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。     

改进型硅藻土AC-16沥青混合料配合比设计及路用性能试验研究

以AC-16沥青混合料为试验对象,采用改进型硅藻土改性沥青作为胶结料,通过路用性能试验,验证不同改进型硅藻土掺量下沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性。试验结果表明:改进型硅藻土可提高AC-16沥青混合料的标准马歇尔稳定度、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比;掺入硅藻土后的冻融劈裂强度有所降低,且随着掺量增加降低越来越明显;改进型硅藻土能显著提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,当掺量为13%(占沥青质量)时其动稳定度提高近85%。     

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。     

考虑冻融循环的聚酯纤维沥青混合料性能研究

为研究聚酯纤维掺量对沥青混合料路用性能和冻融损伤劣化规律的影响,通过高温车辙试验、低温劈裂试验、水稳定性试验和冻融循环条件下小梁弯曲试验,对比分析聚酯纤维掺量为0.0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时沥青混合料动稳定度、极限弯拉强度、弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比和冻融弯曲应变的变化。结果表明,随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料路用性能指标和冻融损伤性能呈现先增大后减小的趋势,聚酯纤维掺量为0.2%左右时,沥青混合料动稳定度出现峰值(3 512次/mm),抗弯拉强度提高12.4%,极限弯曲应变增加7.6%,弯曲劲度模量超过2 670 MPa,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高2.2%、3.2%;聚酯纤维掺量为0.2%左右、冻融循环次数为12次时,弯曲破坏应变出现峰值,抗冻融性能最佳;聚酯纤维沥青混合料的弯曲破坏应变与冻融循环周期呈负相关关系,冻融循环次数超过12次时,弯曲应变下降速率减小并逐渐趋于稳定。     

水泥消石灰改善OGFC路面水稳定性试验

通过浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验研究添加水泥与消石灰对OGFC混合料水稳定性的影响。结果表明:随着消石灰掺量的提高,OGFC混合料的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均增长,在掺量为4.2%时均达到最大值;随水泥掺量的提高,OGFC混合料的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均存在峰值;推荐OGFC-13混合料中掺加4.2%的消石灰以提高OGFC混合料的水稳定性。     

废机油再生剂对温拌再生沥青混合料性能影响研究

为探究废机油(UMEO)再生剂对温拌再生沥青混合料(RAP-WMA)性能影响,通过AASHTO T195试验、马歇尔试验、60℃单轴压缩试验、冻融劈裂试验研究不同UMEO再生剂和RAP掺量对温拌再生沥青混合料性能影响,同时设置普通热拌和温拌沥青混合料作为对照组试验。结果表明:掺入UMEO再生剂可显著改善温拌再生沥青混合料拌和均匀性、压实特性、高温性能、力学性能、水稳定性等特性,且随着RAP掺量提高,其对部分性能改善效果更明显;掺入UMEO可将RAP掺量从20%提高至60%;基于显著性分析结果可知:UMEO掺量对抗压强度影响最显著,对相对空隙率影响显著性最小;综合考虑沥青混合料各项性能,优选出各RAP掺量下的最佳再生剂掺量范围:20%RAP-0?10%UMEO、30%RAP-10%?12.5%UMEO、40%RAP-12.5%?17.5%UMEO、50%RAP-15%?17.5%UMEO、60%RAP-17.5%?20%UMEO。     

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。     

水发泡温拌再生沥青混合料水稳定性研究

以密级配沥青混合料AC-20为例,采用冻融劈裂试验方法,用劈裂强度比(TSR)来评价水稳定性能,重点研究了温度、RAP掺量、添加剂和发泡水量对水发泡温拌再生沥青混合料水稳定性的综合影响。研究结果表明,旧沥青混合料(RAP)烘干温度相同时,水发泡温拌再生沥青混合料的TSR值随新料加热温度和混合料的击实温度增加而增大,水稳定性增强,尤其在有添加剂或旧料掺量增加时,温度对其水稳定性的影响更明显;但当旧料烘干温度升高时,再生沥青混合料的水稳定性有所减弱;在温拌再生沥青混合料中添加液体抗剥落剂和消石灰后,其TSR值有较明显的增长,消石灰的改善效果略好;相同试验条件下,随着旧料掺量的增加,水稳定性会有所减弱;旧料掺量不同时,发泡水量对水稳定性的影响呈现出不同的规律。     

高掺量RAP厂拌热再生AC-13沥青混合料路用性能研究

基于室内试验对再生沥青混合料的拌和工艺进行研究，确定大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料的施工温度与拌和时间；采用马歇尔方法对再生沥青混合料进行配合比设计，并测试再生沥青混合料的路用性能。结果显示：延长拌和时间和提高拌和温度可以有效降低花白料现象，推荐SBS再生沥青混合料的拌和时间为180s，新料加热温度为220℃；随着RAP掺量的增加，再生沥青混合料的高温性能不断提高，低温性能和水稳定性降低。根据我国自然区划推荐RAP掺量为：冬严寒区RAP的掺量不宜超过40%；冬温区不宜超过60%。     

再生工艺对沥青混合料路用性能的影响

通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和小梁弯曲试验对再生沥青混合料的路用性能进行研究,分析了在不同再生工艺条件下,浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比、动稳定度和弯曲破坏应变等性能指标。研究表明:适当提高旧料保温时间、保温温度、再生剂温度以及拌和时间可以显著改善废旧沥青混合料的再生恢复水平。     

沥青路面厂拌热再生工艺关键技术研究

该文对厂拌热再生工艺及关键技术展开试验研究,分析工艺参数、配合比设计、压实规律以及再生混合料的路用性能。结果表明:随着路面回收料加热温度的升高,再生混合料的疲劳寿命增长,RAP最佳加热区间为120～140℃;采用再生剂与RAP先拌和再与新沥青及新集料拌和的工艺顺序,可使再生混合料更密实、更均匀;混合料拌和时间延长至90s,有利于各材料间的充分融合;同等压实条件下,随着RAP掺量的增加压实度提高;RAP掺量相同条件下,适当提高油石比可以降低再生混合料的空隙率,提高压实度。     

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。     

抗剥落剂对酸性矿石混合料性能影响的研究

为了沥青道路推荐较优沥青混合料组合,根据规范要求设计所使用集料的级配并确定最佳油石比,对比研究了酸性矿石(砂岩、花岗岩)在加与不加抗剥落剂的条件下沥青混合料的水稳定性、冻融劈裂强度和车辙动稳定度的性能。研究结果表明:添加掺量为0.3%的LX-6525型抗剥落剂均能提高砂岩与花岗岩混合料的水稳定性、冻融劈裂强度和车辙动稳定度,其中砂岩和花岗岩混合料的水稳定性和车辙动稳定度均满足规范要求。但只有砂岩的冻融劈裂强度比仍未达到规范不小于75%的要求。综合考虑混合料水稳定性能、取材成本和施工环境等因素,在对比研究的四种沥青混合料组合中,建议采用添加掺量为0.3%的LX-6525型抗剥落剂的花岗岩混合料作为施工选择。     

钢纤维对沥青混合料的增强作用研究

通过室内试验,分析了钢纤维掺量对混合料动稳定度、劈裂强度、劲度模量、残留稳定度和冻融劈裂强度比等路用性能指标的影响。结果表明:在沥青混合料中添加钢纤维可以提高混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,尤其低温抗裂性最为突出;但钢纤维掺量并不是越大越好,当钢纤维掺量为2.0%时沥青混合料的路用性能最优。     

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。     

废旧塑料合成改性添加剂对沥青混合料性能的影响

采用废旧塑料和增粘剂合成沥青混合料改性添加剂MPE,改性剂采用后添加工艺,即在沥青混合料拌和时直接投入,不需要经过加工厂对沥青的改性。在不同MPE改性添加剂掺量下,进行马歇尔稳定度及劈裂强度试验,得出残留稳定度及冻融劈裂残留强度比随MPE掺量变化的曲线图;进行车辙试验,得出不同MPE掺量下的动稳定度曲线,改变拌和工艺,并与SBS改性沥青混合料和现场取样MPE沥青混合料进行试验对比,最终得出适宜的MPE掺量可有效改善沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性。并运用高倍显微镜从微观结构上对其改性原理进行了解释。该工艺既简单易行,又经济环保。     

ATB-25厂拌热再生混合料在路面大修工程中的应用

为了循环利用路面回收材料,节省养护投资成本,依托G20青银高速靖边至王圈梁段的路面大中修工程,通过对沥青路面回收材料的检测评价、厂拌热再生沥青稳定碎石混合料的配合比设计、厂拌热再生拌合楼的改造以及铺筑试验段验证了厂拌热再生混合料的路用性能。结果表明:RAP掺量25%、改性沥青掺量2.3%的厂拌热再生混合料马歇尔残留稳定度为85.03%、冻融劈裂强度比78.9%、车辙试验动稳定度4 230次·mm~(-1),相比常规热拌沥青混合料抗车辙能力增强。再生混合料经济效益明显,可直接节约成本约15%。     

温拌再生沥青混合料路用性能关键因素影响分析

为了弄清各因素对温拌再生沥青混合料(WRAM)的路用性能影响,选择3种回收沥青路面材料(RAP)掺量(20％,30％和40％)和2种类型(DAT和S-Ⅰ)温拌剂,并就WRAM再生剂使用与否进行路用性能试验研究,采用方差分析关键因素(RAP掺量、温拌剂类型和再生剂使用与否)对路用性能的显著影响.试验结果表明,无论是否使用再生剂,随着RAP掺量增加,WRAM的动稳定度DS增大,最大弯拉应变εm及冻融劈裂抗拉强度比TSR均减小.使用再生剂WRAM的εm和TSR均满足规范要求;未使用再生剂时,仅RAP掺量为20％的WRAM的εm满足规范要求,TSR不满足规范要求.相同的温拌剂及RAP掺量时,与未使用再生剂相比,使用再生剂的DS减小、εm和TSR均增大.相同RAP掺量时,无论是否使用再生剂,与添加S-Ⅰ温拌剂WRAM的DS,εm和TSR相比,添加DAT温拌剂的均增大.方差分析结果表明,温拌剂类型和RAP掺量对DS有显著影响,RAP掺量和再生剂使用与否对εm有显著影响,再生剂使用与否对TSR有显著影响.据此分析得出,针对不同路用性能指标,进行WRAM的配合比设计时需要考虑各因素的显著影响.