再生沥青混合料路用性能及路面修补应用研究

通过采用高温车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验以及4点梁疲劳试验方法,研究了旧沥青混合料掺量对再生沥青混合料各项路用性能的影响。研究表明:旧料的掺入可以有效提升混合料的动稳定度;旧料的掺入会导致混合料的低温抗裂性能、抗水损害性能以及抗疲劳性能逐渐下降;在保证再生沥青混合料路用性能满足规范要求的同时,综合对旧沥青混合料利用率最大化的考虑,确定了旧沥青混合料40%的较优掺量,并结合实际工程验证了该旧料掺量再生沥青混合料良好的路面应用效果及经济效益,研究成果可为废旧沥青混合料的再回收利用研究提供有益参考。     

厂拌热再生沥青混合料性能影响因素分析评价

基于正交试验设计方法,以大量的室内再生沥青混合料路用性能试验为基础,对旧料掺配率和拌和工艺两种因素进行分析。结果表明,不同的拌和工艺对厂拌热再生沥青混合料的高温抗车辙、抗水损害性能影响显著,而旧料掺配率对再生沥青混合料的低温抗裂性能影响显著。旧料掺配率为30%以及采用旧料和再生剂在热熔状态下先行拌和,之后加入新补充的石料,再加入新补充沥青和矿粉,该种拌和工艺生产的再生沥青混合料综合性能理想。     

温拌再生沥青混合料路用性能分析

为深入研究不同比例旧料掺量对沥青混合料路用性能的影响,通过对旧料沥青性能进行分析,确定再生剂最佳掺量,借助车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验对再生沥青混合料的路用性能进行系统研究,试验结果表明,温拌再生沥青混合料低温性能和水稳性能高于热拌再生沥青混合料;掺加旧料对温拌沥青混合料的动稳定度在一定程度上有所改善。     

厂拌热再生沥青混合料低温抗裂与水稳定性研究

基于室内试验测定了回收沥青面层材料中旧沥青、旧集料,新加沥青、新加集料及再生剂的各项性能指标;通过马歇尔试验确定了不同类型再生沥青混合料(AC-16C和AC-13)的最佳沥青用量。通过低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,分析了不同旧料掺配比例、不同旧料类型、是否添加再生剂及二次老化前后混合料的低温抗裂性与水稳定性。结果表明:再生沥青混合料随旧料掺配比例的增加低温性能逐渐变差;短期水损害对其稳定性影响不大,但抵抗长期水损破坏的能力却大幅下降;旧料类型对再生沥青混合料性能的影响关联不大;添加7%~9%掺量的再生剂对其低温抗裂与水稳定性能的改善效果优于10%掺配比的再生混合料,基本接近新拌沥青混合料;二次老化后再生沥青混合料低温抗裂性能下降较快,虽仍可抵御短期水损害,但对其长期水稳定性影响较大,建议添加一定比例的再生剂。AC-13型再生沥青混合料抵抗低温开裂与水损破坏的能力相比于AC-16C型级配更强,更适合做上面层。     

旧料掺加比例对就地热再生混合料性能的影响

通过不同旧料掺加率下再生混合料的低温劈裂试验与中温疲劳试验,对旧料掺加率对就地热再生混合料性能的影响进行初步探索,具有一定的实用价值。     

植物油再生沥青混合料路用性能评价

通过室内试验确定了植物油再生沥青混合料配合比、再生剂掺量等参数,并对不同旧料比例、不同再生剂混合料性能进行对比分析。结果表明,旧料掺量分别为20%和35%时,植物油再生混合料比RPO再生混合料动稳定度分别提升7.8%和7.0%;对于低温性能的改善,旧料掺配比例在20%~35%间,存在最佳掺量值;当旧料掺加量为20%时,植物油再生剂水稳定性比老化前的混合料有了一定程度的改善。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验,结果表明：改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大：混合料的低温抗裂性能略有提高。     

就地热再生过程中老化沥青混合料性能评价

为了提高沥青路面就地热再生过程中老化混合料的利用效率,对老化混合料性能进行研究。对老化混合料进行抽提筛分试验,发现沥青损失量较少,但针入度和延度衰退超过50%,粗 集料明显细化。制备了三种混合料,包括路面回收旧料A、与旧料级配一致的新料B和与旧料初始级配一致的新料C,分别对其进行性能评价。动态模量试验结果显示,沥青老化和级配衰减对沥青混合料黏弹性力学响应产生不利影响;A的冻融劈裂强度比仅为51.9%,表明抗水损害能力严重下降;A与C的高温稳定性接近,表明旧料高温稳定性保持稳定;A的抗弯拉强度、破坏应变、应变能密度分别是B的62.5%、32.3%和13.2%,表明旧料低温抗裂能力显著下降。上述试验结果表明,沥青老化和级配衰变皆对就地热再生沥青混合料性能产生影响：对水稳定性和低温抗裂性影响显著,对高温稳定性影响较小;但两因素的具体贡献比例有待进一步研究。     

再生沥青混合料抗水损害性能评价

通过对旧料性能进行分析,优选了再生剂和新矿料,生产出质量优良的沥青混合料.并采用残留稳定度、冻融劈裂强度、冻融循环三种试验方法,从不同角度对再生沥青混合料的浸水条件下的物理力学性能进行了分析,评价了混合料在抗水损害方面的路面使用性能.     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000～的沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验.结果表明:改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大;混合料的低温抗裂性能略有提高.     

温拌再生沥青混合料路用性能试验研究

对废旧沥青混合料进行了温拌再生利用,以Sasobit温拌剂作为外添剂,旧料的掺入量分别取0%、10%、30%、50%,进行了温拌再生混合料的路用性能试验研究。试验结果表明:当温拌剂的掺量取3%时,其马歇尔指标均满足规范要求,但当旧料替代量为50%时,其空隙率接近规范极限值,因此,建议取旧料的替代量为50%以下;温拌再生沥青混合料的动稳定度随着旧料替代量增加而出现增长,具有良好的高温稳定性;旧料的掺入较大程度降低了其低温抗裂性能,掺入量越大,其值降低幅度越大,对旧路掺量应精算控制。     

RAP外掺比例对厂拌热再生混合料性能的影响分析

为研究RAP外掺比例与厂拌热再生沥青混合料路用性能的关系,首先分析新沥青和原沥青的各性能指标,然后确定再生剂与最佳油石比等参数,并设置10%、20%、30%、40%、50%5种RAP外掺比例做对比试验组。对各RAP外掺比例的再生沥青混合料进行高温抗车辙性能、抗水损害性能、低温抗裂性能、抗压回弹模量等试验,并对试验数据进行分析。最后得到结论:合理的RAP材料分级可避免再生沥青混合料不均匀现象的发生;外掺RAP可有效提升再生沥青混合料的高温抗车辙性、抗水损害性能,且与RAP外掺比例呈正相关关系;在试验温度15℃和20℃条件时再生沥青混合料的抗压强度值和抗压回弹模量值与RAP外掺比例呈正相关关系。     

TLA改性沥青混合料性能试验研究

在室内进行了不同掺量的TLA改性沥青的沥青性能试验、沥青混合料车辙试验、低温试验、冻融劈裂试验。试验结果表明,TLA改性沥青具有良好的抗高温性能、抗低温开裂性能和抗水损害性能,铺筑的沥青路面具有优良的耐久性。     

水泥稳定沥青路面冷再生基层材料设计

研究以水泥为稳定剂的沥青路面冷再生基层材料的组成设计,对旧沥青路面材料以及掺加新料进行分析,确定几种新、旧料掺配比例。通过击实试验确定再生混合料的最佳含水率和最大干密度,采用7 d无侧限抗压强度试验确定掺配比例和水泥用量。最后对劈裂强度、抗压回弹模量等力学性能进行分析。结果表明:当旧料与新料(粒径10~30 mm)的掺配比例为80∶20、水泥稳定中粗粒土中水泥的质量分数为5%时再生混合料强度较高,符合经济性要求,且具有良好的力学性能。     

乳化沥青冷再生混合料设计与性能评价试验研究

在分析乳化沥青冷再生机理的基础上,在实验室进行了乳化沥青冷再生混合料的设计与性能试验研究,结果显示:(1)乳化沥青冷再生混合料的强度构成仍可采用摩尔-库仑方程表示,但内聚力和内摩阻力在初期和后期对再生混合料强度的贡献不同;(2)偏高的水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命有不良影响,本次设计的水泥掺量为2%,最佳乳化沥青用量为3.3%,最佳流体含量为8.6%;(3)乳化沥青冷再生混合料具有较好的劈裂强度、抗水损害性能与抗高温变形性能。     

SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价

为评价SBS和岩沥青复合改性沥青混合料的性能,首先制备不同质量分数(10%、20%、30%)岩沥青的复合改性沥青并对其性能进行评价与分析,然后基于SGC压实效应对沥青混合料配合比进行设计,最后通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验,评价四种改性沥青混合料的水稳定性,通过车辙试验和单轴贯入试验评价其高温抗车辙性能,通过低温弯曲小梁试验、疲劳试验分别评价其低温性能和疲劳性能。结果表明:复合改性沥青的性能较好,但不如SBS的性能,仅仅通过普通指标评价其性能是不全面的;复合改性沥青沥青混合料抗水损害性能优于SBS的,但是岩沥青掺量超过30%时,抗水损害性能有所降低;复合改性沥青60℃和70℃车辙动稳定度比SBS的提高均在30%以上,随岩沥青含量增加而增加;复合改性沥青混合料低温性能比SBS的稍微降低,但疲劳寿命均优于SBS;建议复合改性沥青中岩沥青含量不超过20%。     

再生沥青混合料水温性能分析与评价

结合工程实际,研究在两种不同再生剂和3种新料掺配率下,再生沥青混合料的温度稳定性和水稳定性的变化情况,并对其进行分析和评价。试验结果表明,与旧料相比再生沥青混合料的温度稳定性和水稳定性得到很好改善,选用A再生剂新料掺量为25%和选用B再生剂新料掺量为15%时,再生沥青混合料性能均能满足使用要求。     

水泥粉煤灰再生基层混合料性能的研究

为了提高再生稳定碎石基层的路用性能,向集料中掺入水泥与粉煤灰比例为1∶3的结合料,展开试验研究。根据水泥稳定碎石基层配合比设计方法确定集料配合比,试验中再生骨料(10～30mm)的掺配比例依次为0%、20%、40%、60%、80%、100%,由最大干密度试验确定其相应的最佳含水量。通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、冻融循环试验进行性能分析。结果表明:再生基层混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度都随再生骨料掺配比例的增大而增大,当再生骨料掺量为80%时达到最大值;而混合料的抗冻系数BDR随再生骨料掺量的增加逐渐减小。     

聚酯纤维温拌再生沥青混合料性能及压实温度研究

为了解决低温地区实体工程中RAP高掺量下路用性能和现场压实温度的问题,针对RAP不同掺量(0%、30%和50%)下温拌再生沥青混合料,通过车辙试验、弯曲试验和冻融劈裂试验及试验掺量的对比,研究聚酯纤维对温拌再生沥青混合料路用性能的影响;通过Superpave试验方法和变温压实试验,以4.0%空隙率为控制指标,研究聚酯纤维对两种RAP掺量(0%、30%)下温拌沥青混合料最佳压实温度的影响。研究结果表明:与不添加纤维相比,聚酯纤维的添加显著改善温拌再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,且均满足规范要求;在RAP掺量为0%和30%时,聚酯纤维使温拌沥青混合料最佳压实温度分别提高了9℃和10℃,即聚酯纤维对温拌沥青混合料最佳压实温度影响显著。     

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture,HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。