温拌再生沥青混合料RAP掺量方法及性能研究

文章根据AC-13、AC-20的材料组成,选用合理的RAP掺配方案和掺配方法进行试件成型,并通过冻融劈裂强度、应变能密度和车辙试验,研究不同RAP掺量下温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温性能和高温稳定性。结果表明:温拌再生沥青混合料的冻融破裂强度比大于热再生沥青混合料,随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的水稳定性先增后降,RAP掺量为40%时冻融破裂强度比达到最大值;温拌再生沥青混合料的低温性能与普通沥青混合料大体处于同一水平;随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的高温稳定性能得到提高。     

温再生沥青混合料路用性能研究

为实现回收沥青路面材料(RAP)高掺量、低温度条件下的再生利用,文章在RAP沥青及集料性能分析的基础上,利用3G温拌剂及芳烃油配制温再生剂,分析再生沥青黏温曲线特性及再生沥青混合料空隙率的变化情况,确定拌和、压实温度,对RAP掺量分别为50%、60%和70%的再生沥青混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,评价其路用性能。研究结果表明:再生剂掺量为8%时,最低拌和及压实温度分别为140℃和118℃;当RAP掺量增加时,再生后的沥青混合料高温稳定性增强,低温稳定性及水稳定性降低;当RAP掺量为50%和60%时,温再生沥青混合料高温稳定性良好,低温稳定性及水稳定性符合规范要求;而当RAP掺量达到70%时,其低温稳定性和水稳定性已不满足规范要求。建议所研发的温再生剂RAP最大掺量为60%,压实最低温度为120℃。     

广惠高速公路路面大修工程资源循环利用实践

探索提高旧沥青混合料掺量至30%、45%、60%的资源循环利用技术,室内进行了大量高温稳定性能、水稳定性能、压实特性试验。车辙试验、GTM试验、单轴贯入试验结果表明,再生混合料具有良好的高温性能,且车辙动稳定度与混合沥青针入度计算值之间存在良好线性关系;浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验结果表明,水稳定性随RAP掺量的增大呈现先提高后降低的趋势,RAP用量应控制在合适的范围,以保证再生混合料的水稳定性满足路用要求;压实特性表明再生混合料比全新沥青混合料易压实,RAP掺量越高越易压实,利用马歇尔击实法设计大比例再生混合料有一定局限性。将资源循环利用技术应用于广惠高速公路大修工程,两年跟踪调查结果表明应用效果良好。     

温拌再生沥青混合料路用性能研究

温拌再生沥青混合料是由热再生技术与冷再生技术发展而来的新型路面材料,文章通过冻融劈裂试验、低温弯曲试验和车辙试验对不同质量分数(0、10%、20%、30%、40%、50%)的RAP温拌再生沥青混合料的水稳定性能、低温抗裂性能及高温稳定性能进行研究。结果表明,随着RAP掺量的增加,温拌再生沥青混合料的冻融劈裂强度比先增大后减小,并在RAP质量分数为30%时达到最大;RAP质量分数为30%时,温拌再生沥青混合料的低温稳定性最好;随着RAP质量分数的增加,再生沥青混合料的高温稳定性能逐渐变好,当RAP质量分数这超过30%时,所添加的新沥青减少,其很难与废旧沥青更好地渗透互溶,使集料间的骨架结构密实程度变差,高温性能降低,因此初步建议路用温拌再生沥青中RAP材料的质量分数不宜超过30%.     

RAP掺量对Sasobit温拌再生沥青混合料性能的影响分析

为研究RAP掺量对Sasobit温拌再生沥青混合料路用性能的影响,文章在Sasobit掺量为3%,RAP掺量分别为20%、30%、40%的条件下成型沥青混合料试件,测定了各项路用性能参数,对温拌再生沥青混合料的路用性能进行研究,并将不同的RAP掺量视为不同维度,采用各路用性能指标与RAP掺量为0时的欧几里得距离评价了Sasobit温拌再生沥青混合料性能对RAP掺量敏感性,提出了基于欧几里得距离的Sasobit温拌再生沥青混合料极限RAP掺量确定方法。结果表明:RAP的掺入增强了混合料的高温性能,降低了混合料的低温性能和水稳定性能,且当RAP掺量20%时,混合料的动稳定度指标显著增大;当RAP掺量30%时,浸水残留稳定度比衰减较大。由此,提出了采用欧几里得距离确定极限RAP掺量的方法,且当Sasobit用量为3%时,RAP的最大掺量宜≤24%。     

MFL融冰技术在沥青路面中的应用分析

为有效评价MFL融冰沥青混合料的路用性能,文章以河北省大庆至广州高速公路深圳至大名(冀豫界)段BM-3合同段项目为工程依托,通过采用车辙试验、冻融劈裂试验、饱和浸水马歇尔试验和低温弯曲试验评价了MFL掺加用量等因素对沥青混合料路用性能的影响。结果表明:MFL材料能够降低沥青混合料动稳定度指标、残留稳定度指标、冻融劈裂强度比指标和最大弯拉应变指标,且随掺量增加,劣化程度愈显著,其中掺量在6%~8%时,对路用性能劣化程度更为显著,但MFL融冰沥青混合料各项性能指标均满足规范要求,建议实体工程应用需要采取相应措施改善其路用性能,推荐用量宜控制在5%~6%。     

RAP不同掺配比例的再生沥青混合料性能研究

本文依托龙大高速公路大修工程,通过沥青路面回收料(RAP)性状评价、矿料的级配分析、最佳沥青用量的确定、高比例RAP配合比设计与检验等步骤,较系统地研究了用马歇尔设计方法,进行了多个RAP掺量下的路用性能试验。分别进行了车辙试验、浸水马歇尔、冻融劈裂试验、弯曲试验等。分析结果表明,随着旧料掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能有所改善;高比例RAP下其水稳性随着RAP掺量的增大变化不大;掺加再生剂后其低温性能有所改善。     

硅藻精土改性沥青混合料抗水侵蚀性能研究

文章通过将硅藻土提纯得到硅藻精土并按不同比例掺入到沥青中,进行沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及浸水车辙试验研究。试验结果表明:通过马歇尔试验得出,当硅藻精土的掺配比为13%时,沥青混合料各项指标达到最优效果;硅藻精土掺量为13%时,浸水马歇尔残留稳定度达到的峰值是基质沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度的1.05倍,说明加入硅藻精土后可以有效提高混合料的力学特性;在冻融劈裂试验中,硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度明显增强,其中掺入13%硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度提高了近6.5%;在浸水车辙试验中,掺入硅藻精土的沥青混合料变形量均比基质沥青混合料小,动稳定度均比基质沥青大,说明加入硅藻精土改性剂后可以有效提高混合料的抗变形能力。综合得出13%掺量的硅藻精土改性沥青混合料的抗水侵蚀性能效果最佳。     

外掺料对乳化沥青冷再生混合料性能的影响分析

文章为研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能,掌握水泥、RAP料等对其影响规律,利用重型击实方法成型乳化沥青冷再生混合料,分析水泥用量、RAP用量的变化对乳化沥青冷再生混合料的干湿劈裂强度比、稳定度、残留稳定度、抗压回弹模量及粘聚力等指标的影响。试验结果显示:随着水泥用量的增加,干湿劈裂强度比和残留稳定度值呈先增加后下降的趋势,二者存在最佳用量范围,而稳定度值呈增加趋势;随着RAP用量的增加,劈裂强度指标、抗压回弹模量指标和粘聚力指标均呈下降趋势,稳定度指标呈先下降后增加的趋势。综合分析可知,通过掺加适量的水泥能够改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能,而RAP料的最大用量需要依据相关试验进行优化确定。     

纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了了解纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响,通过试验研究了纤维掺量对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明:随着纤维掺量的增多,橡胶沥青混合料的动稳定度表现出先增大后减小的变化趋势;当纤维掺量为0.15%时,动稳定度最大,高温稳定性最好;当纤维掺量小于0.15%时,增大纤维掺量会使弯曲劲度模量和弯曲极限应变大幅增大,沥青混合料的低温抗裂性得到明显改善;而当纤维掺量大于0.15%时,再增大纤维掺量反而会使低温抗裂性变差;冻融劈裂强度比和残留稳定度随纤维掺量的变化较小,但当纤维掺量超过0.3%时,增大纤维掺量会使沥青混合料的水稳定性大幅降低。综合考虑,橡胶沥青混合料中纤维的最佳掺量为0.15%。     

高粘沥青在多孔排水路面的应用

为研究高粘沥青在多孔排水路面的应用,文章分析了改性剂掺量对两种改性沥青性能的影响,确定最佳掺量下的性能较优异的改性剂制备高粘沥青,并通过车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验等试验检测高粘沥青混合料力学性能,同时对高粘沥青混合料的抗滑性能、排水性能等进行实验分析,发现高粘沥青混合料能够满足排水性沥青路面施工要求,各项路用性能优势显著,具有应用潜力。     

聚氨酯灌缝材料对沥青混合料路用性能的影响分析

为分析聚氨酯灌缝材料性质变化对修复沥青路面性能的影响规律,文章采用低温劈裂试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同聚氨酯含量的灌缝材料修复沥青混合料试件的性能进行分析。结果显示:聚氨酯灌缝材料对沥青路面裂缝修复具有显著改善作用,随聚氨酯含量的增加,其低温抗裂性能、低温拉伸性能和水稳定性能均显著提高,其中对残留稳定度的改善效果最佳、最大弯拉应变居中、劈裂抗拉强度最差;当聚氨酯含量为20%时,修复后的沥青混合料水稳定性能不满足规范要求,聚氨酯含量40%时,其劈裂抗拉强度、最大弯拉应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比恢复率均达到85%以上;聚氨酯灌缝材料中聚氨酯含量适宜范围在40%～50%,对沥青混合料性能改善效果均高于规范要求。     

热再生沥青混合料设计与试验研究

为研究废旧沥青路面材料(RAP)掺量热再生沥青混合料的影响,在分析RAP中旧沥青胶结料及集料的性能参数的基础上,根据老化沥青性能改善的试验,确定了不同RAP掺量下旧沥青、再生剂及新沥青的掺配比例,进而确定了不同RAP掺量下的沥青最佳用量。并对再生沥青混合料的马歇尔设计参数和路用性能进行了试验研究,分析了RAP掺量对再生沥青混合料路用性能的影响。     

乳化沥青冷再生混合料路用性能试验分析

文章阐述了乳化沥青冷再生混合料原材料的性能特点和参数指标,介绍了混合料的级配设计方案,并通过室内试验分析了厂拌RAP冷再生混合料的路用性能。试验结果表明:随着RAP使用量的增加,抗压回弹模量和抗压强度、劈裂抗拉强度和破坏劲度模块、弯拉应变和弯拉强度等都呈下降的规律,但是随着RAP用量的增加,动稳定度却随之缩减,且渗水系数也随着RAP的缩减而呈现二次多项式增加;TSR随着RAP用量的增加而处于稳定的状态中,即冻融劈裂强度比在此环境内必为定值,然而却远远低于规范的技术标准;在同一温度下,劈裂抗拉强度和抗压回弹模量之间呈幂函数的关系变化式,最终需要根据材料的抗压回弹模量和劈裂抗拉强度将乳化沥青冷再生材料区分为主要的四类。     

玻璃纤维沥青混合料路用性能研究

为研究玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响,文章介绍了路用玻璃纤维的原料选择和表面改性工艺,并通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验,研究不同掺量下玻璃纤维对混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性的影响规律。结果表明:掺加玻璃纤维可以有效改善混合料的高温稳定性,但是随着掺量增加,改善作用存在上限;掺加玻璃纤维可以提高沥青混合料在低温时的弹性和抗变形能力,但是对弯拉强度没有帮助;玻璃纤维掺量为0.2%时能够显著提升混合料的劈裂强度和水稳定性,但是掺量过多会导致混合料水稳定性显著下降。     

纳米复合ZnO改性沥青混合料路用性能分析

为分析纳米ZnO材料在改性沥青方面的应用效果,验证其沥青混合料的综合路用性能,文章通过制定相应的纳米ZnO改性沥青、纳米复合ZnO/SBS改性沥青的试验方案,利用车辙试验、SPT简单剪切试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等分析四种不同类型沥青混合料的路用性能。结果显示:纳米ZnO材料显著改善了70~#基质沥青的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其中采用复合ZnO/SBS改性的沥青混合料综合路用性能最佳,远超出规范要求标准;纳米复合ZnO改性沥青混合料与70~#基质沥青相比动稳定度和动态模量值分别提高了约114.1%和233%,最大破坏弯曲应变和残留稳定度分别提高了35.7%和14.5%。汇总可知,采用纳米ZnO改性方法能够有效解决目前沥青路面所面临的早期病害问题,为沥青混合料改性技术的应用提供技术支持,对延长路面使用寿命具有重要意义。     

温拌再生沥青混合料水稳性研究

温拌再生沥青混合料是一种新型的节能环保路用材料,但其水稳性能不良严重影响其推广与应用。文章采用转移率试验、红外光谱试验分析活化剂对混合料新旧沥青界面的宏观作用效果及其微观作用机理;同时通过冻融劈裂试验研究活化剂对温拌再生沥青混合料水稳性的影响。研究结果表明:与未添加活化剂相比,添加0.1%活化剂的RAP旧沥青转移率由19.73%提高至48.33%;红外光谱分析表明活化剂与旧沥青发生了加成缩合等化学反应;与普通温拌再生沥青混合料相比,添加0.1%活化剂的温拌再生沥青混合料冻融劈裂强度比明显增大,TSR值由59.55%上升至89.75%,进一步表明活化剂对温拌再生沥青混合料水稳性有明显的改善作用。     

掺RAP的热再生复合改性橡胶沥青混合料路面技术应用研究

在橡胶沥青混合料中掺入RAP,可实现旧路面混合料与旧轮胎的有效利用。文章依托某高速公路大修项目工程,铣刨回收获得SBS改性沥青混合料AC-13的RAP沥青混合料,通过配合比设计得到热再生复合改性橡胶沥青混合料中橡胶沥青与再生沥青的比例,并结合实体工程验证了掺RAP的热再生复合改性橡胶沥青混合料的路用性能,为今后类似项目的研究和应用提供理论依据。     

资兴高速花岗岩集料沥青中面层配合比设计应用研究

为推广应用花岗岩地方材料,文章对资兴高速的花岗岩沥青中面层配合比设计进行了研究,并对掺加水泥的花岗岩沥青混合料进行了汉堡车辙验证,结果表明:资兴高速花岗岩集料与沥青粘附等级满足规范要求,但是直接用于沥青混合料后冻融劈裂强度比难以满足规范要求,采用水泥作为抗剥落剂,其冻融劈裂强度比显著提高,水稳定性能和高温性能均满足规范要求;通过添加水泥,资兴高速沥青中面层采用花岗岩集料的方案是可行的。     

PVA纤维增强热再生沥青混合料性能的试验研究

在我国东北、西北等寒冷及大温差地区,热再生沥青混合料的性能面临着更大的挑战.本文针对这一问题,尝试通过向热再生混合料中添加PVA纤维来达到增强性能的效果.为此,重点研究了RAP掺量和PVA纤维掺量对热再生混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的作用规律.结果表明,PVA纤维的添加可提高再生混合料性能,尤其以高稳定性和低温抗裂性最为显著.建议RAP掺量不高于40％,PVA纤维掺量以0.3％～0.5％为宜.