高掺量RAP厂拌热再生AC-13沥青混合料路用性能研究

基于室内试验对再生沥青混合料的拌和工艺进行研究，确定大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料的施工温度与拌和时间；采用马歇尔方法对再生沥青混合料进行配合比设计，并测试再生沥青混合料的路用性能。结果显示：延长拌和时间和提高拌和温度可以有效降低花白料现象，推荐SBS再生沥青混合料的拌和时间为180s，新料加热温度为220℃；随着RAP掺量的增加，再生沥青混合料的高温性能不断提高，低温性能和水稳定性降低。根据我国自然区划推荐RAP掺量为：冬严寒区RAP的掺量不宜超过40%；冬温区不宜超过60%。     

基于复合粘温曲线的热再生沥青混合料拌和温度研究

依托深圳市笋岗路的沥青路面热再生工程,测定了不同新、旧沥青掺配比例下的再生沥青粘度,建立并验证了再生沥青的复合粘温曲线;通过拌和模拟试验测定不同工况下再生沥青混合料的最终出料温度,分析得出废旧沥青混合料(RAP)预热及不预热2种工况下的热量传递系数,进而建立并验证了基于热传导的新集料加热温度计算式。结果表明:再生沥青的复合粘温曲线能计算确定任意RAP掺配率的再生混合料的最佳拌和温度,并具有计算简便、试验量小的优点;拌和过程中的热量传递系数与RAP的掺配率及含水量有关,随着掺配率的增大而增大,而随着含水量的增大而减小;基于热传导的新集料加热温度计算式能方便、快速、准确地确定新集料的加热温度,并具有很高的可靠性。     

RAP掺量与新旧沥青融合程度对热再生混合料性能的影响

通过变化RAP掺量为20%～50%试验,研究常规未知新旧沥青融合状态与模拟新旧沥青100%融合状态下热再生混合料高温及低温性能、水稳定性、抗疲劳性能。结果表明：两种融合状态下,热再生混合料抗车辙性能均随RAP掺量增大而提高,低温抗裂性能和水稳定性均随RAP掺量增大而降低。新旧沥青融合程度和RAP掺量对热再生混合料的高温及低温性能、水稳定性、抗疲劳耐久性能有显著影响。与常规拌和工艺相比,新旧料100%融合工艺制备的热再生混合料其高温稳定性稍差,但具有更好的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳耐久性能,配合比设计时应考虑新旧沥青融合程度对高RAP掺量热再生混合料路用性能与抗疲劳耐久性能的影响。     

高RAP掺量下热再生混合料水稳定性影响因素研究

为分析就地热再生混合料水稳定性能,该文依托泰井高速就地热再生工程,研究再生剂掺量、新料掺量、拌和温度及拌和时间对再生混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比的影响,并对比RAP料与再生料水稳定性能变化及两种水稳性能评价方法的差异。结果表明:再生料残留稳定度比RAP料提高22.56%,冻融劈裂强度比提高21.97%;再生料残留稳定度及冻融劈裂强度比随再生剂掺量增加而增大,但再生剂掺量超过3%时增加梯度不明显,随新料掺量的增加而增大,但总体增加梯度不明显;足够的拌和温度及拌和时间是保证再生料水稳定性能的关键;冻融劈裂试验比浸水马歇尔试验数据离散性小,可靠性高。     

RAP掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响

为了研究RAP(回收沥青路面材料)掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响,突破以往厂拌热再生中RAP掺量较低的瓶颈,通过设计不同RAP掺量的AC-16温拌再生沥青混合料,并对再生混合料的最佳沥青用量、拌和压实温度以及路用性能进行试验,研究温拌再生混合料的性能变化规律。试验结果表明,最佳沥青用量随着RAP掺量的增加而增加,而最佳新沥青用量随着RAP掺量的增加而减少,温拌剂的温拌效果随着RAP掺量的增加而减弱,温再生混合料的路用性能在RAP掺量为40%~50%时变化加剧,最终确定温拌再生沥青混合料的RAP掺量宜控制在40%~50%。     

废机油再生剂对温拌再生沥青混合料性能影响研究

为探究废机油(UMEO)再生剂对温拌再生沥青混合料(RAP-WMA)性能影响,通过AASHTO T195试验、马歇尔试验、60℃单轴压缩试验、冻融劈裂试验研究不同UMEO再生剂和RAP掺量对温拌再生沥青混合料性能影响,同时设置普通热拌和温拌沥青混合料作为对照组试验。结果表明:掺入UMEO再生剂可显著改善温拌再生沥青混合料拌和均匀性、压实特性、高温性能、力学性能、水稳定性等特性,且随着RAP掺量提高,其对部分性能改善效果更明显;掺入UMEO可将RAP掺量从20%提高至60%;基于显著性分析结果可知:UMEO掺量对抗压强度影响最显著,对相对空隙率影响显著性最小;综合考虑沥青混合料各项性能,优选出各RAP掺量下的最佳再生剂掺量范围:20%RAP-0?10%UMEO、30%RAP-10%?12.5%UMEO、40%RAP-12.5%?17.5%UMEO、50%RAP-15%?17.5%UMEO、60%RAP-17.5%?20%UMEO。     

厂拌热再生沥青路面应用研究

结合甘肃省白银市境内2017年国道109线非收费公路养护维修工程高比例RAP料热再生试验段的施工实践,开展热再生沥青混合料在养护维修工程中的应用技术与质量控制研究。对试验结果分析表明,再生沥青混合料性能与RAP掺量的关系,RAP掺量增加,其高温性能改善;RAP掺量增加,其水稳性下降;RAP掺量增加,其疲劳性性能减弱;RAP掺量增加,其低温性能变化不大。再生沥青混合料的生产是厂拌热再生的核心技术,关键在于控制拌和温度和准确计量RAP料中的沥青含量。沥青路面再生技术使得废旧RAP料得以利用,节约资源,降低成本;使废旧RAP料少占土地和减少污染,环境效益显著。研究成果将为我省沥青路面再生提供详实的技术参考。     

低温地区橡胶热再生沥青混合料的参数优化及其工作性

为了优化低温地区橡胶热再生沥青混合料的制备参数,以河北张承高速某试验段为依托工程,以抗弯拉强度为评价指标,通过室内小梁弯曲试验,结合数理统计方法分析不同胶粉掺量、胶粉细度以及RAP料掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响权重及影响规律,并探讨混合料在研究区域的工作性能。研究结果表明,相同条件下AC13级配橡胶热再生沥青混合料的弯拉强度要优于AC16级配的混合料;对于AC13级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为20目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料弯拉强度相对最好。对于AC16级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为40目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料抗弯拉性能相对最好;随着胶粉掺量的增加,两种级配(AC13和AC16)所制备的橡胶热再生沥青混合料的抗弯拉强度均呈减小趋势,胶粉掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响最大,RAP掺量次之,胶粉细度量的影响最小。胶粉掺量对AC13级配的橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响效应要高于对AC16级配混合料的影响效应;当橡胶热再生沥青混合料的拌和温度在150~190℃之间变化时,其和易性随着拌和温度的增大而不断改善,当拌和温度相同时,AC13级配混合料的施工和易性要优于AC16级配的混合料;橡胶热再生沥青混合料在研究区域具有较好的适用性。     

厂拌热再生沥青混合料性能试验研究

设计四种RAP掺量的厂拌热再生沥青混合料,研究了其高温稳定性能、水稳定性能和压实规律。结果表明,厂拌热再生沥青混合料高温稳定性能随着RAP掺量增加而增强,水稳定性能未呈现明显规律。厂拌热再生混合料比非再生混合料容易压实,RAP掺量越大越容易压实。     

温拌再生沥青混合料高温特性试验研究

采用旧沥青路面RAP材料掺量为25%、55%、85%的再生AC—13密级配沥青混凝土混合料,定量了研究道路Evotherm DAT温拌再生沥青混合料的高温特性。60℃马歇尔试验与车辙试验结果表明:与常规热拌相比,温拌混合料也均满足规范马歇尔稳定度、流值及车辙试验动稳定度要求。温拌混合料的马歇尔稳定度随拌和与压实温度降低而降低,平均低19.1%;温拌混合料的马歇尔流值通常随拌和与压实温度降低而提高,平均高10.9%;热拌与温拌混合料的动稳定度均随RAP掺量的增加而显著增大,温拌混合料的动稳定度高于对应热拌混合料的值,平均高20.3%。     

旧料特性对热再生沥青混合料压实性能的影响研究

为了研究热再生沥青混合料的压实特性,采用旋转压实试验,通过对2种类型再生料的密实曲线计算所得的斜率K1和K2、压实能量指数CEI、交通密实指数TDI1和TDI2分析各旧料在不同加热温度和掺量下对再生料压实特性的影响。结果表明:1)旧料加热温度升高能提升旧沥青与新沥青的融合,可增加再生料中沥青的粘度,但并非旧料加热温度越高再生料越容易压实,在100℃、120℃和140℃三种温度条件下,120℃掺加旧料的再生料更易压实;2)旧料掺量越大,再生料越难压实,但使用过程中其抗变形能力越好;3)AC-20普通沥青再生混合料更易压实,但抗变形能力明显不如AC-13改性沥青再生混合料。     

高废旧料掺量厂拌热再生技术性能研究

为提高厂拌热再生沥青混合料RAP材料的掺量,研究通过控制RAP材料变异性及恢复其性能等手段对不同RAP材料掺量(矿料的20%、30%、40%、50%)的AC-20再生混合料进行使用性能对比研究。由试验结果可得:对RAP材料进行有效分档,控制RAP材料的变异性,通过掺加再生剂能对RAP材料性能进行有效再生,使高RAP掺量热再生混合料具有很好的使用性能;在实际工程应用中可以根据RAP中沥青的老化情况以及再生路面的层次与要求,将再生混合料中RAP掺量提高到40%以上。     

旧料掺量对热再生沥青混合料拌和压实温度及性能的影响

为研究不同旧料掺量对就地热再生沥青混合料拌和压实温度及性能所产生的影响,选取旧料掺量分别为70%、80%、90%、100%的热再生沥青混合料进行试验,结合黏温曲线和体积指标控制方法对最佳拌和压实温度进行试验分析,并在此基础上研究不同旧料掺量下热再生沥青混合料性能的变化规律。试验结果表明:当旧料掺量由70%增加至100%,表征热再生沥青混合料高温路用性能的指标稳定度值逐渐增大;新沥青用量由1.85%降低至0.5%,经济效益显著;最佳拌和压实温度不断降低,旧料掺量每增加10%,拌和压实温度平均降低5℃;路用性能方面,高温稳定性和水稳定性随着旧料掺量的增加逐渐增强,而低温抗裂性逐渐降低。     

再生沥青混合料的压实特性分析

采用旋转压实仪（SGC）成型试件，根据旋转压实密实度曲线计算压实特性参数，分析废旧沥青混合料（RAP）掺配率对再生沥青混合料压实特性的影响。结果表明，CEI和K1随着RAP掺配率的提高而逐渐升高，再生混合料的可压实性和压实速率逐渐降低；随着RAP掺配率的提高，TDI逐渐增大、＆逐渐降低，再生混合料开放交通后抵抗变形的能力逐渐增加。     

温拌再生沥青混合料压实温度的确定

温拌再生沥青混合料是基于温拌沥青技术和热再生沥青混合料技术发展而来的一种新型路面环保型材料,在充分利用旧沥青混合料(RAP)的基础上实现低温拌和与低温压实,从而达到旧沥青混合料二次利用与节能减排双重目的。该文研究了基于Evotherm的温拌再生沥青混合料压实性能与混合料压实温度的关系。试验采用旧沥青混合料(RAP)掺配比为40%,混合料压实温度分别为100、110、120、130、140℃,通过测定不同条件下温拌再生沥青混合料的体积参数的变化,确定了温拌再生沥青混合料的最佳压实温度,并基于此评价其水稳定性,结果表明性能指标满足要求。     

京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料配比设计

为了确定合理的京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料RAP掺配比例,本文选择了30%、40%和50%三个RAP掺配率进行热再生沥青混合料配合比实验,设计计算了对应RAP掺配率下合理的再生沥青混合料矿料目标级配、最佳沥青掺量和再生剂掺量,对不同RAP料掺配率下的热再生沥青混合料的路用性能进行了对比研究,得出了废旧沥青回收料(RAP)最佳掺配率为40%时,对应的最佳新沥青掺量为2.8%,再生剂掺量为0.206%,推荐40%的RAP掺配率时为最佳级配。     

高比例RAP掺量热再生SMA混合料新旧料融合性及工厂化生产参数研究

新旧料融合性及工厂化生产参数是厂拌热再生混合料技术性能的关键所在。为了优化高比例掺量热再生SMA混合料配合比设计并指导工厂化生产,利用了流变学试验原理和SHRP试验方法,采用抗车辙因子、低温蠕变速率、车辙、约束试验温度应力、四分点加载疲劳试验,研究了橡胶油和芳香油2种再生剂在不同掺量下的热再生混合料新旧沥青转移规律和路用性能。得出了热再生混合料最佳的RAP掺配比例和新旧料转移规律,证明了再生剂掺量的合理性,并用于指导热再生混合料配合比设计与工厂化生产。工程实践证明,本文所确定的再生剂掺量、RAP预热温度、新集料加热温度、混合料拌合温度和拌合时间等工厂化生产参数是合理可行的,可为后续工程实践提供借鉴。     

再生工艺对热再生沥青混合料低温抗裂性能的影响

通过劈裂试验对热再生沥青混合料的低温性能进行了室内试验研究,分析了不同的再生工艺条件(旧料掺加比例、旧料是否预热、新旧料拌和时间以及再生剂掺加工艺等)下的劈裂强度、破坏拉伸应变、劲度模量和应变能密度等相应指标。试验结果表明,增加新料的掺加比例、充分预热旧料、增加新旧料拌和时间将有助于提高再生混合料低温抗裂性能;改进常用的再生剂掺加工艺同样可以保证低温性能。     

温拌再生沥青混合料设计及其性能研究

为探究不同掺量RAP对温拌再生沥青混合料性能的影响,增加厂拌热再生中旧料的掺配量,提高废旧沥青路面材料的利用率,通过分析评价现有RAP的各项指标,设计旧料掺量为0、30%、40%、50%、60%的温拌再生沥青混合料配合比,并确定各掺量下混合料的最适宜压实温度。通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验来评价不同旧料掺量下AC-16型温拌再生沥青混合料的各项性能。得出温拌效果、路用性能随旧料掺量的变化规律及温拌沥青混合料与温拌再生沥青混合料的性能差异。     

提高沥青路面热再生RAP料掺配率的技术措施

为了提高沥青路面热再生RAP料的掺配率,促进废旧沥青混合料的再利用,分析了RAP料掺配率较低的原因,提出了双层滚筒烘料、混合料外掺式改性和变细调整级配3种技术措施,选取了AC-10、AC-13和AC-16等3种级配类型及对应的RAP料掺配率100%、75%和55%,试验研究了再生混合料经过外掺式改性前后的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性。结果表明:RAP料的掺配率随着变细调整级配而得到大幅度提高;再生混合料经添加热再生改性剂后,其高温稳定性、水稳定性和低温性能均得到显著提高且满足技术规范的相关要求;后续研究及工程应用表明,采用双层滚筒烘料设备,对提高RAP料掺配率极为有效。