JTG/T 5521-2019 公路沥青路面再生技术规范(附条文说明)

JTG中华人民共和国行业推荐性标准
JTG/T5521-2019
公路沥青路面再生技术规范
Technical Specifications for Highway Asphalt Pavement Recycling
2019-08-21发布
2019-11-01实施
中华人民共和国交通运输部 发布

根据《交通运输部办公厅关于下达2013年度公路工程行业标准制修订项目计划的通知》（厅公路字〔2013）169号)的要求，由交通运输部公路科学研究院作为主编单位，承担《公路沥青路面再生技术规范》(J1GF41一2008)（简称“08规范”）的修订工作。
本规范修订的基本思路是：以服务交通运输科学发展、建设资源节约型和环境友好型行业为统领，以提升公路路面材料循环利用水平、保证沥青路面再生工程质量为目标，根据不同再生技术的技术特点进行差异化定位，细化和完善关系再生工程质量的关键指标要求，在借鉴和总结国内外相关应用经验和研究成果的基础上，对8规范进行修订。
本规范由1总则、2术语和符号、3基本规定、4再生沥青路面结构、5材料、6再生混合料组成设计、7厂拌热再生施工、8就地热再生施工、9厂拌冷再生施工、10就地冷再生施工、11全深式冷再生施工等11章和6个附录构成。本次修订的主要内容包括：
(1)进一步明确了不同类型的沥青路面再生技术的适用条件。
(2)完善了沥青路面再生工艺体系分类，包括将全深式冷再生从08规范的就地冷再生中独立出来，增加无机回收料再生相关内容等。
(3)完善了冷再生沥青路面设计，提出了冷再生路面结构组合建议。
(4)完善了再生沥青混合料配合比设计方法。
(⑤)细化了沥青路面再生施工工艺要求、再生设备要求、施工质量控制方法，删除了与交工验收有关的内容。
(6)对08规范的章节做出调整。增加了“3基本规定”“4再生沥青路面结构”“11全深式冷再生施工”等3章，08规范中“3原路面调查及分析”内容调整至本规范“4再生沥青路面结构”。

1总则
1.0.1为规范公路沥青路面再生技术应用，提高技术水平，保证工程质量，制定本规范。
条文说明
沥青路面在养护和改扩建施工时产生大量废旧材料，将这些旧料再生，既减轻了环境污染，又减少了材料消耗，是实现公路交通运输可持续发展的重要手段和迫切需要。08规范自发布实施以来，很好地指导和支撑了沥青路面再生工程实践。随着近年来沥青路面再生技术的快速发展、工程经验的进一步积累以及对沥青路面再生技术认识的不断提升和深化，需要对08规范进行修订。
1.0.2本规范适用于各等级公路建设和养护工程。
1.0.3沥青路面再生应采用沥青路面再生设备，将一定比例的新集料、再生结合料、沥青再生剂等新材料与沥青混合料回收料、无机回收料等沥青路面回收料进行拌和，并经摊铺、压实，形成路面结构层。
1.0.4沥青路面再生方式分为厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生和全深式冷再生等5种。
条文说明
08规范将沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生统称为就地冷再生。我国现有的全深式冷再生方法一般采用水泥稳定的工艺对部分含有或全部含有非沥青的材料进行再生，这与美国的全深式冷再生的含义有相似之处。为方便国际间技术沟通交流，本次规范修订时将全深式冷再生独立于就地冷再生方法之外，本规范的就地冷再生则仅指对路面沥青层进行的再生。
本规范沥青路面再生方式分类由08规范中的4类增加至5类。这5类再生方式的主要差别见表1-1。

1.0.5沥青路面养护工程产生的旧路面材料，应制订回收和利用方案，采用本规范规定的再生技术对其进行循环利用。
条文说明
路面维修养护产生大量废旧路面材料，亟须通过积极推广应用再生技术进行消化。国内外大量工程案例和研究结论表明，沥青路面再生技术成熟可靠，只要科学设计、精心施工，工程质量可以保证。路面再生技术在我国的应用时间相对较短，应用经验相对较少，建设各方对其技术原理、设备选型、材料设计、结构组合、施工关键点、质量风险点等的掌握一般不及传统施工工艺。因此，应注重再生路面设计、施工的全过程质量管理。
除了本规范规定的沥青路面再生技术，还有其他的废旧路面材料循环利用方式，例如将其用作路基填料、用于制作铺面砖等。
1.0.6沥青路面再生应用应积极稳妥地采用新技术、新材料、新设备和新工艺。
1.0.7沥青路面再生应用除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。

2术语和符号
2.1术语
2.1.1沥青混合料回收料reclaimed asphalt pavement(RAP)
采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料。
2.l.2无机回收料reclaimed aggregate or reclaimed inorganic binder stabilized aggregate (RAI)
采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧无机结合料稳定粒料或旧无结合料粒料。
条文说明
我国沥青路面大量采用无机结合料稳定粒料基层，针对路面维修中产生大量无机结合料稳定粒料旧料的实际情况，增补本术语。
2.1.3沥青路面回收料reclaimed materials from asphalt pavement(RMAP)
采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧料，包括沥青混合料回收料(RAP)、无机回收料(RAI)。
条文说明
我国沥青路面绝大多数采用半刚性基层，回收的半刚性基层旧料与回收的沥青混合料旧料尽管都属于回收的沥青路面材料，但是性状和再生利用方式存在很大差异。为此，将回收的旧沥青路面材料分成两类，一类是沥青混合料回收料(RAP),另一类是无机回收料(RAI)。
2.1.4再生结合料binder for RMAP
新添加到再生混合料中起主要胶结作用的材料，主要包括道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、泡沫沥青、水泥等。
2.1.5沥青再生剂rejuvenating agent(RA)掺加到热再生沥青混合料中，用于改善老化沥青性能的添加剂。
2.1.6厂拌热再生hot central plant recycling
在拌和厂将沥青混合料回收料(RAP)破碎、筛分后，以一定的比例与新矿料、新沥青、沥青再生剂等加热拌和为混合料，然后铺筑形成沥青路面的技术。
2.1.7就地热再生hot in-place recycling
采用专用设备对沥青路面就地进行加热、翻松，掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、沥青再生剂等，经热态拌和、摊铺、碾压等工序，实现旧沥青路面面层再生的技术。
就地热再生技术分为两种，分别为：
(l)复拌再生(remixing):将旧沥青路面加热、翻松，就地掺加一定数量的沥青再生剂、新沥青混合料、新沥青（需要时），经热态拌和、摊铺、压实成型。
(2)加铺再生(repaving):将旧沥青路面加热、翻松，就地掺加一定数量的沥青再生剂、新沥青（需要时），拌和形成再生沥青混合料，利用再生复拌机的第一熨平板摊铺再生沥青混合料，利用再生复拌机的第二熨平板同时将新沥青混合料摊铺于再生混合料之上，两层一起压实成型。
条文说明
按照美国沥青再生协会的分类，就地热再生可以分为surface recycling(表层再生)、remixing(复拌再生)、repaving(加铺再生)三种。三者的主要差别是：surface recycling只掺加再生剂而不掺加新集料或者新沥青混合料，再生时可以铣创翻松也可以耙松；remixing需要掺加新沥青混合料，并将新沥青混合料与铣刨的原路面材料进行重新拌和、摊铺；repaving是在对原路面进行再生的同时，在再生层上加铺薄层沥青革面。
表层再生只掺加再生剂而不掺加新集料和新沥青，不调整沥青混合料回收料(RAP)级配，再生后的混合料性能一般不够理想，在国外很少使用，针对我国目前的实际路面情况更是很难找到表层再生适用的工程对象，因此本规范将就地热再生分为复拌再生和加铺再生两种方式，未吸纳表层再生。
此外，有的单位研究开发了双层再生、多步法再生等就地热再生工艺，使就地热再生深度达到100mm左右。
2.1.8厂拌冷再生cold central plant recyeling
在拌和厂将沥青混合料回收料(RAP)或者无机回收料(RAI)破碎、筛分后，以一定的比例与新矿料、再生结合料、水等在常温下拌和为混合料，然后铺筑形成沥青路面的技术。
条文说明
本条增加了对无机回收料进行厂拌冷再生的内涵。对于RAP,一般使用乳化沥青或泡沫沥青作为再生结合料：对于RA1,可以使用水泥或石灰等无机结合料作为再生结合料，或根据工程需要使用泡沫沥青等作为再生结合料。使用沥青类结合料时可以同时掺加一定量的无机结合料。
2.1.9就地冷再生cold in-place recycling
采用专用设备对沥青层进行就地铣刨，掺入一定数量的新矿料、再生结合料、水，经过常温拌和、摊铺、压实等工序，实现旧沥青路面再生的技术。
条文说明
美国再生沥青协会规定，只使用乳化沥青时就地冷再生的处治深度一般为50~100mm;同时配合使用水泥、石灰来增强混合料早期强度和抗水损害性能的情况下，就地冷再生深度可以达到100~150mm。可见，美国的就地冷再生实际上只是沥青层的就地冷再生，将沥青层和下承层等一起进行的就地冷再生被称为全深式冷再生。这两种工艺在原材料品质、路用性能、工程目的等方面都有较大差异。为明确区分，同时也是与国外的概念相对应，本规范将就地冷再生限定为沥青层的就地冷再生。
2.1.10全深式冷再生full depth reclamation
采用专用设备对沥青层及部分下承层进行就地翻松，或是将沥青层部分或全部铣刨移除后对部分下承层进行就地翻松，同时掺入一定数量的新矿料、再生结合料、水等，经过常温拌和、摊铺、压实等工序，实现旧沥青路面再生的技术。
条文说明
本条将全深式冷再生从就地冷再生中独立出来，重新做出定义。
美国规定全深式冷再生是对全部沥青层和一定深度的下承层材料（基层、底基层、路基)进行的就地冷再生，再生深度为100~300mm。在我国工程实践中，有的会将部分或全部沥青层铣刨后，对部分下承层进行就地冷再生，本规范将该工艺纳入全深式冷再生的范畴。也就是说，本规范定义的全深式冷再生包括两种，一种是对沥青层和部分下承层一起进行的再生，另一种是铣创了部分或全部沥青层后对下承层进行的再生。
2.1.11再生混合料recycled mixture
含有沥青路面回收料(RMAP)的混合料。
2.1.12泡沫沥青foamed asphalt
将热沥青和水在专用的发泡装置内混合、膨胀，形成的含有大量均匀分散气泡的沥青材料。
2.1.13泡沫沥青膨胀率maximum expansion ratio of foamed asphalt
泡沫沥青发泡状态下的最大体积与未发泡时沥青体积的比值。
2.1.14泡沫沥青半衰期half life of foamed asphalt
泡沫沥青从最大体积衰减到最大体积的50%所用的时间。
2.1.15再生沥青rejuvenated binder
RAP中的回收沥青与沥青再生剂、新沥青（需要时）组成的混合物。
2.2符号
OEC—一冷再生混合料最佳乳化沥青用量：
OFC—一冷再生混合料最佳泡沫沥青用量：
OWC一冷再生混合料最佳含水率：
W—一泡沫沥青的最佳发泡用水量。

3基本规定
3.0.1再生沥青路面结构设计应符合现行《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的有关规定。
3.0.2再生混合料的路面结构设计参数应按本规范附录A的有关规定执行。
3.0.3不同来源和不同规格的沥青路面回收料(RMAP)宜分开堆放，应堆放在预先经过硬化处理且排水通畅的地面上，并应采取设置防雨罩棚等防水措施。
条文说明
沥青混合料回收料(RAP)和无机回收料(RAI)都容易吸附水分，热再生时加热升温难度大，冷再生时混合料含水率超过最佳含水率或者含水率变异性大，因此应采取防雨罩棚遮盖等防水措施。
3.0.4沥青混合料回收料(RAP)与无机回收料(RA1)宜分开再生利用。
3.0.5再生混合料配合比设计应按本规范附录B对沥青路面回收料(RMAP)进行取样与试验分析，选用符合要求的材料，确认满足本规范要求。使用泡沫沥青时应按本规范附录C对沥青的发泡特性进行检验。
3.0.6再生混合料配合比设计原则上应按目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三阶段进行。
条文说明
连续式拌和机拌制厂拌热再生沥青混合料时，可省略生产配合比设计步骤。但是对于我国普遍应用的间歇式拌和机，在进行厂拌热再生混合料配合比设计时需要按三阶段要求进行。
3.0.7目标配合比设计阶段，应按本规范第6章、附录D、附录E、附录F的方法进行配合比设计。目标配合比设计应在满足混合料技术标准和检验要求的基础上，确定矿料级配、最佳沥青用量等内容。有成熟经验的地区和工程项目可使用其他设计方法进行混合料配合比设计，但应按本规范方法进行设计检验，满足要求时方可使用。
3.0.8生产配合比设计阶段应符合下列规定：
1采用厂拌热再生方式的再生混合料，应取目标配合比设计阶段的最佳沥青用量0AC、0AC±0.3%这3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量，由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计结果的差值宜控制在±0.2%范围内。
2采用就地热再生方式的再生混合料，其中新添加的沥青混合料应按现行《公路沥青路面施工技术规范》(J℉GF0)中的规定方法取样测试各热料仓的材料级配，确定各热料仓的配合比。
采用厂拌冷再生方式的再生混合料，进行目标配合比设计时使用的回收料是按本规范附录B.现场取样的材料时，应按目标配合比使用料堆取样的材料进行混合料生产配合比设计：进行目标配合比设计时使用的回收料是按本规范附录B.2拌和厂料堆取样的材料时，可采用目标配合比作为生产配合比。
采用就地冷再生和全深式冷再生方式的再生混合料，应使用工程实际使用的冷再生机按再生工艺铣刨的回收料，并按目标配合比设计要求进行混合料生产配合比设计。
3.0.9生产配合比验证阶段应符合下列规定：
应按生产配合比结果试拌、铺筑试验段，取样检测混合料各项指标是否满足本规范要求，由此确定生产用的标准配合比。
2应根据标准配合比及设计文件要求，确定施工用的级配控制范围。
3.0.10对于厂拌热再生和就地热再生，再生混合料应以沥青混合料回收料(RAP)中的回收矿料与新矿料的合成级配作为级配设计依据；对于厂拌冷再生、就地冷再生、全深式冷再生，再生混合料应以沥青混合料回收料(RAP)、无机回收料(RA1)与新矿料的合成级配作为级配设计依据。
3.0.11沥青路面再生施工应符合下列规定：
1不得在雨天施T。
2就地热再生不宜在强风及以上风力条件下施工，不宜在路面潮湿情况下施工。
3冷再生在养生初期12h内不宜雨淋，遇雨时应进行覆盖。
4沥青路面再生施工和养生期的日最低气温不宜低于5℃。
条文说明
《公路沥青路面施工技术规范》(J℉GF40一2004)规定热拌沥青混合料不得在气温低于10℃（高速公路和一级公路）或5℃（其他等级公路）的情况下施工，厂拌热再生可以参照。《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20一2015)规定无机结合料稳定材料施工期的日最低气温应在5℃以上，无机结合科冷再生可以参照。因此提出施工养生期日最低气温不低于5℃的要求。
对于就地热再生而言，气温越高越有利于施工。气温低，一方面会造成路面加热困难，影响施工效率：另一方面，由于路面加热只是使原路面沥青膜和石料表层表面温度达到了较高的温度，而原路面材料内部温度较低，因此混合料温度下降快，难以保证有效压实，5℃的气温也是施工温度的下限。
4再生沥青路面结构
4.1原路面调查
4.1.1应根据工程需要收集下列拟再生路段的相关资料：
1基础数据，包括公路等级、设计标准、原路面结构和材料类型、几何线形等：
2路段沿线环境条件、水文地质条件等；
3交通状况信息，包括历年交通量、轴载组成情况等：
4养护管理数据，包括养护历史、近5年的路况检测数据等；
5价格参数，包括工程材料单价、人工费、机械设备费等。
4.1.2应根据工程需要检测下列内容，并根据需要计算路面损坏状况指数(P℃1)、路面结构强度指数(PSSI)、路面车辙深度指数(RDI)等：
1路面表面损坏，包括各种路面损坏的位置、数量、严重程度等；
2路面内部结构状况，包括结构损坏类型、病害层位、病害严重程度、层间黏结状况、结构层材料性能指标等，可通过探坑开挖、钻芯取样等方法检查；
3路基顶面当量回弹模量；
路基路面排水状况，包括路表排水设施状况、结构内部排水状况、地下排水状况等，可通过人工调查、渗水仪检测等方法检查。
4.1.3应对拟再生路段原路面材料进行取样，并根据工程需要进行性能指标测试。
4.2再生方式的选择
4.2.1沥青路面再生方式的选择可按表4.2.1-1~表4.2.1-6的规定进行。三、四级公路面层采用冷再生作为上面层时，应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。
（表格略，详见pdf文档）
条文说明
从美国厂拌热再生使用层位情况看：部分州不允许厂拌热再生混合料用于表面层：
多数州对厂拌热再生混合料用于联结层（类似于我国的中下面层）时RAP掺加比例未做规定，少数州不允许使用掺有RAP的混合料；各州对厂拌热再生混合料用于基层时RAP掺加比例未做规定。
4.2.2含SBS改性沥青的沥青混合料回收料(RAP)可用于厂拌热再生，使用其他类型改性剂的改性沥青混合料的回收料，应经论证后使用。
条文说明
从机理角度讲，SB聚合物改性沥青的形成是聚合物在基质沥青中产生溶胀并实现物理结构性相容的过程，聚合物改性沥青的再生主要是再生剂或者新沥青对改性沥青中基质沥青的再生。从技术指标角度讲，通过选择适宜的再生剂或者新沥青，SB改性沥青再生后的性能能够满足使用要求。
4.2.3采用就地热再生方式时，路面技术状况宜满足表4.2.3的要求。
条文说明
就地热再生对路面结构强度的贡献不大，其路用效果和寿命受到原路面结构强度的显著影响。因此，原路面要求有充足的结构强度。
研究表明，沥青老化到25℃针入度(0.1mm)低于20后，通过就地热再生工艺较难有效恢复沥青指标，因此提出了原路面沥青针入度的要求。
此外，当原路面贫油时，路面加热将变得十分困难，因此结合经验提出了原路面沥青含量不低于3.8%的要求。
4.2.4稀浆封层、微表处、薄层罩面、碎石封层路面再生设计采用就地热再生方式时，混合料的级配、加热温度应满足混合料性能及施工工艺要求。当不能满足混合料性能及施工工艺要求时，应将上述材料层铣刨后再进行就地热再生。

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