RAP掺量对再生沥青混合料的性能影响研究

高RAP掺量再生沥青混合料在我国沥青路面养护中得到越来越多的应用,厂拌热再生中RAP掺量可达到30%～50%,就地热再生中RAP掺量更是达到80%以上。在室内设计RAP掺量为0%、30%、50%、85%和100%的5种AC-13级配沥青混合料,依托UTM试验机分别采用动态蠕变试验、半圆弯曲试验和多重冻融劈裂试验对混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和抗水损害性能进行评价,结果表明:相比新沥青,RAP沥青胶结料高温性能增强而低温性能衰退;随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温抗车辙性能增强,低温抗裂性能和抗水损害性能降低,100%RAP混合料受到级配细化的影响,抗车辙性能不及新沥青混合料;多重冻融劈裂相比单次冻融劈裂能够更好地评价再生混合料的水稳定性。     

再生沥青混合料抗水损害性能评价

文章结合沈阳到山海关路面维修工程,研究了再生沥青混合料抗水损害问题。主要采用残留稳定度、冻融劈裂强度、冻融循环3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分析,评价了混合料在抗水损害方面的路面使用性能。试验结果证明:再生沥青混合料抗水损害性能优良,能够满足使用要求。     

再生沥青混合料预制构件抗水损害性能研究

再生沥青混合料预制构件是一种基于厂拌热再生技术的绿色循环新技术,相关产品已成功应用于公路工程附属设施中(路缘石、泄水槽、排水沟等),不仅改善了传统水泥材料构件耐久性差的弊病,同时可大幅度提高沥青混合料回收旧料的利用率,可达到85%以上,拓宽了再生技术的应用领域。通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及冻融循环试验对再生沥青混合料预制构件的抗水损害性能进行研究,结果表明:预制构件的空隙率可达到3%以下,内部结构密实,浸水残留稳定度、冻融劈裂抗拉强度比等指标明显高于密集配普通沥青混合料相关要求;300次冻融循环后,最大质量损失率仅为0.50%,试件未出现开裂及破损情况。综合来看,再生沥青混合料预制构件具有良好的抗水损害能力。     

沥青搅拌站碱性回收废粉在沥青混合料中的应用研究

采用沥青搅拌站回收的碱性废粉掺入沥青混合料,代替部分矿粉,研究碱性废粉部分代替矿粉的可行性以及可掺入的最大量。按废粉占矿粉的比例为0%、30%、50%和70%,分别制备不同废粉掺量的沥青混合料,进行车辙试验、浸水稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,以检验废粉掺量变化对沥青混合料车辙以及水稳定的影响。试验结果表明:随着碱性废粉掺入量的增加,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度减小,飞散损失增加,冻融劈裂抗拉强度比减小。当废粉掺量为50%时,沥青混合料的动稳定度略超过《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求,浸水残留稳定度、冻融劈裂残留稳定度均不满足规范要求。当废粉掺量为30%时,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融残留强度比满足规范要求,得到所研究碱性废粉在沥青混合料中的最大掺入量为30%。     

RAP热再生沥青混合料路用性能研究

对不同掺量废旧沥青路面材料(RAP)的热再生沥青混合料的高温、低温、抗水损害及耐久性能进行试验研究。结果表明,当RAP掺量超过25%时,混合料最佳油石比逐渐增大,需添入较多新沥青,且新添入沥青和集料的比值与RAP掺量基本呈线性递增关系;随RAP掺量的增加,动稳定度呈幂函数增加,低温抗弯拉强度增大,抗弯拉应变逐渐降低;当RAP掺量不超过30%时,各组RAP热再生沥青混合料都能达到较好的抗水损坏能力及耐久性能。     

掺钢渣再生沥青混凝土的制备及路用性能研究

再生沥青混凝土制备过程中仍需耗费大量的天然石材,天然石材的开采对环境造成了一定的破坏。该文采用钢渣与回收沥青路面材料RAP作为集料加入新沥青制备掺钢渣再生沥青混凝土,制备RAP掺量分别为25%、30%、35%的AC-13掺钢渣再生沥青混凝土,通过试验研究不同RAP掺量下的AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的高温稳定性、水稳定性以及力学性能、低温性能规律,并制备RAP掺量为11%的SMA-13掺钢渣再生沥青混凝土,评价SMA-13掺钢渣再生沥青混凝土的路用性能。试验结果表明:AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的动稳定度均大于2 300次/mm,且随着RAP掺量增加而降低;AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的浸水残留稳定度均大于80%,满足规范要求; AC-13混合料的劈裂强度可达2 MPa以上,高于普通沥青混凝土;AC-13混合料的低温弯曲应变均为2 400以上,且随着RAP掺量增加而降低。SMA-13混合料各项性能指标也均达到规范要求。     

紫外老化沥青混合料水稳定性研究

为研究沥青混合料紫外老化过程中的水稳定性能,采用实验室模拟紫外环境和自然大气暴露两种老化方式,改进浸水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验,实现了沥青路面水损害环境模拟,对不同老化程度的混合料,采用马歇尔残留稳定度、残留劈裂强度比和车辙深度评价其水稳定性能。试验结果表明,随着紫外老化时间延长沥青混合料水稳定性能衰减。试验方法结果表明实验室模拟紫外老化与自然大气老化之间具有一定相关性,采用冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验评价紫外老化混合料的水稳定性能更加合理。     

基于正交设计的沥青混合料抗水损害性能试验研究

针对酸性集料进行其沥青混合料抗水损害性能试验研究,采用正交设计方法,以沥青抗剥落剂品牌、抗剥落剂掺量和水泥掺量作为因素,将各自的3种变化作为水平,以冻融劈裂抗拉强度比作为关键评价指标、浸水残留稳定度作为辅助评价指标,得出提高AC-13C沥青混合料抗水损害性能的优化方案,并对优化方案进行水稳定性能验证,结果表明其水稳定性能良好。     

高RAP掺量下热再生混合料水稳定性影响因素研究

为分析就地热再生混合料水稳定性能,该文依托泰井高速就地热再生工程,研究再生剂掺量、新料掺量、拌和温度及拌和时间对再生混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比的影响,并对比RAP料与再生料水稳定性能变化及两种水稳性能评价方法的差异。结果表明:再生料残留稳定度比RAP料提高22.56%,冻融劈裂强度比提高21.97%;再生料残留稳定度及冻融劈裂强度比随再生剂掺量增加而增大,但再生剂掺量超过3%时增加梯度不明显,随新料掺量的增加而增大,但总体增加梯度不明显;足够的拌和温度及拌和时间是保证再生料水稳定性能的关键;冻融劈裂试验比浸水马歇尔试验数据离散性小,可靠性高。     

改善沥青混合料抗水损害性能的措施研究

为改善抗水损害性能,通过浸水马歇尔稳定度试验及冻融劈裂试验,研究了AR-68抗剥落剂、水泥、消石灰在单掺或复掺时对沥青混合料抗水损害性能的影响。结果表明,以上几项措施都在一定程度上改善了沥青混合料的抗水损害性能,特别是AR-68抗剥落剂和水泥复掺时的改善效果最为明显。通过在兰州平凉路路面加层改造工程中的应用,证明AR-68沥青抗剥落剂在改善沥青路面抗水损害方面性能优异。     

再生沥青混合料路用性能的对比研究

旨在探讨再生方案和废旧沥青混合料(RAP)掺配率对再生沥青混合料综合路用性能的影响,并采用灰色关联多指标评价方法对比不同再生混合料的优劣。设计RAP掺配率为20%、30%和40%的3种级配,并选用90号和110号基质沥青、再生剂,设计出6种再生沥青混合料;对6种再生混合料进行车辙、低温弯曲和水稳定性试验;采用灰色关联决策评价方法,以动稳定度(DS),低温弯曲应变(εB)和劲度模量(S B),残留稳定度(MS0)和冻融劈裂强度比(TSR)为评价指标,综合对比不同再生混合料的路用性能。研究结果表明:当采用相同的再生方案时,再生混合料的综合路用性能随RAP掺配率的增加而降低;当RAP掺配率相同时,采用高标号沥青再生的混合料较低标号沥青、低标号沥青+再生剂再生的混合料具有更优的综合路用性能,在满足再生沥青标号的前提下优先推荐使用高标号沥青;再生剂会显著提高再生混合料的低温性能,在低温地区可考虑使用再生剂。     

建筑材料对高速公路沥青路面耐久性影响的试验研究

通过添加改性剂TPS对SBS沥青进行改性,研究了高速公路沥青路面的耐久性,浸水马歇尔试验表明,改性沥青浸水残留稳定度要比基质沥青的高,具有较好水稳定性能。175℃拌和温度下,SBS沥青与TPS改性沥青浸水残留稳定度相差较小;190℃拌和温度下,TPS改性沥青混合料的抗水损害性能提高显著。冻融劈裂试验试验表明,TPS改性沥青冻融劈裂强度均高于基质沥青,190℃拌和温度下,TPS沥青试件抗水损害性能提升明显,黏结性良好;浸水飞散试验表明,TPS改性沥青浸水飞散试验和标准飞散试验损失率比较接近。根据试验,TPS掺量选择12.5%,拌和温度选择190℃较为合适。工程实际表明,改性SBS沥青试验路与普通路段的弯沉回复率分别为68.2%和84.0%,说明改性SBS沥青比普通路面具有更强的抵抗变形的能力,冻融稳定性更好。     

不同新沥青混合料掺配比例现场热再生沥青混合料路用性能分析

为研究现场热再生沥青混合料新沥青混合料的掺配比例,对比分析了0%、5%、15%和25%新沥青混合料掺量下再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,随着新沥青混合料掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐下降;低温性能在新沥青混合料加入5%时大幅上升,然后随着掺量的增加,再生沥青混合料的低温性能改变不明显。冻融劈裂强度比随着新沥青混合料掺配比例增加而增大,浸水马歇尔残留稳定度和新沥青混合料掺量的关联性较小。以5%新沥青混合料掺量在广惠高速公路进行了试验段摊铺,并取得了良好效果。     

橡胶颗粒改性再生沥青路面的抗水损害性能研究

为评价橡胶改性再生沥青路面的抗水损害性能,通过沥青粘度试验、车辙试验和间接劈裂强度试验对添加不同种类的橡胶颗粒、不同含量的RAP拌制的沥青混合料进行抗水损害能力评价。结果表明:适量的添加RAP可以有效提高混合料的抗水损害特性与间接劈裂强度,橡胶颗粒可以提高沥青的粘度,但是对混合料抗水损害能力有不利影响。     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程，并提出新的指标：剩余劈裂强度，结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法，通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序。     

干法橡胶沥青混合料的抗水损害性能研究

为研究影响干法橡胶沥青混合料抗水损害性能的因素,通过沥青混合料冻融劈裂试验研究了不同掺量及不同养生条件下干法橡胶沥青混合料的抗水损害能力。通过对冻融前后劈裂强度及ITS的分析发现,养生时间及橡胶颗粒掺量对混合料的抗水损害能力均有所影响;通过单因素方差分析发现,掺量对抗水损害能力影响更为显著。因此,在实际应用过程中,应着重控制橡胶颗粒的掺量,以保证沥青路面有良好的使用性能。     

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。     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程,并提出新的指标:剩余劈裂强度,结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法,通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序.     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料配比设计

为了确定合理的京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料RAP掺配比例,本文选择了30%、40%和50%三个RAP掺配率进行热再生沥青混合料配合比实验,设计计算了对应RAP掺配率下合理的再生沥青混合料矿料目标级配、最佳沥青掺量和再生剂掺量,对不同RAP料掺配率下的热再生沥青混合料的路用性能进行了对比研究,得出了废旧沥青回收料(RAP)最佳掺配率为40%时,对应的最佳新沥青掺量为2.8%,再生剂掺量为0.206%,推荐40%的RAP掺配率时为最佳级配。