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。     

冻融循环对再生沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

从沥青路面低温裂缝产生的原因入手,分析了裂缝类型和裂缝的影响因素及其对道路的危害。为了研究冻融循环对再生沥青混合料的低温抗裂性能的影响,采用小梁低温弯曲试验进行研究,再生沥青混合料的级配为AC-16和AC-20,研究的冻融试验方案是根据研究所在地气候特点及相关文献的冻融试验方法确定,冻融循环次数分别为0、6、9和12次。对比不同冻融循环次数对再生沥青混合料的弯拉应变试验结果的影响,结果表明,随着冻融循环次数的增加,再生沥青混合料的弯拉应变逐渐减小,并且随着旧料掺量的增加,再生沥青混合料受到冻融循环的影响越大;级配AC-20与级配AC-16相比,级配AC-20受到冻融作用的影响更显著;通过分析低温弯曲试验结果变化规律,AC-16的最佳旧料掺配率是19. 8%,AC-20的最佳旧料掺配率为16. 4%,这样既能够确保道路使用的寿命又能尽可能多地利用旧料。     

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。     

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。     

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。     

厂拌热再生混合料低温和抗水损害性能试验研究

为了验证厂拌热再生沥青混合料的低温和抗水损害性能,在旧料掺量为30%的再生混合料配合比设计的基础上,进行了劈裂试验、冻融劈裂试验、冻融循环试验等路用性能试验研究,同时设计相同级配的全新料作为对照组。试验结果表明,旧料掺量为30%的再生料低温和抗水损害性能与全新料的性能相差不大,满足使用性能要求。     

不同粗细级配的橡胶沥青混合料路用性能对比研究

为了研究橡胶沥青混合料的路用性能,选用AC-13(粗)、AC-13(中)和AC-13(细)3种级配,研究了橡胶颗粒目数对混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明,相比于基质沥青混合料,橡胶沥青混合料具有更好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;级配不同,混合料高温稳定性最佳时对应的橡胶颗粒目数不同;随着橡胶颗粒目数的增大,最大弯拉应变逐渐增大,橡胶沥青混合料的低温抗裂性逐渐提高;3种橡胶沥青混合料的冻融劈裂强度比都大于80%,橡胶颗粒粗细对沥青混合料水稳定性的影响较小;AC-13(细)沥青混合料的水稳定性最好。     

再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响

为了研究不同再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响,通过SGC旋转压实试验、汉堡车辙试验以及低温弯曲试验对再生沥青混合料的施工和易性和路用性能进行研究。结果表明:随着再生剂对老化沥青性能恢复效果的增强,热再生沥青混合料的施工和易性、低温抗裂性和水稳定性逐渐增强,高温稳定性有所下降; SGC旋转压实试验中的交通密实指数TDI与汉堡车辙试验中的车辙变形率有很好的相关性,相关性指数93%;采用再生剂与沥青预混共热的再生工艺,老化沥青性能恢复效果最好,热再生沥青混合料的施工和易性、水稳定性得到明显改善,低温抗裂性也有一定的提升,高温稳定性有所降低,但仍满足规范要求。     

排水性沥青混合料耐久性

通过对相同空隙率的两种级配、四种不同沥青结合料的排水性沥青混合料进行了高温稳定性、水稳定性和低温稳定性试验,研究了沥青性质、集料级配对排水性沥青混合料耐久性的影响。通过试验发现随着沥青60℃粘度的提高,排水性沥青混合料的动稳定度、水稳定性和低温性能显著提高;对于同种沥青结合料,良好的集料级配可以极大地改善排水性沥青混合料的耐久性;选用高粘度的改性沥青,选取合理的集料级配可以保证排水性沥青混合料具有良好的耐久性。     

热再生沥青混合料低温抗裂性能全程评价

为了评价热再生沥青混合料全寿命周期内的低温抗裂性能,以含有不同比例RAP的再生沥青混合料为研究对象,通过STOA和LTOA试验模拟混合料在不同使用阶段的老化,以极限应变和应变能密度为指标,采用低温弯曲试验对再生沥青混合料的低温抗裂性能进行了评价.试验结果表明:RAP 含量低于40% 的再生沥青混合料的低温抗裂性能与普通沥青混合料相当;受再生剂扩散作用的影响,STOA 后再生沥青混合料低温抗裂性能变化幅度较小,LTOA 过程中低温抗裂性能的变化规律与普通混合料相近;RAP 含量达 50% 时,再生沥青混合料老化前后的低温抗裂性能均较差.