量控制等方面进行了系统研究，形成了该技术的施工技术指南，为促进就地热再生技术在浙江省高速公路养护工程中的应用提供了有力支撑。主要技术性能指标如下：
1.对国内外典型就地热再生养护设备进行了充分调研，从加热和复拌再生等方面提出了红外加热方式进行SMA就地热再生的技术优势，并提出优化建议。
2.从路面破损形式和RAP变异性等方面研究了就地热再生技术的适用性，并综合考虑原路面试验检测评价结果、施工工艺及材料特点等因素构建了集路面现场调查、路面结构分析及材料性能评价于一体的SMA就地热再生技术适用性程序框图。
3.从宏观和微观角度多尺度分析了SMA沥青混合料的老化机理，解决了就地热再生SMA沥青混合料设计中老化沥青再生、骨架恢复、老化木质素纤维补强等再生关键技术，并验证了再生手段的有效性。
4.通过对SMA再生料成型方式、施工温度确定方法的研究以及RAP集料密度测试方法的优化，解决了就地热再生混合料设计中的关键技术问题。
5.SMA再生混合料的路用性能与常规热拌沥青混合料相当，可采用常规SMA热拌沥青混合料的性能指标进行控制。再生混合料在水温循环作用和长期老化作用下，水稳定性和低温性能下降不大，可以满足5~7年的使用需要，SMA就地热再生路面的长期耐久性能良好。
6.结合试验段实体工程，研究了就地热再生机组的加热工艺和复拌再生工艺等关键技术，从原材料控制、施工质量控制等方面提出了就地热再生沥青混合料的质量控制体系，形成了SMA路面就地热再生施工技术指南。
7.就地热再生技术可以100%现场利用RAP，减少了RAP的运输和存储环节，有利于促进路面养护绿色循环经济的发展。相比于铣刨重铺技术，就地热再生可节省约56%的经济成本和20%的能耗排放，经济社会效益显著。
【成果前景介绍】目前浙江省高速公路上面层SMA沥青混合料占到80%以上，随着SMA路面服役年限的增长，在交通荷载以及自然因素等综合作用下，SMA路面的养护量逐年增多。就地热再生技术凭借其能100%现场利用RAP、再生混合料性能优异及施工周期较短等优势，在沥青路面养护中得到了越来越广泛的重视。然而，就地热再生技术应用于高速公路的适用性不明确，对SMA混合料的性能要求较高，此外沥青路面受高温、多雨、重载车多等特殊环境的影响，对SMA就地热再生混合料的设计、施工提出了更高的要求。这种背景限制了SMA就地热再生技术的推广应用。
本项目对SMA就地热再生的关键技术展开研究，解决了就地热再生混合料设计中老化沥青再生、骨架-密实结构恢复、施工温度的确定方法等关键技术问题，提出了集路面现场调查、路面结构评价及材料性能分析于一体的SMA就地热再生技术适用性程序框图，依托试验段形成了SMA就地热再生技术的施工技术指南，为全面提升SMA再生沥青混合料的质量提供了技术支撑。本项目应用前景广阔，社会及经济意义显著。
【成果登记日期】2020-6-13