旧沥青路面冷再生混合料性能研究

以回收沥青路面材料(RAP)和回收水泥稳定碎石层材料(RAC)为主要集料,选取适宜级配的碎石作为新集料,设计出级配接近规范规定级配范围中值的泡沫沥青、乳化沥青和水泥稳定冷再生混合料,并确定了各冷再生混合料的适宜配比。RAP与RAC占冷再生混合料的80%。在得到各冷再生混合料抗压回弹模量的基础上,进一步给出了泡沫沥青、乳化沥青冷再生混合料的动态模量,为其推广应用提供了试验基础。     

冷再生混合料级配类型选择和RAP分档方法

为充分利用旧路铣刨料,选择合理的冷再生混合料级配类型及RAP分档方法,分别通过RAP筛分结果与不同级配类型混合料的级配范围以及超粒径比例对比的方式,确定RAP适宜的级配类型。根据分档筛孔设置的考虑因素,选择满足条件的分档筛孔,结合RAP在对应筛孔的实际筛分情况,确定适宜的分档筛孔。通过RAP利用率、新料的添加规格及比例、泡沫沥青混合料配合比设计结果等,综合分析不同级配类型RAP分档适用性。分析结果表明,依托工程采用9.5 mm、13.2 mm进行RAP分档,粗粒式级配类型优于中粒式;粗粒式级配类型采用9.5mm筛孔进行RAP分档优于13.2mm筛孔。     

冷再生沥青混合料设计方法概述

通过对国外有关研究与施工经验的总结,对冷再生混合料设计进行了讨论．即首先对代表性试样进行测试．确定再生沥青路面(RAP)混合料的组成(沥青含量和级配)。同时要测试RAP中复原沥青的粘度和针入度,然后根据再生料的目标级配和RAP料的级配确定是否有必要加入新料。目前选取的稳定剂多数是乳化沥青．利用乳化沥青进行再生．必须进行相关的实验室测试以确保乳化沥青和RAP料(包括新料)的相容性。乳化沥青的选择主要依赖于RAP料(包括新料)的级配和RAP料中老化沥青的稠度。乳化沥青和水的用量可以通过制备和测试含有这些不同含量组合的试件加以确定。最后对美国部分州公路局和单位有关冷再生设计方法进行了介绍。     

厂拌冷再生沥青混合料生产工艺与质量控制

采用混合料真实矿料级配与RAP材料级配的"双级配控制"方法,进行乳化沥青冷再生混合料配合比设计,需添加部分新的粗集料,改善了再生混合料的矿料级配,提高了混合料的高温稳定性,但也增加了混合料拌和均匀的难度。通过采用65%固含量、沥青平均粒径在5μm以下的均匀稳定的乳化沥青与自主研发的全新的冷再生专用分层多步连续式拌和楼来生产,冷再生混合料均匀、稳定、裹覆良好、色泽发亮、施工性能优良。在生产过程中,通过调整两级搅拌缸中乳化沥青、水的掺加比例以及矿料的添加顺序,并随施工气温的变化,实时调整外掺水量,使拌和工艺最优化、冷再生混合料质量完全可控。     

冷再生沥青混合料RAP含量对使用性能的影响

冷再生沥青路面(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)常需添加新矿物集料以调整级配或补充数量,但是新集料对材料的影响尚不明了。通过实验室试验,探讨RAP含量对乳化沥青冷再生混合料使用性能的影响。6种RAP含量0%~100%冷再生沥青混合料的试验结果与结果分析显示,材料抗压回弹模量与抗压强度均随RAP含量的增加而近似线性地迅速减小,20℃与15℃的抗压回弹模量分别在大约2 700~830 MPa与3 000~890MPa之间变化。15℃劈裂抗拉强度与破坏劲度模量均随RAP含量的增加也近似线性地减小,劈裂抗拉强度约在0.75~0.58 MPa之间小幅变化。40℃动稳定度随RAP含量的增加迅速以近似指数函数的形式,由19 000次/mm减小到3 600次/mm。-10℃破坏应变与弯拉强度均随RAP含量的增加而近似线性地增大,破坏应变在1 500~2 000με之间。     

泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的剪切性能

为了检验泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗剪切性能,采用简易三轴试验模拟路面内部沥青冷再生混合料的受力状态,分析沥青结合料的种类和掺量、试验级配、水泥掺量、RAP掺配比例对混合料抗剪切强度的影响。结果表明:泡沫(乳化)沥青冷再生混合料具有较大的内摩擦角和较小的黏聚力;泡沫(乳化)沥青最佳用量可采用简易三轴试验剪切强度峰值确定。     

泡沫沥青冷再生混合料抗反射裂缝性能研究

基于Overlay Tester试验研究RAP掺量及RAP料源性质、水泥掺量、矿料级配、基质沥青标号四因素对泡沫沥青冷再生混合料抗反射裂缝性能的影响规律,探讨泡沫沥青冷再生混合料抗反射裂缝性能的评价标准。结果表明：Overlay Tester试验的第一个加载周期内的最大拉力、最大荷载损失率、最大荷载加载次数、总断裂能可作为泡沫沥青冷再生混合料抗反射裂缝性能的评价指标。推荐面层用泡沫沥青冷再生混合料Overlay Tester试验第一个加载周期内的最大拉力不小于1 075 N、总断裂能不小于900 N·m,用于基层或底基层时,泡沫沥青冷再生混合料第一个加载周期内的最大拉力不小于700 N、总断裂能不小于900 N·m。     

冷再生旧沥青路面材料评价及乳化沥青用量研究

在介绍乳化沥青冷再生技术的基础上,依托昌九高速公路技术改造项目对回收旧沥青路面材料(RAP)进行试验研究,分析评价RAP料级配组成状况和力学性能;采用三种不同的乳化沥青用量进行冷再生配合比试验分析,结果表明,合理的乳化沥青用量为3.5%,为再生混合料配合比设计提供参考。     

厂拌冷再生技术在长沙绕城高速大修工程中下面层的应用

改进厂拌冷再生沥青混合料配比设计方法与拌合工艺,采用RAP级配与矿料级配进行冷再生混合料级配控制,优选高性能乳化沥青进行配合比试验,并进行冷再生混合料使用性能试验研究,包括15℃劈裂强度、抗压回弹模量、高温性能、水稳定性能、低温性能与抗疲劳性能等,验证了冷再生混合料用于高速路面下面层的可行性。采用自主研发的双层多步拌合设备进行厂拌冷再生混合料的生产,并在生产过程中严格进行质量监测,保证了冷再生混合料质量的稳定,使冷再生混合料很好的应用于高速路面大修工程下面层。     

RAP特性对冷再生沥青混合料性能影响研究

以AC-16C为研究基础,以RAP使用年限、沥青品种、结构层位为研究切入点进行室内试验分析,研究RAP特性对冷再生沥青混合料性能的影响。结果表明,RAP使用年限增加,冷再生混合料最佳乳化沥青用量及用水量年递增0.06%~0.08%,动稳定度年递减40~80次/mm,劈裂强度变化不大,水稳定性有所下降;使用年限和沥青标号一定时,同种结构层位、不同RAP可交叉使用;乳化沥青和水的掺量与RAP层位深度成反比,高低温性能均与RAP层位深度成正比,其中乳化沥青和水掺量变化0.1%~0.3%,动稳定度变化200~300次/mm,中、下面层水稳定性优于上面层4%~5%。     

RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

回收沥青路面材料(RAP)的温度受季节和一天当中空气温度的影响,既有泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法并没有考虑RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响。该文研究了RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度、高低温性能和泡沫沥青分散性状的影响。结果表明:RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度有显著的影响,随着RAP温度增加,泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度增大,最佳泡沫沥青用量减小;增加RAP温度可显著改善泡沫沥青冷再生混合料的高低温性能,不同RAP预热温度下,泡沫沥青冷再生混合料马歇尔试件劈裂破坏界面的泡沫沥青面积百分比与试件干湿劈裂强度之间线性拟合关系良好,RAP预热温度对泡沫沥青冷再生混合料的影响机理在于其影响了泡沫沥青在混合料中的分散形状和分散的均匀性,提高了混合料的压实特性。     

乳化沥青对水泥稳定RAP混合料处治效果研究

<正>0引言由于RAP料表面裹覆的老化沥青属于一种软弱结构,将直接影响其与水泥浆和新集料之间的接触情况,导致冷再生混合料的强度较低~([1-3])。在实际工程中,水泥稳定RAP混合料普遍应用于二级及以下公路的基层或高等级公路的底基层~([4])。工程中普遍以提高水泥剂量、降低RAP料掺量的方法提高再生材料的强度,但大剂量的水泥会使再生混合料基层产生收缩裂缝,反射裂缝延伸至面层造成路面结构的整体性破坏,从而降低道路的使用寿命~([5-7]);而减少RAP料掺量又会降低冷再生技术的应用效     

新料掺量对RAP冷再生混合料力学性能影响研究

为研究新集料掺量对乳化沥青冷再生混合料力学特性的影响规律,通过室内试验对不同新料掺量的乳化沥青冷再生混合料进行配合比设计,并对冷再生混合料进行力学性能试验,研究新料掺量对冷再生混合料力学性能的影响规律。研究结果表明:随着新料掺量的增加,冷再生混合料劈裂强度、马歇尔稳定度及抗压强度均逐渐增大;当冷再生混合料用于下面层时,建议RAP料掺量不高于80%。     

不同RAP温度泡沫沥青冷再生混合料性能及影响机理

研究了RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度、高低温性能和泡沫沥青分散性状的影响。结果表明,随着RAP温度增加,泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度增大,混合料最佳泡沫沥青用量减小,RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度有显著的影响;增加RAP预热温度可显著改善泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性和低温抗裂性,不同RAP预热温度下,泡沫沥青冷再生混合料马歇尔试件劈裂破坏界面的泡沫沥青面积百分比与试件干湿劈裂强度之间的线性拟合关系良好,RAP预热温度对泡沫沥青冷再生混合料的影响机理在于其影响了泡沫沥青在混合料的分散形状和分散的均匀性,提高了混合料的压实特性。     

水泥—乳化沥青冷再生混合料水稳性的研究

采用不同比例的新集料与RAP进行配合,设计了3种不同级配的乳化沥青冷再生混合料,研究了水泥用量和RAP用量对混合料水稳定性的影响.结果表明:水泥掺量的增加可提高混合料水稳定性,但存在一个最佳掺量(3％)；混合料中RAP用量越高,其水稳定性越低.     

改性乳化沥青-水泥就地冷再生混合料性能研究

为了评价改性乳化沥青-水泥就地冷再生混合料的性能,应用了就地冷再生混合料的配合比设计程序,包括原材料选择、级配设计和性能评价.专用于就地冷再生的改性乳化沥青采用了复配技术和改性剂SBR胶乳,新集料用于调整RAP级配,基于不同改性乳化沥青和水泥含量的性能试验,确定了最佳改性乳化沥青和水泥含量;同时,对通车1a后的再生路面进行了跟踪观测,推荐了用作面层的乳化沥青就地冷再生混合料的性能评价标准.结果表明,改性乳化沥青-水泥就地冷再生混合料具有较好的强度性能、水稳定性和高温稳定性,实践表明就地冷再生是一种经济有效的养护方式,具有明显的经济效益和社会效益.     

乳化沥青厂拌冷再生技术在长沙机场高速的应用

通过乳化沥青厂拌冷再生技术在沪昆高速潭邵段与长沙绕城高速西南段的成功应用,长沙机场高速小修工程决定在部分路段进行厂拌冷再生下面层试验路。将路面废旧回收料(RAP)进行分档破碎,优选出高性能乳化沥青,采用新的室内拌合工艺、配合比设计方法以及双级配控制理论进行厂拌冷再生沥青混合料性能研究。其力学性能与路用性能证明,该厂拌冷再生沥青混合料完全满足高速路面下面层的要求。结合室内研究结果,采用新型的厂拌冷再生拌合设备(一种多层双步拌合楼)进行厂拌冷再生沥青混合料的生产,并进行有效地质量监控,保证了冷再生沥青混合料质量的稳定,使厂拌冷再生沥青混合料很好地应用于机场高速路面小修工程下面层。     

基于早期抗压强度的乳化沥青冷再生混合料配合比设计方法

为了研究不同级配冷再生混合料的早期强度评价指标及最佳乳化沥青用量(OEC),在RAP料中掺入不同比例的新集料,设计出4种不同级配的冷再生混合料,通过击实试验确定了不同级配混合料的最佳掺水量。针对我国现行规范中最佳乳化沥青用量确定方法的不足,以试件含水率为2%作为试件的试验状态。根据剩余含水率及强度检测结果,确定了采用静压试件在25℃鼓风烘箱中养生27 h后的无侧限抗压强度作为评价乳化沥青冷再生混合料早期强度的指标。以早期抗压强度和干、湿劈裂强度为指标,确定了不添加水泥时冷再生混合料在不同强度指标下对应的OEC。基于冷再生料早期强度,提出了以早期抗压强度为指标确定最佳乳化沥青用量。最后,以早期抗压强度为指标,确定了不同级配混合料的最佳乳化沥青用量。结果表明:同一强度指标下,4种冷再生混合料的最佳沥青用量大小顺序为XL40XL30XL20XL10,表明随着新集料掺量的增加,冷再生混合料的最佳乳化沥青用量也逐渐增加;同一冷再生混合料下,3种强度指标最大值对应的最佳乳化沥青用量大小顺序为OEC_dOEC_wOEC_e,与OEC_d和OEC_w相比,OEC_e少了0.24%～0.5%的乳化沥青用量;与采用OEC_d和OEC_w的冷再生混合料相比,在兼顾后期强度的同时,采用OEC_e的冷再生混合料具有较高的早期强度。冷再生混合料强度虽满足规范要求,但并未表现出较高的力学强度,在此可通过添加适量的水泥来进行改善。     

泡沫沥青冷再生混合料疲劳特性及其长寿命冷再生沥青路面结构优化

为了研究新旧沥青长期融合作用下泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳耐久性,采用4点弯曲疲劳试验,对80％、100％的RAP泡沫沥青冷再生混合料进行了低应变水平下的疲劳试验,分析RAP、再生剂、模拟服役时间对泡沫沥青冷再生混合料疲劳性能的影响规律,拟合回归了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳方程,确定了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变,进而优化了长寿命泡沫冷再生沥青路面结构.结果 表明:添加再生剂对泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能和抗疲劳性能有显著增强作用;增大荷载应变水平显著降低了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳寿命,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命对应变水平变化极为敏感,增大RAP掺量或添加再生剂均能改善冷再生混合料的抗疲劳性能;室内放置期间,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命同样存在增长过程;将泡沫沥青冷再生混合料中的RAP仅作为黑色集料,低估了泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳性能.推荐泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变为100με.在此应变水平下,泡沫沥青冷再生路面满足长寿命沥青路面抗疲劳性能要求.     

高性能乳化沥青冷再生混合料性能研究

为了确保高RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料性能满足路用性能要求,通过开发高性能乳化沥青材料,选择合适的配合比对高性能乳化沥青冷再生混合料的早期抗车辙性能、抗水损性能、早期强度增长特征及疲劳性能进行对比分析。结果表明：采用抗车辙试验评价乳化沥青冷再生混合料通车路面性能,其动稳定度满足规范要求,乳化沥青再生混合料施工完成后可以开放交通;混合料水稳定性满足规范要求,且具有良好的水稳定性;自然养生7 d后的强度与加速养生后强度相当,随着应变水平的降低,乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命逐渐提高,整体来说中粒式乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于粗粒式混合料,RAP掺量为100%的乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于RAP掺量为80%的混合料。