高性能抗车辙再生沥青混合料配合比及性能研究

本文依托江苏省S324睢宁至宿迁段大修工程,对某高性能抗车辙再生沥青混合料的配合比及性能进行了研究,研究表明,添加高性能抗车辙剂不增加配合比设计工序;混合料的高温抗车辙性能显著提高,强度性能、水稳定性能及低温抗裂性能均有不同程度的改善。工程实施过程表明,高性能抗车辙剂未明显增加拌和工艺,摊铺及碾压等工艺与常规热拌沥青混合料控制方法相同。     

再生工艺对热再生沥青混合料低温抗裂性能的影响

通过劈裂试验对热再生沥青混合料的低温性能进行了室内试验研究,分析了不同的再生工艺条件(旧料掺加比例、旧料是否预热、新旧料拌和时间以及再生剂掺加工艺等)下的劈裂强度、破坏拉伸应变、劲度模量和应变能密度等相应指标。试验结果表明,增加新料的掺加比例、充分预热旧料、增加新旧料拌和时间将有助于提高再生混合料低温抗裂性能;改进常用的再生剂掺加工艺同样可以保证低温性能。     

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。     

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。     

温拌再生沥青混合料耐久性能室内试验研究

作为公路翻修维护的一项新技术,集成温拌技术与热拌再生技术优点的温拌再生技术越来越受到重视,在验证热再生沥青混合料和添加两种温拌剂的温再生沥青混合料配合比设计合理的基础上,分别采用冻融循环劈裂试验、老化试验以及疲劳试验对3种再生沥青混合料的水稳定性能、低温抗裂性能以及疲劳寿命等耐久性能进行系统研究,研究结果表明:相对于热再生沥青混合料而言,添加两种温拌剂的温再生沥青混合料的动稳定度降低,最大弯曲拉应变、抗拉强度比和残留稳定度均得到不同程度的提升;温再生沥青混合料的抗老化性能和抗疲劳性能均好于热再生沥青混合料,且添加DAT温拌剂的沥青混合料抗老化、抗疲劳性能优于添加S-I温拌剂的沥青混合料;三种再生沥青混合料的疲劳寿命试验值采用线性疲劳方程拟合效果较好。研究成果可以为温拌再生沥青混合料的应用提供指导和借鉴。     

厂拌热再生混合料拌和工艺优化研究

针对厂拌热再生混合料常规拌和工艺存在的缺陷提出改进,通过沥青混合料冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验等分析了不同拌和工艺对厂拌热再生混合料体积参数、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性的影响。结果表明,对于较高旧料掺量的厂拌热再生混合料,采用改进拌和工艺能够显著提高其压实性能、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性。     

Thiopave温拌再生沥青混合料性能试验研究

为研究温拌再生沥青混合料的性能,设计了添加Thiopave温拌再生剂的AC-20温拌再生沥青混合料,采用马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂试验、车辙试验、动态蠕变试验、低温小梁弯曲试验评价其水稳定性、高温稳定性、抗疲劳性、低温性能,并将其与普通热再生沥青混合料进行对比。结果表明,Thiopave温拌再生沥青混合料具有良好的路用性能,适用于大中修路面工程。     

再生剂对再生沥青混合料路用性能的影响研究

为了测试再生剂对再生沥青混合料的路用性能影响,以浸水马歇尔实验、冻融实验、高温稳定性实验和低温性能实验等为基础,分析得出掺加再生剂后,沥青混合料的冻融劈裂强度和残留马歇尔稳定度显著提升;抗车辙能力有一定幅度的下降,但是仍然远远超过了规范标准;沥青混合料的粘结性得到改善,低温抗裂性能和柔韧性大幅度提升。另外,选择国产再生剂A再生沥青混合料和新拌AC-20沥青混合料进行比较,再生沥青混合料大部分指标达到和超过了新拌沥青。     

基于长期老化作用的再生混合料路用性能试验研究

高RAP掺量的再生沥青混合料的长期路用性能成为当前沥青路面再生技术关注的焦点。在室内设计85%RAP掺量的再生沥青混合料,采用长期烘箱加热法在85℃烘箱加热5 d和10 d对其进行模拟老化,然后采用动态蠕变试验、半圆弯曲试验和冻融劈裂试验对再生混合料的路用性能进行评价,结果表明:长期老化作用下,再生混合料的抗车辙性能增强,低温抗裂性能和抗水损害性能下降;与新沥青混合料相比,再生混合料在长期老化作用下具有较大幅度的抗车辙性能提升和低温抗裂性能下降,其抗老化能力较差。如何进一步提升再生混合料的长期路用性能还需要更多的研究和探索。     

基于动态模量试验的热再生沥青混合料性能评价

本文采用动态模量试验测定了不同掺量热再生沥青混合料的动态模量与相位角,并与全新热拌沥青混合料进行对比,深入分析热再生混合料的力学性能特点。结果表明:热再生沥青混合料的动态模量大于全新料,并且随着RAP掺量的增加,模量的增大幅度也随之增加。相位角变化规律表明:旧料掺量对于热再生沥青混合料的低温抗裂性能影响严重。高RAP掺量热再生沥青混合料表现出与新沥青混合料完全不同的力学响应模式。车辙性指标E*/sinδ的变化规律与动态模量类似。     

沥青混凝土中面层抗车辙剂施工技术研究

研究添加了抗车辙剂的沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青混合料进行了基本性能试验;介绍了抗车辙剂作用机理及施工工艺控制。研究结果表明:在沥青混合料中掺入抗车辙剂后,抗车辙剂对沥青和矿料发挥了双重改善的效果,可显著提高沥青混合料的高温抗车辙性能,同时也提高了沥青混合料的水稳定性能和低温抗裂性能。     

厂拌热再生中老化沥青有效再生率的研究

为了研究厂拌热再生工艺中旧沥青混合料表层的老化沥青与新沥青及再生剂混溶机理,采用三聚氰胺作为新沥青示踪剂,通过扫描电镜测量厂拌热再生过程中旧集料表层老化沥青膜中示踪剂位置的变化参数,得到老化沥青有效再生率。基于对流传质理论分析了厂拌热再生中的预热温度、再生剂添加量及再生混合料拌和时间对老化沥青有效再生率的影响,并设计出能够良好模拟实际施工过程中老化沥青有效再生率的检测方法。试验结果表明:老化沥青预热温度升高、再生剂的添加以及再生沥青混合料拌和时间延长均可提高老化沥青的有效再生率。验证了其试验结果的可靠性,可为厂拌热再生中老化沥青的再生效果评价及工艺改进设计提供有效的理论依据。     

抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

再生剂对就地热再生混合料抗车辙性能的影响研究

沥青路面就地热再生中一般添加再生剂来对老化沥青进行中再生。本文在室内通过老化沥青的再生实验和再生混合料的车辙实验及动态蠕变实验,对再生剂对于再生混合料的高温抗车辙性能的影响展开研究。结果表明,老化沥青再生后软化点和车辙因子下降,再生混合料的抗车辙性能随再生剂用量的增大而降低。因此在进行再生混合料设计时,因严格控制再生剂的用量以保证再生混合料的高温性能。     

再生剂与旧料拌合工艺对再生沥青混合料性能的影响

采用不同工艺制备得到再生沥青混合料,通过测试其水稳定性、疲劳破坏特性和低温抗裂性能,研究了旧料预热温度、再生剂预热温度以及再生剂与旧料拌合时间对再生沥青混合料路用性能的影响。研究结果表明:适当提高旧料和再生剂的预热温度可以显著改善再生沥青混合料的路用性能,延长再生剂与旧料的拌合时间可提高再生剂与旧沥青之间的混合程度,提高转移至新集料表面的旧沥青量,使再生沥青混合料中旧沥青的分布更为均匀,从而增强再生沥青混合料的路用性能。     

抗车辙外掺剂在AC-20型沥青混合料中的应用研究

简述了车辙病害的形成机理和预防措施,分析了车辙王抗车辙剂的作用机理,比较了添加不同掺量车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性指标。发现了添加车辙王抗车辙剂能显著提高沥青混合料的动稳定度,同时能改善沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性。通过铺筑试验段,表明只需适当延长拌和时间和提高施工温度,就可以保障掺车辙王抗车辙剂的AC-20中面层的施工质量。     

沥青路面再生混合料耐久性能研究

针对沥青路面再生混合料的耐久性能进行试验研究,主要分析荷载、水温和老化3个外界因素的长期影响,检测其抗车辙、抗低温开裂、抗水损害等性能,并铺筑试验路进行实际路用性能验证。结果表明,与新沥青混合料相比,再生混合料在耐久性能方面不占优势,采用SBR胶乳的再生混合料的耐久性能比只添加再生剂的再生混合料更好。     

SBS改性沥青SMA混合料的就地热再生性能

SBS改性剂溶解于三氯乙烯的过程中,SBS硬段微曲约束相与三氯乙烯反应后物理交联或结合作用遭到破坏,改变了其原有的分布状态,难以准确评价沥青的老化程度.通过间接分析即以回收沥青的动态剪切流变性能作为参考指标,以再生后沥青混合料的性能为主要控制指标,确定再生剂的掺加量和再生混合料的配合比例.研究表明,依据回收SBS沥青性能指标所确定再生剂掺量下的再生沥青混合料性能不能满足规范要求.随着再生剂掺量的增加,再生SMA沥青混合料的抗水损坏及抗裂性能不断提高;同时,由于沥青中的轻质组分增加,沥青不断软化,使得其抗车辙能力降低.因此需综合考虑再生混合料的高、低温性能及抗水损害能力确定再生剂的掺量.为提高再生沥青混合料路用性能,应基于性能进行SMA现场热再生配合比设计,并且其设计空隙率应较新拌沥青混合料的要低.     

抗车辙剂对含再生粗集料沥青混合料性能影响研究

采用再生集料替代沥青混合料中的天然集料具有巨大的经济潜力和环保优势,但其中的低强度水泥砂浆和砖块成分较天然集料更易在荷载作用下出现破坏,导致沥青混合料性能出现衰减,因此亟需探究改善含有再生集料沥青混合料性能的方法及其对沥青混合料性能的影响规律。该文选用富含聚乙烯PE的抗车辙剂,通过马歇尔配合比试验,分析不同抗车辙剂用量对再生集料沥青混合料的马歇尔力学指标、体积参数和沥青用量的影响;而后进一步探究抗车辙剂对再生集料沥青混合料的动稳定度、低温弯拉应变、冻融劈裂强度比和疲劳寿命的影响规律。试验结果表明:(1)砖块成分对再生集料沥青混合料的马歇尔性能具有明显的负面影响,应在再生集料中控制其含量;(2)富含PE抗车辙剂对提高再生集料沥青混合料的高温抗变形效果显著,同时也能在一定程度上改善再生集料沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能,具有良好的应用前景。     

温拌再生玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

为充分利用旧沥青混合料(RAP),减少建筑垃圾对土地的占用及环境污染,文中利用玄武岩纤维力学性能好、与沥青相容性好的特点改善温拌再生混合料的路用性能,通过对再生混合料进行矿料级配设计及路用性能研究,确定沥青最佳用量、再生剂和温拌剂合理掺量;通过对再生混合料进行高温抗车辙试验、低温抗裂试验、抗水毁能力试验,研究不同玄武岩纤维掺量对温拌再生混合料路用性能的影响。结果表明,玄武岩纤维掺量为0.3%时,温拌再生混合料的高温抗车辙、抗水毁及抗渗水能力最优;纤维掺量为0.4%时,温拌再生混合料的低温抗开裂能力最优。