SBS改性沥青砼再生设计与路用性能评价

结合醴潭(醴陵—湘潭)高速公路表面层的厂拌热再生工程,回收检测评价旧沥青、旧集料的性能指标,试验对比分析不同再生剂掺量再生沥青的技术性能,根据新旧沥青+再生剂的复合再生方式确定新旧沥青砼掺配比例和再生剂掺量,进而确定再生沥青砼和新沥青砼的配合比,并对比分析再生沥青砼和新旧沥青砼的路用性能。结果表明,旧沥青针入度和延度不满足技术规范要求,旧集料细化较严重,但均可回收利用;新、旧沥青砼的掺配比为72∶28,再生剂占旧沥青掺量的8%;旧沥青砼的低温抗裂性和水稳定性不满足技术要求,再生沥青砼的高低温稳定性和水稳定性均满足技术规范要求,且接近于新沥青砼的路用性能。     

一种掺再生剂和RAP的沥青混合料配合比设计新方法

由于回收沥青路面材料(RAP)和回收沥青油毡瓦(RAS)等具有环保、节能、省税等优点,现已广泛应用于沥青路面工程中,并且发展规模日益壮大。然而这些回收材料已经高度老化,应用在实际工程中将会对沥青混合料的耐久性带来潜在的危害。再生剂能改善高含量RAP混合料的工程性质,因此受到道路界的广泛关注。该文提出了一种掺再生剂和RAP的沥青混合料配合比设计新方法,并且已经铺筑了试验路段。研究人员首先通过一系列的室内试验逐步选定沥青用量和再生剂掺量范围,然后采用沥青混合料配合比平衡设计法确定最佳沥青用量和最佳再生剂用量。试验结果表明:再生剂的掺量是平衡再生沥青混合料抗车辙性能和抗开裂性能的关键因素。     

沥再生雾封层技术的研究及应用

路面沥青在自然和车辆荷载的作用下会导致沥青中的油分含量降低,沥青质和胶质含量增加,稠度变大,脆度增加;室内试验表明,室内190℃高温烘箱老化36h沥青与上海地区使用年限为3~5年的沥青性能类似,3.3%掺量的沥再生能够有效地恢复甚至改善老化沥青的基本性能。实体工程试验段说明,沥再生雾封层预防性养护技术能够有效防止路面病害的发展,维持路面良好的抗滑性能。     

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。     

长寿命复合路面面层沥青老化特性及就地热再生材料特性研究

为研究长寿命复合路面面层沥青老化特性及就地热再生材料特性,采用钻芯取样、常规性能试验、运动黏度试验、DSR试验、BBR试验、红外光谱试验,从外观、宏观、微观全方位分析其老化及再生性能。研究结果表明:复合路面长期老化后面层宏观病害典型表现形式为纵、横向裂缝;旧沥青25℃针入度大于20(0.1mm),但延度数值偏小,基础数据满足现行再生规范就地热再生技术要求;适量再生剂可改善旧沥青高低温性能,但随再生剂掺量增多,某些指标可能会超出规范要求;再生剂的加入改善了沥青流变学特性和微观组分,使旧沥青中轻质组分增多,弹性成分减少,黏性成分增多,并改善了旧沥青低温性能;旧沥青和再生沥青红外光谱图主吸收峰相近,但吸光度不同,表明再生剂的加入未引入新物质,二者化学成分相似且发生了物理共融现象。     

纳米材料对改进再生沥青胶结料再生效果的研究

为提高再生沥青的再生效果和经济效益,使再生沥青在不增加再生剂掺量以及保证不损失低温性能的情况下能有效提高高温性能,将RA-F0110型再生剂和OP-900型再生剂分别以8∶2的比例与新沥青混合分别制成A型再生剂和B型再生剂;采用马尔文激光粒度分析仪对纳米Si O2材料进行粒径测试;依据SUPERPAVE规范对70#基质沥青先进行85 min薄膜烘箱短期老化,再进行20 h压力老化,制成旧沥青;采用硅烷偶联剂KH-550对未改性的纳米Si O2材料进行有机化表面改性;采用扫描电镜观测有机化改性前后纳米Si O2尺寸的变化;采用高速剪切仪对有机化改性后的纳米Si O2、再生剂和旧沥青进行剪切制成纳米再生沥青。通过针入度、延度、软化点和PG分级试验,以优先恢复低温性能为标准,确定了再生剂种类的选取和合理掺量,通过PG分级中的动态剪切流变试验和低温弯曲梁流变试验,以PG连续分级中的高低温温度服务范围为标准,确定了纳米材料的掺量。试验表明:选用A型再生剂的再生沥青的再生效果优于选用B型再生剂的再生沥青。在相同再生剂掺量的情况下,添加了纳米材料的再生沥青表现出更好的高温稳定性和低温抗裂性能。当纳米材料的掺量为5%,A型再生剂掺量为20%时,纳米再生沥青胶结料的各项指标均能达到最佳状态。     

热再生混合料再生机理和性能测试

沥青路面热再生技术具有经济、快速、环保的特点,且因养护效果好逐渐得到广泛应用。文章对西汉高速回收沥青混合料(RAP)进行抽提试验、筛分试验,得出旧料的沥青含量和矿料级配,表明沥青混合料破坏机理为旧沥青的老化和损失以及粒径在0.075mm~2.36mm范围的细集料大量损失,而粗集料含量仍然满足规范建议值。选定RA-1型再生剂对旧沥青进行了改性,确定再生剂的最佳掺量为5.5%。利用马歇尔试验进行了再生沥青混合料配合比设计,得出了三种RAP掺量下单位质量旧料再生的最佳油石比,需掺加的各档新集料和新沥青质量,通过对再生混合料路用性能检测,结果表明:再生料高温稳定性很好,考虑到实际施工条件和再生料的变异性较大,应重点控制RAP掺量,由低温抗裂性能和水稳性试验结果综合确定RAP掺量应低于85%。     

基于沥青和沥青混合料性能的再生剂合理掺量分析

为了确定合理的再生剂掺量,在试验室内模拟就地热再生工程,以鞍山森远SZS再生剂为例,研究再生剂不同掺量对沥青性能和沥青混合料性能的改善作用。研究结果表明:利用规范中推荐公式计算得出再生剂合理掺量为5.3%;再生剂性能分析得出再生剂中含有大量的芳香分,可以提高旧沥青的针入度和延度,但是降低软化点和粘度,在考虑沥青四项性能的原则下,合理再生剂掺量为5.3%~6.4%;再生剂对沥青混合料性能改善作用明显,可以提升水稳定性和低温抗裂性,但是降低力学性能和高温稳定性,在考虑四项沥青混合料性能的条件下,再生剂合理掺量为4.6%~5.0%;综合沥青性能与沥青混合料性能,在节省成本的前提下得出最佳掺量为4.6%。     

就地热再生中的沥青再生研究

依托湖北某就地热再生工程,对旧沥青路面抽提的沥青研究其再生的相关理论和设计方法。检测现场抽提旧沥青的相关指标,评价其老化程度。在阐述沥青再生机理的基础上,提出就地热再生中旧沥青再生目标标号的确定方法。建议由调和公式预估再生剂的掺加比例,随后的试验证明此预估值约有15％的误差。通过试配法进行旧沥青的再生试验,经综合考虑初定 A型和 B 型再生剂的适宜掺量为8．7％和7．2％。检测适宜掺量下再生沥青的抗老化性能,结果表明 A型和 B型再生剂下的再生沥青耐老化性能良好。     

基于性能设计法的就地热再生混合料设计方法研究

通过研究沥青老化及再生机理,分析了再生剂掺量对沥青及沥青混合料性能的影响,根据工程经验及室内试验,提出了就地热再生混合料技术要求;基于性能设计方法,通过室内试验进行了最佳再生剂掺量分析,进行了就地热再生混合料设计和性能验证方法的研究。实际应用表明:基于性能设计法设计的就地热再生路面具有较好的路用性能。     

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.     

轻质油分再生剂掺量对冷再生沥青混合料性能改善研究

冷再生技术是将旧沥青路面铣刨料、新集料以及乳化沥青和水泥按照一定级配曲线拌和形成再生沥青混合料,再经摊铺压实形成新路面。但中国现阶段对旧路面材料的使用仅限于将其作为"黑色集料",其所含有的老化沥青基本未得到利用,是对资源的极大浪费。该文针对轻质油分再生剂对冷再生沥青混合料性能的改善效果展开试验分析,通过对掺入再生剂的再生混合料进行路用性能试验以确定再生剂掺量与改善效果之间的关系。根据试验结果可知再生剂掺加比例较小时,对冷再生混合料性能的改善作用并不明显,而当掺量过多反而会降低路用性能。再生剂对动稳定度的改善效果较为明显,当再生剂掺量为0.6%时,动稳定度达到极值,随着再生剂掺量的继续增加,动稳定度呈下降趋势。     

废机油残留物再生沥青物理流变性能与组分分析

针对废机油残留物(REOB)无法有效回收利用带来的环境污染与资源浪费的难题,基于相似相容理论与组分调和理论,研究对比室内模拟老化沥青在3种REOB(分别定义为REOB-1,REOB-2和REOB-3)及不同掺量下的物理流变性能,确定出REOB作为沥青再生剂的最佳类型及掺量,并结合性能与组分分析揭示了REOB对老化沥青的再生机理。研究结果表明:REOB-3在7%掺量下对老化沥青的综合再生效果最好,且此时的高温抗车辙性能比原样沥青好,但低温柔韧性及抗裂性还有待改善;添加REOB主要是通过降低老化沥青中沥青质含量及增加胶质含量来实现再生作用。研究成果对废机油再生沥青的应用及改进具有一定的参考价值。     

厂拌热再生SBS改性沥青优化设计方法研究

为了合理地提高旧沥青混合料掺配比例、利于再生沥青路面技术的推广应用,提出了一种综合考虑再生沥青技术性能和经济效益指标要求的再生沥青优化设计方法。结合厂拌热再生SBS改性沥青路面工程,系统地测试了新、旧SBS改性沥青和再生剂不同掺配比例(旧沥青掺量占新旧沥青总量的0%,20%,30%,40%,100%;再生剂掺量占旧沥青的0%,4%,8%,12%)时的再生SBS改性沥青性能指标,并对比单一使用再生剂或新沥青再生与复合使用再生剂和新沥青再生两种测试结果发现,新沥青、再生剂都能够改善旧SBS改性沥青的性能,但单一再生的SBS改性沥青低温性能差,而应用复合再生方式能有效改善再生沥青的低温性能。为确定复合再生时旧沥青与再生剂掺量的合理范围,拟合了再生SBS改性沥青性能指标与旧沥青掺量、再生剂掺量的关系式,并计算了新SBS改性沥青混凝土路面费用与再生SBS改性沥青混凝土路面费用差值随旧沥青掺量、再生剂掺量的变化关系。根据再生SBS改性沥青技术指标要求,确定了旧沥青掺量和再生剂掺量的优化取值范围。指出一般情况下厂拌热再生SBS改性沥青混凝土路面费用明显低于新铺热拌SBS改性沥青混凝土路面费用,旧沥青混合料用量可达42%,突破了《公路沥青路面再生技术规范》的推荐范围。考虑再生沥青性能指标测试误差影响,剔除试验误差后旧沥青混合料用量为35.2%。     

沥青多次再生性能研究

沥青路面热再生技术因其性能优良、质量稳定,已在国内得到广泛应用。学者主要针对沥青的一次老化与再生问题进行了相关研究,对于沥青多次老化再生问题还很少涉及。选择70号基质沥青为研究对象,采用室内试验模拟沥青3次老化、再生过程,通过针入度、软化点、延度、布氏黏度等试验探讨了基质沥青多次再生路用性能的变化规律。研究结果表明,基质沥青经历多次老化、再生,再生时再生剂掺量相同的情况下,高温性能提升,流变性能变差,低温性能衰减;掺加再生剂时应重点关注老化沥青低温性能的恢复。     

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%。     

旧沥青混凝土对水泥稳定再生混合料性能的影响

针对水泥稳定全深式路面就地再生基层技术应用过程的关键问题——旧沥青面层材料和半刚性基层材料如何合理地结合,采用力学试验方法,探讨了旧沥青混凝土掺量和老化程度对水泥稳定再生混合料性能的影响规律。试验结果表明:随着旧沥青混凝土掺量的增加,再生混合料的强度和模量逐渐降低,干缩性能提高;随着旧沥青混凝土老化程度的增加,再生混合料的强度和模量逐渐提高,干缩性能降低;当旧沥青混凝土老化程度较低时,掺量是影响再生混合料性能的主要因素。     

再生沥青的路用性能试验研究

为研究回收沥青对再生沥青路用性能的影响,将回收沥青按照0%、10%、20%、30%、40%的不同比例加入到原样沥青中,制备再生沥青。之后分别进行沥青常规三大指标试验及Superpave体系下的DSR试验及BBR试验。试验表明:随着回收沥青掺量的增加,再生沥青的软化点、车辙因子和破坏温度均升高,当回收沥青的掺量达到30%时,再生沥青的高温性能有了明显提升;再生沥青的疲劳性能和低温稳定性随着回收沥青掺量比例的提升而逐渐降低,当回收沥青的掺量大于30%时,再生沥青的低温性能和疲劳性能均不能满足规范中的要求;综合本文的研究结果,建议回收沥青的掺量小于30%。     

路面旧沥青回收与基于耐老化性能的再生沥青评价

研究了如何准确回收旧路面沥青以及基于再生沥青耐老化性能的再生剂评估方法.提出首先用慢速滤纸的直接减压过滤以彻底去除矿粉,然后采用先浓缩再用阿布森法分离溶剂的路面旧沥青回收方法.该方法简单高效,通过延迟老化试验对再生沥青进行了老化后性能对比,进而评价掺不同再生剂对再生沥青的耐老化影响.认为再生沥青耐老化性能应作为再生剂性...     

再生剂对老化SBS改性沥青性能的影响研究

为了恢复老化SBS改性沥青的各项性能,并确定合适的再生剂掺量,对SBS改性沥青进行不同时间的旋转薄膜加热老化。老化试验时间段分别为160、200、240、280和320 min,试验温度为163℃。对老化前后的试样加入不同剂量(2%、4%、6%、8%、10%、12%)再生剂后形成的再生沥青试样进行针入度、软化点、延度等物理指标检测,分析再生剂对老化沥青各项指标性能的影响。基于SBS改性沥青老化时间与再生剂添加剂量关系的分析,进行插值拟合,得到最佳再生剂用量的计算公式,从而确定实际工程应用中老化沥青混合料的最佳再生剂用量。