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GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术及应用

发布时间：

2024-08-19

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导语

受交通量增长和环境影响，沥青路面结构性能呈现衰减趋势，通常常规沥青路面结构的设计寿命在10-15年不等，到期引发的结构性维修存在过程复杂、能耗高、资源需求多、交通干扰大等问题，极大地制约了出行和经济发展。道路建养面临巨大的环保和资源挑战，为推进“双碳”目标的实现，公路养护向绿色化、低碳化推进势在必行。然而，沥青冷再生技术较好地将资源再生利用与低温域施工的优势结合，可实现节能减排、资源节约和可持续发展，是行之有效的绿色低碳路面建造技术之一。

1、传统冷再生技术缺陷

传统冷再生技术由于材料性能不足、早期强度形成慢等问题限制了其路用性能和工程应用。一方面，传统冷再生技术由于新加入的胶结料性能不足，旧料间粘接能力与抗剥落性能差，限制了再生路面的耐久性能。比如，使用泡沫沥青作为胶结料的冷再生技术，由于泡沫沥青以“点对点”形式粘接于旧料表面，较使用乳化沥青作为胶结料的冷再生技术更易出现松散和剥落问题。另一方面，传统冷再生技术常添加水泥以促进混合料的早期强度，但水泥水化进程受到沥青乳化的干扰需要周期，再生路面养生时长一般长达3-7天，较大程度会影响施工进度与交通开放。同时，高掺量水泥降低了再生混合料的抗疲劳性能与韧性，限制了再生层的原层位应用，工程上往往需要在再生层基础上再加铺5-10cm的新沥青结构层以恢复路面结构强度，不仅造成资源浪费且往往受路面标高制约而限制使用。

基于传统冷再生技术的不足和缺陷，华运通达研发了GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术。该技术以自主研发的高粘改性乳化沥青(PG88、94及100型等级)为胶结料，采用先进就地冷再生机组，单层实施厚度为4-20cm，解决了传统冷再生技术混合料材料性能不足、早期强度形成慢等难题，并可实现沥青面层、半刚性基层的原结构层位就地冷再生，成型后再生层位具有远超原结构层位的抗裂韧性、抗渗、抗车辙性能，为不改变标高的情况下恢复和提升原路面结构力学性能提供全新的解决方案。

2、高韧型原结构层位就地冷再生技术优势

图 | GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术

耐久性好、使用寿命长

GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术采用PG88及以上等级的高性能聚合物改性乳化沥青作为胶结料，再生成型后的混合料性能超越PG76型新热拌沥青混凝土指标要求，显著提升了混合料的各项性能，包括疲劳寿命、极限弯拉应变、断裂韧度和动稳定度等，有效抵抗下承层裂缝的扩展延伸，全面提升路用性能。添加有机类的专用早强剂替代了水泥的掺入，不仅消除了水泥等无机材料使用给再生混合料带来的损伤，同时还可极大程度提升了冷再生材料后期强度。使得再生后的路面结构寿命超15年成为可能。

资源节约、环境友好

相比传统热再生工艺，GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术实现沥青路面回收料100%高价值再生利用，同时减少粘结剂用量50%；在常温下即可完成全部生产、施工环节，实现了路面常温域再生循环利用与修复，相比传统新建热拌沥青路面可降碳高达90%，为目前最具降碳效益的结构性维修方案。

再生效率高、交通干扰小

在相同养护时间内，原位再生混合料形成强度可达常规冷再生混合料的1.5-2倍，通常施工完成后0.5-2小时后即可开放交通。

原位再生、不影响路面标高

采用先进的再生机组，依次完成铣刨、喷洒、拌合、摊铺、碾压等工序，单层再生深度范围4-20cm，精准实现原结构层位再生，一般无需额外加铺路面结构层，不影响原路面标高。

3、应用范围及应用前景

GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术适用于各等级公路、城市及乡村道路沥青面层及半刚性基层的结构性修复，有效解决路面老化、麻面、松散、车辙与各类裂缝等路面病害问题。

根据道路等级、使用工况、交通量和经济性需求可区分使用不同等级的产品类型。

罩面类型	适用场合
PG88	轻交通量，具有典型开裂老化特征的沥青面层及半刚性基层的结构性修复。
PG94	中交通量，裂缝较多、路面变形严重的沥青面层及半刚性基层的结构性修复。
PG100	重交通量以上的各类道路沥青面层及半刚性基层的结构性修复。

注：①根据原路面病害程度及路面结构性能恢复目标确定再生深度;②三、四级公路，城市次干路、支路，乡村道路，实施高韧型冷再生后可直接作为表面层，对于表面构造和降噪性能等功能性恢复有特殊要求的路段，宜另外加铺高韧超薄沥青磨耗层。

4、应用案例

此前，GT TECH高韧型原结构层位冷再生技术已在深汕合作区省道S387（鹅埠－坪山）明溪村村口段首次实施应用，这也是全球首例应用成功的高韧型道路结构原位冷再生项目。

图 | GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术在深汕合作区实施

该项目原路面为10cm沥青混凝土面层，经长时间使用存在结构性损坏问题。针对原路面实际情况，利用高性能再生机组对路面进行铣刨，使用了PG94型高粘改性乳化沥青作为胶结料，期间无添加新集料，实现路面结构性原位高效修复，再生施工后即迅速开放交通。随后同步摊铺1.5cmGT TECH高韧超薄沥青磨耗层对道路表面功能进行全面提升。

图 | 深汕特别合作区试验段改造方案

图 | GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术段碾压

图 | GT TECH高韧超薄沥青磨耗层实施提升路表功能

此次GT TECH高韧型原结构层位就地冷再生技术在深汕特别合作区实施，实现道路结构原位再生的高效修复，旧沥青路面材料循环利用率达100%，同时极大程度降低了施工过程对交通运营的影响，有效提高了路面行车舒适性与安全性。该项目的顺利实施，标志着华运通达在道路结构性修复领域率先实现了原层位结构再生关键技术的创新引领，也将为国家道路建养事业提供高效高质、绿色低碳的全新解决方案。

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