再生剂对就地热再生沥青混合料路用性能影响评价

通过分析铣刨的RAP料中旧沥青和级配的组成情况,采用再生剂对RAP料掺量为90％的热再生混合料进行配合比设计研究.通过室内试验,对再生沥青混合料进行路用性能的评价,试验结果表明,再生剂在改善就地热再生沥青混合料性能上效果显著,能够很好地改善再生混合料水稳定性和高温稳定性.同时,就地热再生技术不仅解决了“黑色污染”带来的环境问题,还可以大量利用废旧材料节约成本,符合节约能源型和可持续发展的可行之法.     

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。     

水泥对泡沫沥青冷再生混合料水稳定性的影响

通过对众泰AH—70沥青进行发泡试验,确定泡沫沥青发泡特性的影响因素和沥青的最佳发泡温度及用水量;通过泡沫沥青冷再生混合料配合比设计及水稳定性试验,表明水泥的掺加可明显改善泡沫沥青混合料的水稳定性,确定出此混合料最佳配合比和泡沫沥青混合料最佳水泥掺量在1%~2%之间;通过数字显微镜测试和SEM测试,分析了水泥提高泡沫沥青混合料强度的机理,表明泡沫沥青混合料中水泥水化后的水化产物形成空间网状结构,将集料颗粒包裹起来,是水泥增强混合料强度和水稳定性的主要原因。此研究可为泡沫沥青冷再生混合料设计中水泥掺量规范的制定提供参考。     

再生沥青混合料基本性能对比研究

就沥青的不同的再生沥青混合料掺配比例,进行了不同掺配添加剂以及原沥青的对比,分析了其基本性能,包括体积性能,水稳定性能以及高温稳定性能的对比。     

沥青再生剂性能评价研究

按照SHRP胶结料试验方法,评价了沥青再生剂对老化沥青再生的性能,采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、小梁弯曲试验等比较和评价了再生沥青混合料的性能,并结合沥青路面现场热再生项目,进行了经济性分析。研究表明,沥青再生剂可以将老化沥青再生至新鲜沥青性能水平,各项性能指标均满足SHRP PG64-22要求。同时再生剂可以综合提高和改善老化沥青铣刨料的路用性能,与单纯掺加新鲜沥青混合料的再生方式相比,掺加沥青再生剂的再生混合料体系更加均匀,各项性能指标明显改善。与传统的铣刨、加铺方式相比,现场热再生可以节约39.7%的工程费用。     

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能研究

采用目前工程上常用的两档沥青路面铣刨旧料对RAP掺量为80％和100％的乳化沥青冷再生混合料进行材料组成设计.通过击实试验和劈裂试验分别确定其最佳流体含量和最佳乳化量用量.在配合比设计基础上采用控制应变加载模式对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能进行试验研究,确定了加载较为合理的应变水平,即300,250,200με和150με.试验结果表明,在应变水平较高时,两种RAP掺量下乳化沥青冷再生混合料能承受有限的荷载作用次数,当应变水平降低到150 μe时,两种RAP掺量混合料在150万次荷载作用下仍未破坏,采用劲度模量与荷载作用次数预估的方法确定了疲劳寿命.通过对4种应变水平-荷载作用次数进行疲劳曲线拟合,提出两种RAP掺量下乳化沥青冷再生混合料的应变控制指标.     

再生沥青混合料疲劳性能试验研究

为了评价掺有再生沥青路面(RAP)材料的沥青混合料的疲劳性能,以及不同RAP材料用量对沥青混合料疲劳性能的影响,进行了室内再生沥青混合料疲劳试验研究。疲劳试验中采用了沥青路面表面层沥青混合料,选用了间接拉伸(IDT)强度试验和半圆弯曲(SCB)疲劳试验方法,进行了RAP材料质量分数分别为0%、10%、20%和30%的疲劳试验。试验结果表明:沥青混合料中RAP材料质量分数小于20%时,对沥青混合料疲劳性能影响不大,而RAP材料质量分数为30%时,疲劳性能明显下降。初步建议了表层沥青混合料合适的RAP材料质量分数不宜超过20%。     

厂拌热再生沥青混合料配合比设计

根据美国沥青协会介绍的方法，结合广佛高速公路大修的实际情况，介绍了使用马歇尔试验方法进行厂拌热再生目标配合比设计的基本步骤和方法。     

高RAP掺量沥青路面温拌再生混合料特征及路用性能研究

为探究高掺量沥青回收料(RAP)温拌再生技术的可行性和合理性,开展了65%,75%和85%共3种高掺量RAP下再生沥青混合料的路用性能试验分析,并对热拌和温拌再生施工技术下沥青混合料的性能进行了对比研究,结果表明:①3种高掺量RAP沥青混合料的路用性能均满足设计规范,综合考虑强度及抵抗变形能力,认为75%RAP为最佳掺量;②加入温拌剂对于沥青混合料的抗冻融和低温变形能力有消极影响,而Sasobit温拌剂和Defuron温拌剂分别对高温抗变形和水稳定性反而会有一定的提升作用;③温拌再生技术可降低25℃施工温度,在不影响施工质量的前提下,削弱了沥青二次老化现象,同时减少施工过程中有毒有害气体的排放,对于施工人员健康和环境保护具有积极作用。     

Comparative life-cycle assessment of conventional (double lane) and non-conventional (turbo and flower) roundabout intersections

This research studied and compared different construction techniques for the road subgrade, embankment and pavement of different types of roundabout intersections in order to assess their environmental sustainability. A Life Cycle Assessment (LCA) was carried out on double lane, turbo- and flower roundabouts.We considered virgin materials and reclaimed asphalt pavement (RAP) for the pavement construction. Also the environmental effects due to in situ lime stabilization of fine-grained soils were assessed in order to reduce the use of virgin material in road subgrades.The use of reclaimed asphalt pavement (RAP) can lead to a significant reduction in pollutant emissions and energy consumption (especially due to the lesser material transport) – though with a slightly different impact according to the different percentages employed – compared to the pavements constructed with virgin materials. The same consideration can be made for fine soils with in situ lime stabilization: on the one hand, the technique allows to improve significantly the mechanical properties of soils which would be otherwise dumped and, on the other, to provide considerable environmental benefits. The life cycle assessment of the pavement was carried out with the help of the PaLATE software (by comparing different maintenance scenarios) while emissions and energy consumption in the use phase at intersections were evaluated by means of closed-form models (to estimate vehicle delays and speeds of vehicles) and the COPERT software.Finally, the generalized costs covered in the whole life cycle of roundabouts (i.e. sum of construction, maintenance and environmental costs) were assessed and associated to the different construction options.