旧料特性对热再生沥青混合料压实性能的影响研究

为了研究热再生沥青混合料的压实特性,采用旋转压实试验,通过对2种类型再生料的密实曲线计算所得的斜率K1和K2、压实能量指数CEI、交通密实指数TDI1和TDI2分析各旧料在不同加热温度和掺量下对再生料压实特性的影响。结果表明:1)旧料加热温度升高能提升旧沥青与新沥青的融合,可增加再生料中沥青的粘度,但并非旧料加热温度越高再生料越容易压实,在100℃、120℃和140℃三种温度条件下,120℃掺加旧料的再生料更易压实;2)旧料掺量越大,再生料越难压实,但使用过程中其抗变形能力越好;3)AC-20普通沥青再生混合料更易压实,但抗变形能力明显不如AC-13改性沥青再生混合料。     

再生沥青混合料最佳拌和温度及压实温度研究

为了确定再生沥青混合料的最佳拌和温度和压实温度,首先通过SGC试验在不同温度下成型混合料试件,根据试件的体积参数确定再生混合料最佳压实温度,然后根据再生沥青在合适剪切速率下的黏温曲线确定再生沥青混合料的最佳拌和温度。试验结果证明:对于再生基质沥青混合料,试验确定的最佳压实温度及拌和温度接近由黏温曲线计算所得温度值;对于再生改性沥青混合料,其施工特性与新拌混合料有明显差异,由试验确定的最佳压实温度及拌和温度低于黏温曲线所得的温度,建议实际工程中确定再生改性沥青混合料压实温度及拌和温度时,可在再生沥青黏温曲线试验的基础上适当降低5～10℃。     

温拌剂对提高再生沥青混合料旧料掺量的影响研究

文中基于高温车辙、四点弯曲疲劳、冻融劈裂、半圆弯曲及浸水汉堡车辙试验,研究向不同旧料掺量的再生沥青混合料中加入温拌剂对提高再生沥青混合料旧料掺量的作用影响,并对不同旧料掺量的再生沥青混合料路用性能进行全面评价。试验表明,温拌剂的加入能够明显提高再生沥青混合料中的旧料可掺量。对比不同路用性能下的最佳旧料掺量,给出了旧料掺量建议值。     

就地热再生基质沥青混合料拌和温度与压实温度的研究

为提高寒区就地热再生技术施工效率和再生沥青混合料性能,针对旧沥青老化程度和再生剂种类两个因素,对热再生基质沥青混合料的最佳拌和温度与压实温度进行研究。在完成热再生沥青混合料配合比设计的基础上,根据旋转黏度试验结果确定拌和、压实温度范围,再测定不同拌和、压实温度下制成试件的体积指标,以空隙率为4%所对应的温度作为最佳拌和、压实温度,并验证再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,在寒区就地热再生施工过程中,旧料掺量为90%的热再生沥青混合料的最佳拌和温度为160℃,压实温度为145℃,路用性能满足规范要求。     

温度对沥青混合料压实性能的影响

根据许漯高速公路的施工情况，确定了沥青混合料的碾压温度，提出了有效压实时间的要领并分析了其影响因素和确定方法，为合理配备压实机械提供了理论指导。     

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。     

高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料在大中修工程中的应用

结合"沥青路面材料再生利用技术研究和工程示范"课题,论文开展了高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料设计及工程应用研究,包括废旧沥青混合料的性能评价、新沥青及新集料的选择、厂拌热再生混合料组成设计及性能评价、再生混合料质量控制、试验路工程观测与评价等几方面。为保障高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料在大中修工程中的应用质量,有关经验可供相关专业人员参考。     

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。     

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掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响

为了研究RAP(回收沥青路面材料)掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响,突破以往厂拌热再生中RAP掺量较低的瓶颈,通过设计不同RAP掺量的AC-16温拌再生沥青混合料,并对再生混合料的最佳沥青用量、拌和压实温度以及路用性能进行试验,研究温拌再生混合料的性能变化规律。试验结果表明,最佳沥青用量随着RAP掺量的增加而增加,而最佳新沥青用量随着RAP掺量的增加而减少,温拌剂的温拌效果随着RAP掺量的增加而减弱,温再生混合料的路用性能在RAP掺量为40%~50%时变化加剧,最终确定温拌再生沥青混合料的RAP掺量宜控制在40%~50%。     

压实温度对沥青混合料性能的影响分析

沥青路面摊铺碾压时碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。文章通过对AC13、SMA13和SUPERPAVE12.5等3种典型级配的沥青混合料在不同的成型温度下进行室内马歇尔试验,测试不同成型温度下的马歇尔试件的各种体积参数,模拟不同的碾压温度对沥青混合料体积参数的影响,探求其中的规律以指导沥青路面的现场施工。     

RAP掺量对热再生混合料路用性能影响

采用MMSL3、APA试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了RAP掺量对厂拌热再生混合料路用性能的影响。结果表明:随着RAP掺量的增加,厂拌热再生混合料高温稳定性增强,疲劳寿命提高,而混合料的低温性能和水稳定性变差。结合路用性能试验结果推荐厂拌热再生混合料最大的RAP掺量选择应综合考虑我国的气候分区、相应的公路等级以及热再生混合料所发挥的层位功能。     

高RAP掺量热再生沥青混合料动态流变性能研究

为研究热再生沥青混合料在不同温度区间的动态流变性能,通过动态模量试验,测定不同温度时,动态模量E*、相位角θ、疲劳因子E*sinθ和车辙因子E*/sinθ随加载频率和RAP掺量的变化。试验结果显示,随着频率的增大,动态模量逐渐增大,而相位角随频率的变化规律与温度有关。RAP的掺入会使动态模量增大,相位角减小;随着RAP掺量的增多,中温时的疲劳因子逐渐增大,抗疲劳性能降低;当RAP掺量大于50%时,抗疲劳性能大幅降低;高温时车辙因子随RAP掺量的增多逐渐增大,抗车辙能力逐渐增强,当RAP掺量大于50%时,再增大RAP掺量对车辙因子的提高幅度有限。综合考虑当RAP掺量为50%时,沥青混合料在具有良好高温性能的同时能兼顾较好的中低温性能。     

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。     

再生沥青混合料RAP掺量对使用性能的影响

为了探讨再生沥青混合料的使用性能,对25％、55％和85％的3种不同RAP掺量的热拌再生沥青混合料进行了实验室试验.试验结果与分析表明:再生沥青混合料的最佳沥青用量随着RAP掺量的增加略有减少,在4.79％到4.50％之间.再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温性能、渗水性能等技术指标均满足现行规范对新沥青混合料的要求.随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性有不同程度的增强,但低温性能、渗水性能有不同程度的减弱.     

生物沥青掺量对再生沥青混合料路用性能影响试验研究

为掌握生物沥青对不同老化程度再生沥青混合料路用性能的影响,通过对不同程度长期老化沥青与不同生物沥青掺量调和制备再生沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行试验研究。结果表明:随着生物沥青掺量增加,生物沥青再生混合料高温稳定性逐渐变差,低温抗裂性逐渐变好,水稳定性则先变好后变差;随着沥青老化程度加深,掺入生物沥青对其沥青混合料高温稳定性造成的下降速率增加,对其低温抗裂性的改善速率降低;适宜的生物沥青掺量可使不同老化程度的沥青混合料低温抗裂性和水稳定性恢复,且高温稳定性也满足路用性能要求。     

旧料特性对厂拌热再生混合料性能影响研究

旧沥青混合料性能是影响厂拌热再生混合料质量的关键因素,为了分析旧料性能对再生混合料路用性能的影响规律,采用正交试验分析了厂拌热再生混合料配合比设计参数及路用性能变化规律。结果表明:旧料细度模数是再生混合料配合比参数的主要影响因素,随着细度模数的增加,再生沥青混合料的高温性能降低;旧料沥青老化程度是再生混合料力学性能的主要影响因素,旧料沥青老化水平较高时一定程度上提高了再生混合料的高温性能,但再生混合料的抗水损坏能力明显下降。     

聚酯纤维掺量对高RAP掺量热再生混合料路用性能的影响

为了弥补高RAP掺量热再生混合料低温抗裂性差,水稳定性不足这两项技术缺陷,提出掺加聚酯纤维方案,并分别对不同聚酯纤维掺量下热再生混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能进行了对比研究。结果表明:聚酯纤维的掺加可显著改善高RAP掺量热再生混合料的低温抗裂性、水稳定性以及疲劳性能,考虑到聚酯纤维掺量对热再生混合料综合路用性能以及工程的经济性的影响,推荐聚酯纤维的合理从掺量为2~3‰。     

温拌沥青混合料的拌和与压实温度预估

为了预估适用于温拌沥青混合料的拌和与压实温度,该文选择了4种基于不同机理的温拌添加剂,预估其合理的拌和温度和压实温度:在拌和温度预估阶段,以裹附率为控制指标,在考虑设定拌和温度的本质和温拌目的情况下,基于设定的温拌温度确定添加剂的合理掺量;在压实温度预估阶段,以变温度击实试验为手段,基于等密实度-击实温度类比原则,建立普通热拌与温拌混合料之间空隙率指标的对应关系,进而明确温拌混合料的可压实温度范围。研究表明:沥青黏度受到拌和温度和添加剂掺量的双重影响,基于设定温拌降温幅度并以裹附率为控制指标确定的添加剂掺量是合理的;由于添加剂降黏机理的不同,导致其在施工不同阶段的含量与状态不同,从而对施工温度的影响略有差异。