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。     

就地热再生基质沥青混合料拌和温度与压实温度的研究

为提高寒区就地热再生技术施工效率和再生沥青混合料性能,针对旧沥青老化程度和再生剂种类两个因素,对热再生基质沥青混合料的最佳拌和温度与压实温度进行研究。在完成热再生沥青混合料配合比设计的基础上,根据旋转黏度试验结果确定拌和、压实温度范围,再测定不同拌和、压实温度下制成试件的体积指标,以空隙率为4%所对应的温度作为最佳拌和、压实温度,并验证再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,在寒区就地热再生施工过程中,旧料掺量为90%的热再生沥青混合料的最佳拌和温度为160℃,压实温度为145℃,路用性能满足规范要求。     

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。     

植物废油再生沥青及其性能研究

为了研究植物废油再生沥青的性能,该文采用烘箱老化沥青的方法使其达到预期老化要求,选取植物废油不同掺量进行沥青再生,利用三大指标试验确定了废油掺加量为15%时再生沥青性能最优,在最佳掺量下调和沥青再生,对比分析了沥青老化前后以及再生沥青混合料性能。结果表明:沥青再生前后分子量变化较小,结合SSNMR试验发现沥青再生前后仅仅化学电性发生变化,主要电化学位移基本相似;布氏黏度试验表明再生沥青能够有效降低沥青老化的成型压实温度和拌和温度;混合料试验表明,15%废油再生沥青和基质沥青相比稳定度差异较小,流值变大,整体性能一致。植物废油再生沥青具有良好的再生效果。     

基于GTM的温拌再生沥青混合料压实特性

基于温拌再生技术,利用GTM设计法对沥青混合料的级配进行设计并确定拌和与压实温度,研究温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧料掺配比例变化规律,分析不同温度(100℃、110℃、120℃、130℃、140℃)、不同旧料掺量比例(0%、20%、30%、40%、50%)下温拌再生沥青混合料体积参数的变化规律。结果表明,温拌再生沥青混合料的空隙率随压实温度的提高而减小,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数GSF、旋转稳定值GSI随着压实温度的升高而增加;压实温度一定时,温拌再生沥青混合料的空隙率随旧料掺量的增加而增大,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数、旋转稳定值随着旧料掺量的增加而减小;旧料掺量在40%以下、压实温度在100℃~140℃范围,温拌再生沥青混合料的体积指标均满足要求。     

生物油复配SBS再生沥青高低温性能研究

为研究生物油复配SBS再生沥青的高低温性能,将生物油及SBS掺入经旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV)的原样沥青中制备再生沥青,通过三大标指标试验研究生物油掺量对老化沥青常规性能的影响,进而通过动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验研究生物油复配SBS后再生沥青的高低温性能。结果表明,生物油能恢复老化沥青三大指标,但恢复不同指标的掺量有明显差异,恢复低温性能指标时高温性能存在过渡软化问题;生物油复配SBS可恢复老化沥青高低温性能,且随SBS掺量增加效果逐渐变好,采用6%生物油复配2%SBS用于老化沥青再生时,再生沥青高低温性能均优于原样沥青。     

纳米SiO_2改性沥青老化性能及黏温特性研究

将掺量为5%的纳米SiO_2加入普通70#石油沥青中,通过高速剪切制取了纳米SiO_2改性沥青,并采用旋转薄膜烘箱对其进行了不同时间的老化,对不同老化时间后的纳米SiO_2改性沥青性能进行了测定;采用旋转黏度仪对不同温度下的纳米SiO_2改性沥青的旋转黏度进行了测定,并同普通70#沥青进行了对比,对纳米SiO_2改性沥青的黏温特性进行了研究;通过弯曲梁蠕变试验对纳米SiO_2改性沥青的低温蠕变特性进行了试验。结果表明:纳米SiO_2的掺加改善了沥青的抗老化性能;纳米SiO_2改性沥青在常温下的黏度明显高于普通石油沥青,而随着温度的升高,这一差距逐渐缩小;纳米SiO_2改性沥青混合料的施工温度高于普通石油沥青混合料,且当纳米SiO_2掺量为5%时,其最佳拌和温度为168~174℃,最佳压实温度为157~162℃;纳米SiO_2改性沥青的低温性能略逊于普通沥青。     

再生沥青混合料最佳拌和温度及压实温度研究

为了确定再生沥青混合料的最佳拌和温度和压实温度,首先通过SGC试验在不同温度下成型混合料试件,根据试件的体积参数确定再生混合料最佳压实温度,然后根据再生沥青在合适剪切速率下的黏温曲线确定再生沥青混合料的最佳拌和温度。试验结果证明:对于再生基质沥青混合料,试验确定的最佳压实温度及拌和温度接近由黏温曲线计算所得温度值;对于再生改性沥青混合料,其施工特性与新拌混合料有明显差异,由试验确定的最佳压实温度及拌和温度低于黏温曲线所得的温度,建议实际工程中确定再生改性沥青混合料压实温度及拌和温度时,可在再生沥青黏温曲线试验的基础上适当降低5～10℃。     

温再生改性沥青混合料压实温度的研究

为了能简单有效的确定温再生改性沥青混合料的压实温度,根据Superpave体积指标设计思想,提出采用试件的体积指标控制温再生混合料的拌和、压实温度。在最佳沥青用量的基础上,测定不同拌和、压实温度下试件的体积指标,根据设计空隙率确定压实温度,并进行温拌再生改性沥青混合料路用性能试验,结果表明掺加40%RAP温拌改性沥青混合料的设计空隙率为4%时,拌和温度可降低至155℃,压实成型温度可降低至140℃,在此拌和、压实温度条件下,温再生混合料的路用性能满足要求。     

温拌橡胶沥青排水路面成型温度研究

为确定温拌橡胶沥青排水路面混合料的成型温度,选择Sasobit、Evotherm为温拌剂,结合最佳空隙率法和粘温曲线法,在不同压实温度下分别成型Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青AR-OGFC13试件。通过目标空隙率确定2种沥青的压实温度区间,并推算温拌橡胶沥青排水路面胶结料对应拌和与压实粘度区间。结果表明:Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青拌和温度区间分别为144.4±3℃、149.3±3℃,压实温度区间分别为134.4±3℃、139.3±3℃,胶结料对应的拌和与压实粘度区间分别为1.3±0.3Pa·s、4.6±0.3Pa·s。通过验证,粘度区间适用于温拌橡胶沥青排水路面沥青混合料,且混合料具有良好的路用性能。     

沥青路面厂拌热再生工艺关键技术研究

该文对厂拌热再生工艺及关键技术展开试验研究,分析工艺参数、配合比设计、压实规律以及再生混合料的路用性能。结果表明:随着路面回收料加热温度的升高,再生混合料的疲劳寿命增长,RAP最佳加热区间为120～140℃;采用再生剂与RAP先拌和再与新沥青及新集料拌和的工艺顺序,可使再生混合料更密实、更均匀;混合料拌和时间延长至90s,有利于各材料间的充分融合;同等压实条件下,随着RAP掺量的增加压实度提高;RAP掺量相同条件下,适当提高油石比可以降低再生混合料的空隙率,提高压实度。     

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。     

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%。     

温拌剂对橡胶沥青及沥青混合料路用性能影响分析

分析了两种温拌剂对橡胶沥青胶浆性能及其混合料路用性能的影响。结果表明:就沥青胶浆而言,Sasobit的降粘特性优于EWMA-1且有利于提高胶浆抗车辙性能;而EWMA-1有利于减缓橡胶沥青的老化。就橡胶沥青混合料而言,掺Sasobit使得混合料抗车辙性能提高36.9%,而水稳定性、低温抗裂性及疲劳性能分别衰减3.7%、15.9%和19.8%,掺EWMA-1低温抗裂性和疲劳性能分别提升2.5%和13.5%。掺Sasobit的最佳击实温度范围为132~170℃,掺EWMA-1的最佳击实温度范围为128~170℃,掺EWMA-1更易于压实。最后,建议Sasobit的掺量不宜超过3%,EMWA-1的掺量不宜超过0.6%。     

彩色沥青混合料路用性能及耐久性试验研究

为研究彩色沥青的耐久性能,基于彩色沥青制备参数,制备了4种彩色沥青。对4种彩色沥青的针入度、软化点进行分析,同时采用RTFOT和PAV试验模拟沥青的短期和长期老化。研究结果表明:染料的掺入使得无色沥青的高温性能得到提高,蓝色沥青增加幅度最大,红色最小,低温抗裂性能变化趋势正好相反;经RTFOT老化和PAV老化后,4种彩色沥青色彩鲜艳度削弱幅度由大到小依次为:蓝色 黄色 红色 绿色。蓝色沥青色泽耐久性最差,绿色沥青色泽耐久性最好;蓝色沥青的色泽老化主要集中短期老化阶段,即混合料生产拌和阶段;绿色沥青老化过程主要集中于长期老化阶段。     

生物质重油再生沥青的性能及其再生机理

为实现老化沥青的循环利用,寻求切实可行的老化沥青再生技术,本研究基于生物沥青再生方法,通过向老化沥青中填加生物质重油,从而实现老化沥青的再生利用。采用布氏粘度、动态剪切流变仪DSR、BBR等对再生沥青的流变性能进行测试,同时结合凝胶渗透色谱(GPC)和红外光谱(FTIR)的微观表征手段对其再生机理进行研究。结果表明,生物质重油可显著改善再生沥青的流变性能,使老化后的沥青恢复至初始未老化状态,生物质重油的加入降低了老化沥青中的大分子(LMS)含量,老化沥青的再生过程主要以物理反应为主。     

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%。     

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。     

橡胶沥青热老化性能研究

以常规方法制备橡胶沥青,采用TFOT试验及PAV试验对橡胶沥青进行了短期和长期热老化模拟。利用针人度、软化点、延度、弹性恢复及黏度指标对橡胶沥青老化性能进行了评价,分析了胶粉掺量、老化时间和老化温度对橡胶沥青老化性能的影响。研究表明:胶粉掺量的增加能够改善短期老化后橡胶沥青的高低温性能,但应控制掺量不能超过28%;增加老化时间、提高老化温度,都会使橡胶沥青的老化程度更严重。当老化时间超过15 h或老化温度超过193℃后,黏度会超过施工要求范围;每延长5 h老化时间,橡胶沥青的老化程度是每提高10℃老化温度的2.5~3倍。橡胶沥青的软化点与橡胶沥青老化时间显著相关,可以用来作为建立老化动力学方程的参数;橡胶沥青受长期热老化影响比短期老化更严重,但比基质沥青具有更好的长期老化性能。     

基于粘温特性的Sasobit温拌再生沥青混合料施工温度研究

采用布氏粘度仪在不同温度和Sasobit掺量下测定Sasobit温拌沥青的布氏粘度,提出Sasobit温拌沥青粘度拟合公式,并结合再生沥青的粘度复合率方程和Saal粘温公式,得到了Sasobit温拌再生沥青的粘度复合公式,并采用等粘温度法对Sasobit温拌沥青混合料的施工温度和Sasobit掺量进行了研究。结果表明:Sasobit温拌沥青的粘度对数与Sasobit掺量和温度在100℃以上时具有良好的线性关系,并提出了基于粘温特性的Sasobit掺量和最佳施工温度关系模型。