泡沫沥青发泡特性及其冷再生混合料性能研究

选择3种沥青,采用沥青发泡试验就沥青品种、温度及发泡用水量对发泡效果的影响进行研究,并通过无侧限抗压强度试验、间接拉伸试验以及浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对沥青用量和RAP(沥青路面回收旧料)掺量对泡沫沥青冷再生混合料力学性能和水稳定性的影响进行研究。结果表明:在所选3种沥青中,相同条件下中海70#沥青的发泡效果最好,其最佳发泡温度约为160℃,最佳发泡用水量为2%;RAP掺量增加对混合料水稳定性能不利;随着RAP掺量增加,混合料无侧限抗压强度和间接拉伸强度逐渐降低;RAP掺量可达70%以上,但应严格控制。     

水发泡温拌再生沥青混合料水稳定性研究

以密级配沥青混合料AC-20为例,采用冻融劈裂试验方法,用劈裂强度比(TSR)来评价水稳定性能,重点研究了温度、RAP掺量、添加剂和发泡水量对水发泡温拌再生沥青混合料水稳定性的综合影响。研究结果表明,旧沥青混合料(RAP)烘干温度相同时,水发泡温拌再生沥青混合料的TSR值随新料加热温度和混合料的击实温度增加而增大,水稳定性增强,尤其在有添加剂或旧料掺量增加时,温度对其水稳定性的影响更明显;但当旧料烘干温度升高时,再生沥青混合料的水稳定性有所减弱;在温拌再生沥青混合料中添加液体抗剥落剂和消石灰后,其TSR值有较明显的增长,消石灰的改善效果略好;相同试验条件下,随着旧料掺量的增加,水稳定性会有所减弱;旧料掺量不同时,发泡水量对水稳定性的影响呈现出不同的规律。     

RAP特性对冷再生沥青混合料性能影响研究

以AC-16C为研究基础,以RAP使用年限、沥青品种、结构层位为研究切入点进行室内试验分析,研究RAP特性对冷再生沥青混合料性能的影响。结果表明,RAP使用年限增加,冷再生混合料最佳乳化沥青用量及用水量年递增0.06%~0.08%,动稳定度年递减40~80次/mm,劈裂强度变化不大,水稳定性有所下降;使用年限和沥青标号一定时,同种结构层位、不同RAP可交叉使用;乳化沥青和水的掺量与RAP层位深度成反比,高低温性能均与RAP层位深度成正比,其中乳化沥青和水掺量变化0.1%~0.3%,动稳定度变化200~300次/mm,中、下面层水稳定性优于上面层4%~5%。     

回收料掺量对温拌再生SMA沥青混合料性能的影响

为了优化出最佳的回收沥青路面材料(RAP)掺量(质量分数),通过室内试验研究了RAP掺量对Sasobit、Evotherm、Aspha-min三种温拌再生SMA沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳耐久性的影响,并将其与普通SMA和热再生SMA沥青混凝土进行了对比。结果表明:基于表面活性剂的温拌技术可使热再生混合料的出料温度降低20~30℃,采用温拌技术可将RAP掺量提高到50%;3种温拌再生SMA沥青混合料的高温稳定性随RAP掺量的增加先升后降,且在RAP掺量为30%~40%时出现峰值,水稳定性、低温抗裂均随RAP掺量的增加而逐渐降低,增大RAP掺量对温再生沥青混合料低应变水平下的疲劳寿命影响不大,但会大幅度降低高应变水平下的疲劳寿命;温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性较热拌再生沥青混合料差,高温稳定性和低应变水平下的疲劳性能优于热拌再生沥青混合料;在相同RAP掺量情况下,Evotherm温拌再生沥青混合料的综合路用性能最优,RAP掺量小于40%时温再生SMA混合料的各项路用性能均满足现行施工规范的要求,推荐用于温拌再生SMA混合料的最大RAP掺量为40%,工程实践中可根据道路所在气候分区特点综合考虑RAP掺量。     

中面层再生混合料路用性能对RAP掺量的敏感性分析

为了明确RAP掺量变化对中面层再生沥青混合料各路用性能的影响程度,本文通过大量的室内试验,系统研究了RAP掺量分别为0%、20%、30%、40%时,AC-20再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能和疲劳性能的变化规律,并对试验结果进行回归分析。研究结果表明:再生沥青混合料水稳定性能对RAP掺量敏感程度最大,低温抗裂性能和疲劳性能次之,高温性能再次之;再生沥青混合料的水稳定性能是否满足要求应作为确定RAP掺量的首要标准。     

RAP掺量对温再生沥青混合料力学性能和路用性能的影响规律研究

温再生技术是一种有效的利用沥青混合料回收料（RAP）实现再生的新技术。为改善温再生沥青路面性能,有效提高RAP的循环利用率,通过力学性能和路用性能分析考察了RAP掺量对温再生沥青混合料性能的影响规律,探讨动稳定度与重复加载蠕变试验力学参数的相关性。研究结果表明：随着RAP掺量的增加,温再生沥青混合料的高温稳定性、抗剪切和抗弹性变形能力提高,但低温抗裂性能、水稳定性能有所下降。此外,流动数与动稳定度之间具有较好的线性相关性,可以借助流动数评价混合料的高温抗车辙能力;相同RAP掺量下,改性温再生沥青混合料的各项性能均优于普通温再生沥青混合料,当RAP掺量达70%时,混合料各项性能仍能满足规范要求,可为后期工程应用和质量控制提供依据。     

泡沫温拌再生沥青混合料力学性能研究

为了研究不同掺量废旧沥青混合料RAP对泡沫温拌再生沥青混合料力学性能的影响,分别对0%、20%、30%RAP掺量的混合料进行动态模量试验。采用Sigmoid函数拟合得到参考温度T=20℃时的动态模量主曲线,并基于缩减频率f_r对沥青混合料的服役温度进行划分,最后预测得到不同RAP掺量混合料在高温区域的动态模量。试验结果表明:提高RAP掺量能提高混合料的动态模量,尤其在低频高温区内。而在高频低温区,不同RAP掺量主曲线相差不大。当泡沫温拌再生沥青混合料的温度为55～70℃时,预估得到不同RAP掺量的泡沫温拌再生沥青混合料动态模量。当混合料受到的影响温度越高,掺加RAP对提高混合料的模量越有利。     

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。     

高掺量RAP热再生沥青混合料路用性能研究

在保证RAP再生沥青混合料路用性能的同时,如何合理利用废旧沥青混合料,对推进废物再生利用具有重大的意义。文章通过对石安高速上面层刨铣料进行抽提筛分试验,评价RAP材料的相关性能;确定了RAP掺量为20%、30%、40%时再生混合料最佳沥青用量,然后开展浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验及再生沥青混合料疲劳试验;同时系统地分析了不同RAP掺量对热再生沥青混合料的疲劳性能、高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的影响规律。研究表明:回收旧沥青的黏度值、延度及软化点均呈现下降趋势;不同的掺配满足各体积指标要求4.75mm的通过率和最佳沥青用量。     

纤维种类对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响

为研究不同纤维对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验对聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维、钢纤维、普通沥青混合料以及添加HR-1325型再生剂的高RAP掺量再生沥青混合料进行配合比设计。对在同比例、同级配条件下混合料的高温性能、水稳定性能以及低温性能进行研究。结果表明:与玄武纤维、木质素纤维、纲纤维相比,聚酯纤维改善高RAP掺量再生沥青混合料路用性能的效果显著,若用于实际工程建设过程中可优先选择;添加HR-1325型再生剂有明显的局限性,不适用于高RAP掺量的再生沥青混合料。     

水泥改性冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3%、4%、5%)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0%、30%、40%、50%)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层。首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能。试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3%,最佳RAP掺量为40%;RAP掺量为40%时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显。     

水泥冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3％、4％、5％)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0％、30％、40％、50％)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层.首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能.试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3％,最佳RAP掺量为40％;RAP掺量为40％时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显.     

再生沥青混合料RAP掺量对使用性能的影响

为了探讨再生沥青混合料的使用性能,对25％、55％和85％的3种不同RAP掺量的热拌再生沥青混合料进行了实验室试验.试验结果与分析表明:再生沥青混合料的最佳沥青用量随着RAP掺量的增加略有减少,在4.79％到4.50％之间.再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温性能、渗水性能等技术指标均满足现行规范对新沥青混合料的要求.随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性有不同程度的增强,但低温性能、渗水性能有不同程度的减弱.     

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%。     

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%。     

木质素纤维与橡胶沥青复合改性高RAP掺量温拌再生混合料路用性能与耐久性研究

为了解决传统温再生混合料RAP掺量低、低温和水稳定性不满足工程要求的行业性难题,对不同类型纤维橡胶温拌再生混合料进行了常规路用性能试验、四点弯曲疲劳和加速加载试验(MMLS1/3),分析了胶粉掺量和木质素纤维对高RAP掺量Sasobit纤维橡胶温拌再生混合料路用性能和疲劳性能的改善效果,结果表明,掺加Sasobit温拌可使橡胶温拌再生混合料拌和温度可降低30℃~35℃,节能减排效果显著;通过掺加木质素纤维和橡胶沥青是改善高RAP掺量温再生沥青混合料高低温性能和抗疲劳耐久性能的有效技术途径;相对于SBS改性温再生混合料,纤维橡胶沥青温拌再生混合料具有较好的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能;纤维橡胶沥青温再生混合料疲劳寿命、自愈合性能均随着橡胶沥青中胶粉掺量增大呈先增大后减小的变化趋势,在14%胶粉掺量时疲劳寿命和自愈合性能出现峰值,纤维橡胶温再生混合料抗剪切疲劳次数为基质沥青和SBS温再生混合料的1.23~1.85倍、1.15~1.47倍。推荐用于纤维橡胶沥青温再生混合料适宜的木质素纤维掺量为0.35%,适宜的橡胶沥青胶粉掺量14%~16%。     

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。     

再生沥青混合料路用性能试验研究

通过室内试验对不同RAP回收沥青路面材料掺量、不同混合料类型的再生沥青混合料进行了路用性能综合评价,结果表明:使用RAP材料的再生混合料,其高温性能优于新料沥青混合料,低温性能稍逊于新料沥青混合料,RAP掺量越高,低温性能下降越快;再生混合料的水损害抵抗能力主要受沥青混合料类型等因素的影响.应变控制疲劳试验结果表明,再...     

高性能乳化沥青冷再生混合料性能研究

为了确保高RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料性能满足路用性能要求,通过开发高性能乳化沥青材料,选择合适的配合比对高性能乳化沥青冷再生混合料的早期抗车辙性能、抗水损性能、早期强度增长特征及疲劳性能进行对比分析。结果表明：采用抗车辙试验评价乳化沥青冷再生混合料通车路面性能,其动稳定度满足规范要求,乳化沥青再生混合料施工完成后可以开放交通;混合料水稳定性满足规范要求,且具有良好的水稳定性;自然养生7 d后的强度与加速养生后强度相当,随着应变水平的降低,乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命逐渐提高,整体来说中粒式乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于粗粒式混合料,RAP掺量为100%的乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于RAP掺量为80%的混合料。     

基于水基发泡的温拌沥青混合料压实性能试验研究

为探究泡沫温拌沥青混合料的压实特性,基于灰色关联理论分析了沥青温度和发泡用水量对沥青发泡效果的影响。并基于最佳发泡条件,通过室内试验研究了压实温度对泡沫沥青混合料力学性能的影响;采用变击实功马歇尔击实试验探究了压实参数随击实次数的变化规律。研究结果表明,发泡用水量对沥青发泡效果影响较大,当用水量为3.6%时,混合料内部残留水最少,压实效果最好;与普通热拌沥青混合料相比,泡沫温拌沥青混合料的压实温度可降低30℃,减少了约14.3%的CO_2和5.6%的苯可溶物排放;随着击实次数的不断增加,压实度和稳定度分别呈幂函数与线性增长,当连续击实次数100次时,试件变得较难以击实;基于压实系数模型计算得到,泡沫沥青混合料达到最佳密实度所需的最小击实次数为155次。