基于路用性能的热再生沥青混合料RAP掺量研究

为解决沥青路面热再生技术中RAP掺量受限,提高沥青混合料再生利用效益,对热再生沥青混合料的RAP掺量开展了研究。首先,从试验材料的性能测试着手,严格控制试验材料的质量,对7种不同RAP掺量下再生沥青混合料进行详细的配合比设计;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验和间接拉伸疲劳试验,综合测试不同RAP掺量下AC-20型再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等4类路用性能;最后,采用灰色关联度分析方法,确定了RAP掺量与路用性能评价指标之间的关联程度。结果表明:(1)随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐提高,水稳、低温和疲劳性能逐渐下降,并且其高温、低温和水稳性能的评价指标均在30%~40%的RAP掺量范围内加速变化,而疲劳性能的评价指标在40%~50%RAP掺量范围内加速变化;(2)灰色关联度分析显示RAP掺量与再生沥青混合料的动稳定度联系最为紧密,因此其高温性能对RAP掺量变化最为敏感;(3)根据再生沥青混合料路用性能评价指标与RAP掺量的灰色关联度分析结果,并结合路用性能随RAP掺量增加的变化规律以及沥青路面结构层功能,综合确定本批AC-20型再生沥青混合料中RAP合理掺量范围为35%~40%。

不同RAP掺量下热再生沥青混合料性能衰变规律

本文采用自主研发的全寿命分析仪对沥青混合料分别进行0、4、8、12个月的模拟老化,采用冻融劈裂试验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验,研究不同RAP掺量下热再生沥青混合料长期老化后各项性能的衰变规律.结果表明:在12个月模拟老化后,RAP掺量为30%时沥青混合料的流变次数达到最大,RAP掺量的提高使得TSR衰减幅度变大且断裂能下降.50%RAP掺量时再生料TSR衰减幅度比新拌料大7.9%,流变次数和断裂能较新拌料分别减少38.6%和61.7%.长期老化作用下RAP掺量对沥青混合料疲劳寿命衰减的影响不明显,但会降低其应力敏感性.

RAP掺量对热再生沥青混合料高温性能的影响

为研究不同旧料(RAP)掺量对热再生沥青混合料高温性能的影响,采用动态蠕变试验方法,分别对旧料掺量在20%~70%之间的普通沥青AC-20再生料和改性沥青AC-13再生料进行高温性能评价。结果表明,与新料相比,添加了RAP的两种再生混合料的高温抗车辙性能明显提高,且在RAP掺量为40%时,高温性能达到最佳并趋于稳定。而添加再生剂并不能改善再生料的高温抗车辙性能。在RAP掺量相同时,AC-13改性沥青再生混合料的高温性能较AC-20普通沥青再生混合料更优;但在RAP掺量为40%时,两者的性能相近。可将掺加40%旧料的AC-20普通沥青再生料用于中面层,改善其高温性能。

再生剂对高掺RAP再生沥青混合料性能的影响

基于沥青性能指标,通过试验,确定再生剂的最佳用量。采用"高性能沥青路面"沥青混合料设计方法,对新拌沥青混合料、掺加50%废旧沥青混合料热再生沥青混合料及掺加50%RAP+再生剂热再生沥青混合料的综合路用性能进行了试验研究。试验结果表明:再生剂的加入使旧沥青混合料中老化沥青的粘结性能得到恢复,使再生混合料抗水损害的能力得到改善;掺加再生剂能够软化高含量RAP热再生沥青混合料,但是这些混合料的劲度模量比新拌沥青混合料的要大,且具有更好的高温稳定性;掺加适量的再生剂能够提高高含量RAP热再生沥青混合料的低温抗裂性。

不同RAP掺量对泡沫温再生沥青混合料路用性能分析

随着道路维修养护任务的增加,RAP材料再利用技术在国内得到了新发展。通过多组高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及力学性能试验对不同RAP掺量下泡沫温再生沥青混合料路用性能进行分析,研究结果表明:RAP材料经过分档处理后,可以减小材料的不均匀性,有利于保持级配的整体稳定;随着RAP掺量的增加,泡沫温再生混合料高温稳定性迅速提高,力学性能增强,低温抗裂性下降,水稳定性先小幅增大后大幅减小,推荐泡沫温再生沥青混合料适宜的RAP掺量为30%,以满足公路养护经济适用性要求。

不同RAP掺量的再生沥青混合料性能试验研究

为明确冷拌再生沥青混合料的RAP具体掺量,基于冻融劈裂试验与马歇尔试验对不同RAP掺量下再生沥青混合料的稳定度、水稳性、沥青最佳用量进行了试验分析。结果表明,在RAP掺量逐步增加的趋势下,冷拌再生沥青混合料的沥青最佳用量随之减少,体积指标变化并不显著,稳定度逐步降低,流值却逐步增大;再生沥青混合料初始稳定度与成型稳定度逐步下降,并且掺量对于初始稳定度的影响显著;浸水残留稳定度与冻融劈裂强度随之降低,下降幅度逐步增大,相比浸水残留稳定度,冻融劈裂强度下降明显;RAP掺量对于冷拌再生沥青混合料抗压强度与抗拉强度的影响显著;RAP最佳掺量为40%,最佳沥青用量为4.4%,初始稳定度为4.39kN,成型稳定度为9.59kN,浸水残留稳定度为84.4%,冻融劈裂强度比为77.2%。

RAP掺量对泡沫温再生沥青混合料路用性能影响

为确定泡沫温再生沥青混合料中旧路面铣刨料(RAP)的合理添加比例,进行了不同RAP掺量(质量分数,全文同)下泡沫温再生沥青混合料目标配合比设计及其路用性能分析,研究结果表明:随着RAP掺量的提高,泡沫温再生沥青混合料高温性能及力学强度得到提升;低温性能降低;水稳定性先提高后降低.综合考虑路用性能和经济性,推荐泡沫温再生沥青混合料适宜的RAP掺量为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掺量对热再生沥青混合料性能影响分析

为了确定热再生沥青混合料合理的旧沥青路面材料（RAP）掺量,依托浙江省102省道杭昱线（临安段）旧沥青路面厂拌热再生利用试验路,通过大量室内试验,进行了不同RAP掺量的热再生沥青混合料AC-20C的目标配合比设计和路用性能分析.研究结果表明,旧沥青中掺加5％的再生剂和70％的新沥青,再生后的调和沥青可以达到A-70#目标沥青的性能要求;随着RAP掺量的增加,热再生沥青混合料的总最佳油石比和新料最佳油石比线性增加,而新沥青用量线性减少;RAP掺量在20％～40％％之间时,热再生沥青混合料的各项路用性能均满足规范的技术要求,且随着RAP掺量的增加,热再生混合料的高温稳定性呈指数关系增强,低温抗裂性、抗渗性和抗滑性呈线性减弱,水稳定性在RAP掺量为30％时达到最大.为此,按30％RAP掺量铺筑了试验路,经通车两年考验,取得了优良的应用效果.

RAP掺量对热再生沥青混合料水温耐久性能的影响

采用多重冻融循环模拟水温循环作用,对不同旧料(RAP)掺量的热再生沥青混合料的耐久性能进行试验评价,分别进行了0,1和3次冻融循环后的劈裂试验、动态蠕变试验、半圆弯曲试验和间接拉伸疲劳试验.试验结果表明:利用1次冻融循环后的冻融劈裂强度比评价再生沥青混合料的水稳定性能具有一定的局限性;多重冻融循环作用下,与新沥青混合料相比,再生沥青混合料水稳定性的低温性能、高温性能和疲劳性能都有了较大程度的下降,再生沥青混合料在长期水温循环作用下的耐久性能较差,且RAP掺量越高,耐久性能衰退越明显.

高RAP掺量厂拌温再生SMA-16混合料耐久性试验研究

为了解决热再生旧料加热温度过高碳化、送料通道堵塞、RAP掺量不高,并充分利用SMA路面的残余强度,提高路面结构的长期使用性能。进行了再生SMA—16混合料路用性能研究和试验路铺筑,基于车辙、低温弯曲、冻断、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验研究了30%、40%、50%RAP掺量的温再生SMA混合料路用性能,探讨了废旧SMA沥青路面材料高效温拌再生技术的可行性。试验结果表明,随着RAP掺量增大,再生SMA混合料高温稳定性提高,而低温抗裂性和抗疲劳耐久性随RAP掺量增大而降低,低温抗裂性是制约增大RAP掺量的技术瓶颈。RAP掺量小于30%时,再生SMA混合料的各项路用性能均满足现行施工规范技术要求,掺加30%再生料后SMA混合料疲劳性能在各应变水平下降低幅度较小,但RAP掺量达到50%后SMA混合料疲劳寿命下降较为显著。室内试验及工程应用结果表明,温拌再生SMA改性沥青混合料可用于表面层,废旧SMA沥青路面材料高效再生技术是可行的,其经济效益和社会效益显著。

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。

沥青路面厂拌热再生RAP料掺量影响因素分析

针对目前沥青路面厂拌热再生技术应用中遇到的RAP料掺量较低的问题,以江苏宿淮盐高速淮安大桥服役11年的SMA-13型RAP料为研究对象,通过理论与实验相结合手段分析了RAP料掺量的影响因素。研究结果表明:RAP料掺量受旧沥青性能的可恢复程度、RAP集料级配的可调性、RAP集料级配与油石比的质量控制以及新集料的加热温度4个因素的综合影响。在实际工程中可以通过掺入再生剂、减小RAP料中细料的比例、控制RAP料中油石比的偏差以及设法降低新集料的加热温度来提高RAP料的掺量,提高厂拌热再生技术的经济和社会效益。

攀枝花地区高RAP掺量SMC常温再生沥青混合料性能研究

本文在室内通过马歇尔试验和各项性能试验,验证了高RAP料的各项技术指标的性能,确定了SMC-20常温再生沥青混合料的级配范围和配合比设计方法及最佳油石比,并确定了该混合料的特性比较符合川西南地区的气候特点,它的推广应用能够更好地节省道路工程投资造价,解决了沥青路面循环利用的难题,提高工程质量,在拌和、摊铺、碾压过程中节约燃油消耗,减少有害气体的排放,有利于环境保护。

高掺量改性RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能宏微观机理

旨在研究再生剂和改性剂提升高掺量沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)热再生沥青混合料低温抗裂性能的宏微观机理,进而弥补其低温抗裂性能不足的显著缺陷,设计了3种改性剂配比方案(8%再生剂1、8%再生剂2、4%再生剂2+4%改性剂),开展了高掺量改性RAP热再生沥青混合料室内小梁弯曲试验,分析了混合料的宏观断裂行为特征,进而基于近场动力学理论建立了相应的数值模型,揭示了混合料内部裂纹萌生与扩展的微观机理以及不同改性剂的作用机理。结果表明,双外加剂(再生剂和改性剂)配比下高掺量RAP再生沥青混合料的破坏应变、劲度模量、应变能密度等低温抗裂性能指标均优于单独使用再生剂,近场动力学理论可较好地模拟再生沥青混合料的低温开裂行为;再生剂可显著提升旧沥青界面处的黏结能力,再生剂1使试件底部应力分布更为均匀,再生剂2恢复旧沥青黏结能力的效果更优;而改性剂则提升沥青的整体性能,且对新沥青的性能提升更加明显;相较于单独使用再生剂,双外加剂可恢复旧沥青性能并提升沥青整体的黏性,有效弥补高掺量RAP再生混合料低温抗裂性能不足的缺陷。

RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料的性能影响研究

在乳化沥青冷再生混合料中RAP掺量为40%,50%,60%和70%的条件下,对不同RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料进行力学及路用性能研究.结果表明,随着RAP掺量的增加,冷再生混合料的抗压强度几乎不受影响,而抗拉强度降低;相同水泥掺量下,冷再生混合料的高温抗车辙能力略有降低,相同RAP掺量下,添加一定量的水泥后能够显著改善冷再生混合料的高温抗车辙能力;水稳性能和低温抗裂性能随着RAP掺量增加均产生降低趋势,而疲劳寿命有呈现先增大后降低现象,并且通过疲劳方程回归分析得出RAP掺量越大,应力比对其冷再生混合料疲劳寿命的影响越显著.

高掺量RAP冷再生沥青混合料路用性能研究

为提高RAP利用率、降低公路养护成本、保护生态环境,对75%、90%及100%RAP掺量冷再生沥青混合料进行配合比设计,得到最佳油石比确定方法,并进行抗拉性能、抗压性能及水稳定性能等路用性能试验,对3种RAP掺量混合料进行试验段铺筑。试验结果表明:1)增加击实次数,冷再生沥青混合料的劈裂强度及干湿劈裂强度比随油石比的增加而增加,无法用来判断最佳沥青用量,引入无侧限抗压强度指标来确定最佳沥青用量;2)75%、90%及100%RAP掺量冷再生沥青混合料的抗拉性能、高温性能、抗水损坏性能及抗压性能,随RAP掺量的增加呈下降趋势;3)3种RAP掺量下冷再生沥青混合料试验段压实度可达98%以上,质量检测结果符合规范要求。研究结果可为高掺量RAP冷再生沥青混合料在我国公路建设中的应用推广提供参考。

高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能研究

为探究高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料工程应用的可行性,文中分别以30%,50%,70%RAP掺量设计再生沥青混合料AC-20,通过马歇尔试验确定高RAP掺量最佳油石比,采用车辙试验等综合分析其路用性能,并铺筑试验路验证高RAP掺量再生沥青路面的性能。结果表明,随着RAP掺量的增加,厂拌热再生沥青混合料最佳油石比增加,高温抗车辙能力增强,低温抗裂性能和抗水损坏能力减弱,建议低RAP掺量混合料应用于路面表面层以保证其抗低温性能,高RAP掺量混合料应用于路面中/下面层以充分利用其抗变形能力。当RAP掺量为50%,其混合料综合路用性能可以满足相关规范要求;但是,随着RAP掺量的增加,再生沥青路面压实度降低,渗水系数升高,建议适当增加压实遍数提高其密实度,从而增强其水稳定性。

纤维种类对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响

为研究不同纤维对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验对聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维、钢纤维、普通沥青混合料以及添加HR-1325型再生剂的高RAP掺量再生沥青混合料进行配合比设计。对在同比例、同级配条件下混合料的高温性能、水稳定性能以及低温性能进行研究。结果表明:与玄武纤维、木质素纤维、纲纤维相比,聚酯纤维改善高RAP掺量再生沥青混合料路用性能的效果显著,若用于实际工程建设过程中可优先选择;添加HR-1325型再生剂有明显的局限性,不适用于高RAP掺量的再生沥青混合料。

沥青混合料回收料(RAP)分类标准化处理技术指标研究

针对目前厂拌热再生沥青混合料回收料(RAP)掺量比例低、RAP精细化管理难度大、RAP再生利用的经济效益和社会效益不显著等问题,通过改变RAP管理方式,优化RAP预处理工艺,将传统的全粒径RAP综合利用转变为基于RAP性能特征的分类循环利用,建立RAP质量控制技术指标体系,有效控制RAP性能变异,实现RAP的大掺量高质量循环再利用,显著减少施工管理流程,为旧路沥青混合料的大掺量循环利用提供理论基础与技术参考。