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。     

基于Evotherm^（TM）温拌再生沥青混合料路用性能的RAP掺量确定

温拌再生沥青混合料（WMRA）是一种节能、环保的新型路用再生材料,且其路用性能随旧沥青混合料（RAP）掺量变化而变化。首先通过抽提试验分离旧沥青、旧集料,并依据规范对其性能进行测试;其次测试不同RAP掺量（0%、30%、40%、50%）条件下的Evotherm^TM温拌再生沥青混合料水稳性能、低温性能、高温性能;基于此分析RAP掺量对Evotherm^TM温拌再生沥青混合料路用性能的影响规律,提出较为合理的RAP掺量。结果表明：旧沥青性能、旧集料级配变化较为显著,而旧集料物理力学性能变化不明显且仍满足规范要求;高温性能不是限制RAP掺量的决定因素;水稳性能随RAP掺量增加呈先增后减趋势,峰值处RAP掺量为40%;低温性能随RAP掺量增加变化规律不明显,但存在一个＂峰值＂,该处RAP掺量为40%;基于沥青混合料路用性能考虑,确定依托工程RAP最佳掺量为40%。     

再生剂对旧沥青混合料再生效果的比较研究

为了验证沥青再生剂对铣刨旧沥青混合料的再生效果,采用新疆乌赛1级公路改高速公路工程铣刨的旧沥青混合料,分别添加国产再生剂A和进口再生剂B,比较再生沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温性能和疲劳性能,以及掺加再生剂A的再生混合料与新拌沥青混合料的路用性能。结果表明:国产再生剂A对铣刨旧沥青混合料具有较好的再生效果,再生混合料各项指标均有大幅度提升;与新拌混合料相比,掺加再生剂A的再生混合料的水稳定性、高温稳定性和低温性能也具有明显优势。     

就地热再生沥青混合料SYS再生剂最佳掺量确定

文中通过抽提试验分离就地热再生沥青混合料的旧沥青、旧集料,测试了不同SYS再生剂掺量下热拌再生沥青混合料的水稳性能、低温性能、高温性能;分析了SYS再生剂掺量对热拌再生沥青混合料路用性能的影响规律,以合理确定SYS再生剂掺量。结果表明SYS再生剂明显增加了混合料的水稳定性和低温稳定性,一定程度上降低了高温稳定性能;确定依托工程SYS再生剂的最佳掺量为3%。     

旧沥青路面现场热再生利用及路用性能研究

沥青路面现场热再生混合料不同于常规热拌沥青混合料,通过现场取样进行抽提筛分和沥青回收检验,分析原路面混合料的级配,通过常规试验确定了再生剂的掺加量和有效沥青用量;根据抽提筛分结果,添加新集料进行配比设计,并借助高温稳定性能、抗低温性能、水稳定性和汉堡轮辙试验,确定合适的级配和最佳沥青用量。试验结果表明,通过现场热再生,旧沥青混合料能显著提高其路用性能,并能够达到沥青混合料的技术要求。     

冷拌用再生剂的制备及乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为确定再生剂用于冷再生材料的适用性及再生剂的掺入对混合料的影响,由实验室自制两种冷拌用再生剂,并通过再生沥青性能试验,研究了再生剂配比及再生效果;使用旋转压实方法成型乳化沥青冷再生混合料并进行配合比设计;通过15℃劈裂试验、冻融劈裂试验、车辙试验与低温弯曲试验,对比分析了两种再生剂单独使用及配合不同剂量渗透剂使用情况下对混合料强度特性与耐久性的影响。结果表明:再生剂中基础油∶增塑剂∶抗老化剂掺配比例为80∶20∶4时具有良好再生效果,添加8%的再生剂后,室内老化沥青与抽提回收沥青性能指标均能恢复至基质沥青水平;再生剂R1最优掺量为1.2%,再生剂R2最优掺量为0.9%;添加再生剂R1、R2与渗透剂后,冷再生混合料早期强度分别下降11%、19%、9%,而成型强度与后期强度较普通乳化沥青冷再生混合料有所提高;添加再生剂或渗透剂后混合料抗车辙能力下降,但仍满足再生规范要求;添加再生剂能够改善乳化沥青冷再生混合料的水稳定性及低温抗裂性。     

基于GPC和FTIR的再生混合料新旧沥青融合程度研究

伴随着沥青路面回收料(RAP)在沥青路面修筑和维护中的逐步推广应用,有关RAP对再生路面结构及其力学性能的影响已有了大量的研究,但对RAP旧沥青和新沥青的融合问题还尚不清楚。工程应用中通常假定RAP旧沥青与新沥青发生了完全融合。但如果两者没有完全融合,路面的使用寿命将小于预期水平。该文中,假定再生沥青混合料中集料表面各沥青层可独立完全地分离出来,在此前提下,研究中对再生沥青混合料进行了分层萃取,并利用凝胶渗透色谱(GPC)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)对分层萃取出的各层沥青进行定量检测,经对比分析后确定RAP旧沥青和新沥青的融合程度。研究结果表明:再生沥青混合料中RAP表面各层旧沥青与新沥青均发生了一定程度的融合。     

沥青混合料的复拌再生与除尘

随着沥青价格的上涨,沥青混合料的造价也相应地提高,因此,在改造旧沥青层的公路时,要将已破碎过的旧沥青混合料重新处理,作为再生料使用.常用的再生方法有冷拌再生和热拌再生两种.冷拌再生法虽然成本较低,但受许多因素的限制;热拌再生法所修的沥青路面的使用寿命较长,路面也较平整,因此,热拌再生法的应用更为广泛.     

直投式厂拌热再生混合料室内评价试验方法及施工关键技术分析

传统厂拌热再生是将旧沥青混凝土路面面层经过铣刨、翻挖,回收集中到再生拌合厂,通过添加专用设备拌合后,将厂拌热再生沥青混凝土运至摊铺现场,经摊铺碾压后形成新的沥青混凝土路面结构层。直投式厂拌热再生是通过提升机将路面回收材料直接投放至拌缸与新骨料及沥青进行干拌,再通过向沥青储存罐里添加沥青再生剂加速骨料与新沥青的融合。本文介绍了直投式厂拌热再生沥青混合料的室内评价方法及施工关键技术。     

再生剂预拌增强型泡沫沥青冷再生混合料性能研究

在泡沫沥青冷再生混合料拌和阶段掺加（0.4%～1.2%）再生剂,将再生剂与RAP进行预拌,制备再生剂预拌增强型泡沫沥青冷再生混合料,以恢复RAP中老化沥青的黏结强度、增强泡沫沥青冷再生混合料的力学性能;基于室内试验与数据分析,研究再生剂对泡沫沥青冷再生混合料力学性能的影响规律。结果表明：掺加再生剂能恢复RAP中老化沥青的黏结强度,改善泡沫沥青冷再生混合料的力学性能。推荐再生剂预拌增强型泡沫沥青冷再生混合料的最佳再生剂掺量为0.8%～1.0%。     

新-旧沥青界面再生流变特征及分子动力学模拟研究（双语出版）

为扩展研究新-旧沥青界面再生融合行为的方法，量化表征界面再生融合速率、融合程度等参数，通过构建新-旧双层沥青试样模型，分别基于动态剪切试验（DSR）测试试样界面的再生流变特征，基于分子动力学系统（MS）模拟试样界面的再生机制和过程，同时验证不同试验条件下试样界面再生流变特征测试结果。研究结果表明：随着新添沥青标号的增加，新-旧沥青界面再生融合程度显著增大，再生融合速率明显提高；随着加热时间的增加，新-旧沥青界面再生融合程度逐渐增大，但再生融合速率呈指数递减；随着加热温度的增加，高标号新添沥青的界面再生融合程度和界面再生融合速率均呈线性增大，而低标号新添沥青呈抛物线形增大；分子动力学系统模拟计算结果与动态剪切流变特征实测结果具有较好的关联性，表明选取的分子结构模型和计算参数合理，采用分子动力学技术模拟新-旧沥青界面再生融合行为的方法和思路是可行的。     

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。     

温拌再生沥青混凝土工作性研究

再生沥青混凝土在旧料用量较高时,常出现拌合困难的现象,因此探讨温拌添加剂应用于再生沥青混凝土有其重要性。针对温拌再生沥青混凝土,在较高路面旧料添加量与较低试件压实温度时,评估其工作性表现,以了解温拌添加剂对于再生沥青混凝土施工作业的影响。搜集国内外温拌沥青混凝土与再生沥青混凝土相关文献,以旧料添加量与试件压实温度为变量,采用车辙试验的车辙试件滚压设备,模拟现场沥青混凝土压路机的滚压过程,评估温拌再生沥青混凝土的工作性,可为国内推动温拌再生沥青混凝土的使用提供参考。     

泡沫温拌再生沥青与热拌再生沥青温度敏感性研究

对回收沥青掺量分别为0%,20%,40%,60%,80%的泡沫温拌再生沥青和热拌再生沥青进行针入度试验,布氏黏度试验和动态剪切流变试验,研究其温度敏感性能。结果表明:回收沥青的加入可以降低泡沫温拌再生沥青和热拌再生沥青的温度敏感性能,且泡沫温拌再生沥青温度敏感性要小于热拌再生沥青,泡沫温拌再生沥青的力学性能相对稳定;采用黏温指数｜VTS｜和复数模量指数CNI评价泡沫温拌再生沥青的温度敏感性较为合理。     

降黏型与表面活性型温拌剂对温拌沥青性能影响试验研究

为达到降低沥青路面施工温度、降低能耗的目的,采用两种不同类型（降黏型与表面活性型）的温拌剂分别掺入沥青中制备温拌沥青结合料,对其性能进行测试。结果表明:降黏型温拌剂SAS与表面活性型温拌剂Retherm都能够提高基质沥青的软化点;SAS能够大幅提高沥青针入度,而Retherm对沥青针入度增幅较小;SAS与Retherm都会显著降低沥青的延度;SAS温拌沥青的当量软化点较环球法试验结果的软化点低,Retherm温拌沥青的当量软化点与环球法试验相当;SAS会明显降低基沥青的表观黏度,而Retherm对沥青表观黏度作用不明显;SAS能降低沥青的玻璃化转变温度（Tg）,而Retherm会提高沥青的玻璃化转变温度（Tg）。     

生物油再生沥青胶结料路用性能分析

为研究生物油再生沥青胶结料的路用性能，分析比较了基质沥青与生物油再生沥青胶结料的流变性质与化学特性。首先通过三大指标与黏度测试确定生物油在老化沥青中的最佳掺量；之后重点分析最佳生物油掺量下再生沥青与基质沥青的高温与疲劳性能，高温性能通过多应力蠕变回复试验（MSCR）测试，疲劳性能通过DSR时间扫描测试；最后利用红外光谱（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）测试分析2种沥青的化学特性。研究结果表明：10%生物油可恢复老化沥青针入度与延度至基质沥青水平；基质沥青与10%生物油再生沥青的PG分级分别为PG64-16与PG70-16；MSCR结果表明再生沥青相比基质沥青具有较好的高温性能；N_f50指标表明再生沥青的抗疲劳性能较基质沥青胶结料更好，因为2种沥青模量相近，再生沥青的弹性组分含量更高；FTIR结果表明生物油稀释了老化沥青中高极性的亚砜基；GPC结果表明生物油降低了老化沥青中的大分子和小分子含量，改善了老化沥青分子量分散度。生物油改善了老化沥青的路用性能和化学特性，是一种较有潜力的沥青再生剂。     

基于GTM的温拌再生沥青混合料压实特性

基于温拌再生技术,利用GTM设计法对沥青混合料的级配进行设计并确定拌和与压实温度,研究温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧料掺配比例变化规律,分析不同温度(100℃、110℃、120℃、130℃、140℃)、不同旧料掺量比例(0%、20%、30%、40%、50%)下温拌再生沥青混合料体积参数的变化规律。结果表明,温拌再生沥青混合料的空隙率随压实温度的提高而减小,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数GSF、旋转稳定值GSI随着压实温度的升高而增加;压实温度一定时,温拌再生沥青混合料的空隙率随旧料掺量的增加而增大,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数、旋转稳定值随着旧料掺量的增加而减小;旧料掺量在40%以下、压实温度在100℃~140℃范围,温拌再生沥青混合料的体积指标均满足要求。     

温拌剂 KSH对新疆两种沥青粘度的影响

选用新疆地产的温拌剂 KSH,分别将 KSH掺入新疆常用的两种沥青克90＃和塔90＃中,分别制备沥青质量1％、2％、3％、4％和5％的温拌沥青。对基质沥青和温拌沥青高低温粘度进行测试,分析温拌剂对沥青粘度的影响;并用 Saal公式对沥青进行对数形式的回归,得出温拌剂的加入降低了沥青的感温性能。通过灰色关联度分析温拌剂加入后对沥青高温粘度影响最大的是饱和分含量,其次是芳香分含量。     

基于热分析与低温光谱的沥青热可逆老化机理

为了研究沥青胶结料在恒定低温储存过程中产生的热可逆老化机理,运用调制式差示扫描量热分析(MDSC)和低温红外光谱(LT-FTIR)技术对沥青胶结料热信号与红外光谱的热历史依赖性进行了试验分析,以确定2种不同分子量的线性饱和链烃(C₂₀H₄₂和C₃₂H₆₆)对热可逆老化的贡献。研究结果表明:沥青恒定低温硬化并非所有沥青的固有特性,存在不受恒定低温热历史影响的沥青胶结料;低分子量的饱和长链烷烃(石蜡)因其与沥青具有较好的相容性,会通过扩散的方式随着恒定低温时间的延长逐渐从沥青基体中析出,从而导致沥青的恒温硬化现象;由于高分子量的饱和长链烷烃与研究采用的沥青在相同条件下相容性差,其石蜡与沥青的二相分离结构并没有随着恒定低温时间的延长产生明显的变化。与热分析相比,低温红外光谱技术可在较低的降温速率下直接用于测试固态沥青中的石蜡分子单元而不会产生热滞后效应。石蜡的结晶会导致红外光谱在735~715 cm^-1处形成吸收峰,且吸收峰信号随温度降低而增强。沥青中的石蜡初期(0~8 h)析出较快,随着时间延长,析出速率放缓,持续时间可长达72 h。通过试验的直接观测,确定了沥青中低分子量石蜡的持续析出或沉淀是导致所用胶结料热可逆老化的根本原因。     

沥青再生剂性能评价研究

按照SHRP胶结料试验方法,评价了沥青再生剂对老化沥青再生的性能,采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、小梁弯曲试验等比较和评价了再生沥青混合料的性能,并结合沥青路面现场热再生项目,进行了经济性分析。研究表明,沥青再生剂可以将老化沥青再生至新鲜沥青性能水平,各项性能指标均满足SHRP PG64-22要求。同时再生剂可以综合提高和改善老化沥青铣刨料的路用性能,与单纯掺加新鲜沥青混合料的再生方式相比,掺加沥青再生剂的再生混合料体系更加均匀,各项性能指标明显改善。与传统的铣刨、加铺方式相比,现场热再生可以节约39.7%的工程费用。