沥青混凝土路面再生工艺的试验研究

结合沥青混凝土路面材料构成特性,利用F ick定律分析得出温度、时间和浓度梯度等因素对新旧沥青粘结剂混溶质量影响较大。依据分析结果,针对沥青混凝土路面热再生方法的工艺特点,设计试验利用旧矿粉的转移量表征不同工艺因素下再生沥青粘结剂的混溶程度。对试验结果进行多因子方差分析得出,采用预热旧料、增加拌和时间和添加再生剂等工艺措施能够显著提高再生沥青混合料粘结剂的混溶再生质量。     

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%。     

再生剂及温拌剂对再生沥青混合料性能影响研究

对再生剂及温拌剂对旧沥青转移规律的影响试验研究,并采用车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及析漏试验对比了旧料沥青混合料、再生沥青混合料及温拌再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,加入再生剂后旧沥青向新集料的转移量增大,同时温拌剂和再生剂共同加入后也使得旧沥青转移量增大明显;加入温拌剂的再生沥青混合料具有较好的稳定度、高温性能、水稳定性和低温性能,但其析漏损失较大,后续研究时,可加入纤维对其改良。     

温拌再生沥青混合料与沥青性能研究

研究了掺入旧沥青的改性沥青的性能,确定了混融再生沥青的变化趋势。实验研究了再生剂和表面活性剂型温拌剂的掺入对于混融再生沥青的影响。分析了温拌再生沥青混合料的马歇尔试验特性。试验表明:温拌剂可以显著降低搅拌压实温度;同时再生剂可以很好地提高混融再生沥青的针入度和延度指标;在40%的旧料掺量下,温拌再生沥青混合料的压实特性不随旧料的提高而变化。     

再生剂对高比例RAP热再生沥青混合料路用性能的影响研究

对比分析了再生剂掺配比例分别为RAP旧沥青的0、4%、6%、8%、10%的再生沥青的针入度、延度与软化点及再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性与抗疲劳性能。结果表明再生沥青的针入度、延度随再生剂的增加而提高,软化点则降低,再生剂具有明显的再生效果,再生沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性显著提高,高温稳定性有所降低;当再生剂掺配比例在4%及以下时,再生沥青混合料的水稳定性不能满足要求,而当掺配比例达到10%时,其高温稳定性不能满足要求,综合分析,再生剂最佳掺配比例为8%。     

再生剂掺量对再生沥青性能的影响研究

以SBS改性沥青为研究对象,对SBS沥青再生剂掺量进行研究,并阐述再生剂的功能及技术要求。研究结果表明:再生剂粘度不大且掺量为8%~10%时,再生沥青的针入度满足规范要求;无论再生剂粘度大小,掺量为10%时再生沥青的针入度都能满足规范要求。因此,建议再生剂掺量为10%,且再生剂掺量X与再生沥青针入度Y之间需满足关系式Y=MeNx,相关系数需在0.99以上。实际工程应用中,只需确定相关系数M、N的数值即可确定再生剂的最佳掺量。     

发泡沥青及再生混合料老化特性研究

随着我国公路事业由新建公路向公路养护转变,发泡沥青及其再生混合料关注度随之上升。本文基于TFOT及PAV老化试验,对不同粉胶比发泡沥青胶浆老化前后三大指标、集料粘结强度以及老化前后混合料冻融劈裂强度指标开展了研究。结果表明老化导致发泡沥青针入度下降、软化点上升、延度下降;矿粉使发泡沥青脆性增大,导致沥青胶浆-集料抗拉强度降低,发泡沥青再生混合料劈裂指标劣化;矿粉通过吸收轻质组分,可减缓沥青老化速度,随粉胶比增大,不同老化阶段的沥青及沥青混合料指标劣化幅度均有所降低。     

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。     

再生剂对再生沥青混合料单轴贯入强度的影响

为研究再生剂对再生沥青混合料高温性能的影响,在20%、40%、60%和80%RAP掺量的再生沥青混合料中加入5%旧沥青质量的油类和树脂类再生剂,测试马歇尔试件的单轴贯入强度。试验结果表明:加入再生剂并不能改变再生沥青混合料抗车辙能力随RAP掺量增加而增加的趋势,油类和树脂类再生剂均能降低再生沥青混合料的单轴贯入强度,但在不同RAP掺量下树脂类再生剂对单轴贯入强度的影响更小。根据试验结果,在广州市机场高速公路应用5%掺量的树脂类再生剂作为应用方案。     

重复再生沥青的性能研究

为研究重复再生沥青的再生规律及抗老化性能,测试了采用新沥青再生的重复再生沥青和再生剂再生的重复再生沥青的针入度、黏度、软化点和延度,同时对比测试新沥青、一次再生沥青和再生重复再生沥青在不同老化时间下的抗老化性能。研究结果表明:随着新沥青或再生剂掺量的增加,重复再生沥青的黏度和软化点逐渐降低,针入度和延度逐渐增加;采用再生剂再生的重复再生沥青的延度恢复效果明显优于采用新沥青再生的重复再生沥青;重复再生沥青的针入度对数、黏度对数和软化点与再生剂(或新沥青)掺量呈良好线性关系,满足再生方程;重复再生沥青的抗老化性能比新沥青、一次再生沥青都差。     

废旧橡胶粉在再生沥青混合料中的试验及应用研究

基于废旧橡胶与废旧沥青混合料综合再生利用的目的,以橡胶沥青作为新型再生剂,通过室内试验对橡胶沥青的性能及不同旧料替代率下的再生沥青混合料的路用性能进行了研究,并通过工程应用实例对其实际应用效果进行了评价与分析。室内试验表明:基质沥青在掺入一定量废旧橡胶粉后,其软化点上升、延度与针入度降低,且当基质沥青中废旧橡胶粉掺入量为15%时,沥青整体性能最佳;相比于传统再生剂,橡胶沥青作为再生剂掺入后,可有效提高不同旧料替代率下再生沥青混合料的高、低温稳定性,但对水稳定性能改善并不明显,当旧料替代率高于40%后,水稳定性能将发生降低;综合考虑橡胶再生沥青混合料的路用性能,建议工程应用中旧料的取代率为40%。工程应用表明:采用橡胶再生沥青混合料进行路面铺筑后,具有良好的使用性能,实际应用效果优异。     

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。     

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%。     

温拌再生沥青研究及其混合料设计

研究针对温拌再生沥青进行了沥青的老化研究及其混合料的设计.通过试验发现,研究用的加德士70#沥青经过老化后,针入度和延度大幅下降,软化点和动力粘度有所增加,SHRP的分级从PG 64-12变为PG 70-12;通过常规指标试验确定了新旧沥青比为5∶1,DAT温拌剂添加量在15％时是最符合要求的,通过观察发现加入DAT改性剂后,新旧混合沥青指标明显地改善,粘度大幅下降,方便了低温施工;混合料设计采用了常规的马歇尔设计方法,选取了常用的AC-20和AC-25级配作为新料加入,温拌再生AC-20与AC-25混合料的油石比分别为4.6％和4.3％,其中旧沥青用量分别为16‰和15.5‰;并经过车辙试验对温拌再生沥青混合料进行高温性能检测,AC-20和AC-25的平均动稳定度分别达到2 423次/mm和2 482次/mm,均满足设计规范要求.     

沥青路面旧沥青老化特性及其再生技术研究

选取使用年限为5 a和10 a的沥青路面局部破损严重段落,回收铣刨料旧沥青并分析其老化特性;研究旧沥青再生机理,选择合适再生剂;进行室内老化沥青模拟试验,制备与回收旧沥青性能接近的老化沥青并进行再生研究,确定再生剂的合理掺量。研究结果表明,回收旧沥青出现严重老化,25℃针入度和15℃延度大幅度降低,软化点升高,且均不能满足规范要求;选用室内经过60 h和96 h 190℃高温老化的70#基质沥青分别代表5 a使用年限和10 a使用年限的老化沥青进行试验,再生剂掺量确定为3.5%左右和5.5%左右,再生沥青性能可以满足路用要求。     

老化SBS改性沥青再生性能预估模型研究

为揭示老化SBS改性沥青的再生规律,指导再生沥青设计,文中分别测试了采用新SBS改性沥青和再生剂再生老化SBS改性沥青的性能,并运用两相液体混溶理论对再生沥青性能与新沥青、再生剂掺量的关系进行了研究。结果表明,单一再生剂的再生SBS改性沥青的高温性能好,低温性能不能得到有效改善,必须采取新SBS改性沥青与再生剂复合再生方式;再生SBS改性沥青的粘度、针入度与新沥青、再生剂掺量之间的非线性关系可采用两相液体混溶模型描述,软化点、延度与新沥青或再生剂掺量之间分别具有良好的线性和指数关系。     

就地热再生中再生沥青及混合料研究

针对海南某高速公路实体热再生工程,现场抽提旧改性沥青,综合运用各种试验手段检测其老化程度,研究其老化机理。根据旧改性沥青的老化程度、所缺失的组分及粘度低的特点,综合经济方面的因素考虑,选择掺配新沥青和不同再生剂对旧改性沥青及混合料进行再生试验。通过对大量室内外试验数据的分析和再生工程实际情况的研究,在对旧路路况调查评价、对旧沥青材料试验评价的基础上,确定适合的再生方式及新沥青和再生剂的种类和掺配比例。     

热再生沥青混合料疲劳特性试验研究

为研究热再生沥青混合料的疲劳特性,基于四点弯曲试验分析了旧沥青混合料(RAP)掺量、应变水平、加载频率等因素对热再生沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与APA疲劳试验结果进行了比较验证。结果表明:四点弯曲试验与APA试验结果具有一致性,随着RAP掺量增加,混合料疲劳寿命不断降低,当RAP掺量大于30%时,降低幅度尤为明显;热再生沥青混合料疲劳寿命与施加应变值满足幂函数疲劳方程,RAP掺量越高试件疲劳寿命对荷载水平变化越敏感;试验中提高加载频率,试件的疲劳寿命随之增加,且在低应变水平下,加载频率变化引起试件的疲劳寿命差异更大。     

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。     

基于老化性能分析的橡胶沥青再生混合料性能研究

为了研究旧路沥青混合料经橡胶沥青再生后的路用性能,采用试验模拟不同程度的老化沥青,选取不同的再生剂和橡胶沥青的掺配比例,分析橡胶沥青的再生效果,确定橡胶沥青再生原材料的技术标准,并将经初步再生达到新沥青标准的沥青与橡胶沥青按一定比例混溶,通过路用性能评价,分析橡胶沥青再生旧路面的性能,研究成果对橡胶沥青再生混合料的应用有一定的参考作用。