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.

高RAP掺量SBS改性乳化沥青冷再生混合料的性能影响因素研究

为了改善高RAP掺量带来的冷再生混合料性能下降问题,研究了采用SBS改性乳化沥青作为再生沥青的冷再生混合料的设计及其性能。设计并制备了不同RAP掺量的冷再生混合料,并研究了水泥掺量、沥青用量、养护方式等因素对混合料力学强度、高温稳定性和抗水损害能力的影响规律。试验结果表明,在冷再生混合料设计中,RAP掺量越高,最佳含水量越高,最佳乳化沥青掺量越低。尽管RAP掺量的增加会导致混合料力学强度和高温性能的降低,但掺量在88%以内的冷再生混合料的各项性能均能满足再生规范要求,证明SBS改性乳化沥青有效改善了高RAP掺量下冷再生混合料性能不足的问题。水泥含量的增加会提高冷再生混合料的强度和耐久性,而沥青用量的增加使混合料的各项性能先提高后降低。

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。

厂拌热再生沥青混合料RAP合理掺量与路用性能研究

依托实际工程,在现场旧路面铣刨过程中对典型的面层回收料进行取样,进行系统的室内试验评价。研究不同RAP掺量与再生沥青混合料的路用性能之间的规律,并结合经济性等因素的考量,选用30%的RAP掺量作为季冻区厂拌热再生沥青混合料的最佳掺量。

大掺量RAP再生沥青混合料设计及路用性能研究

文中通过室内试验,分析了不同RAP掺量下再生沥青混合料的配合比设计关键参数和关键路用性能的变化规律。结果表明,随着RAP掺量的增大,沥青混合料最佳油石比些许增加,空隙率和矿料间隙率逐渐增加,马歇尔稳定度逐渐增大;随着RAP掺量的增加,混合料的动稳定度逐渐增大,而低温破坏应变不断减小,劈裂抗拉强度比逐渐降低,疲劳荷载逐渐增大,疲劳寿命逐渐减小;研究成果表明了大掺量RAP再生沥青混合料的可行性。

老化和RAP掺量对沥青再生剂有效性影响研究

【目的】分析老化和路面铣刨料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)掺量对沥青再生剂有效性的影响。【方法】选择环烷油、芳烃提取物、石蜡油、妥尔油和油酸等5种再生剂,制备RAP掺量分别为25%和45%的多种沥青混合料,对不同沥青混合料分别老化2 h和6 h后提取沥青,通过动态剪切流变和弯曲梁流变试验测试不同沥青的高低温性能。【结果】结果表明:含不同再生剂的再生沥青与对照沥青相比,高温和低温失效温度差值均小于6℃,高低和温性能分级一致。含石蜡油的再生沥青性能分级优于含其他再生剂的再生沥青性能分级,石蜡油对沥青再生效果较好。再生沥青在不同频率下剪切模量值均低于对照沥青,含再生剂的混合料抗疲劳开裂性能增加。【结论】RAP掺量和老化对沥青再生剂有效性影响不显著。

不同RAP掺量下的厂拌热再生沥青混合料性能探讨

为充分利用RAP资源,提高厂拌热再生沥青混合料性能,以30%、50%、70%三种RAP掺量配制AC-20再生混合料,通过室内试验、现场试验,分析了不同RAP掺量对再生沥青混合料性能的影响规律,旨在为厂拌热再生沥青路面施工提供参考。

掺RAP的热再生复合改性橡胶沥青混合料路面技术应用研究

在橡胶沥青混合料中掺入RAP,可实现旧路面混合料与旧轮胎的有效利用。文章依托某高速公路大修项目工程,铣刨回收获得SBS改性沥青混合料AC-13的RAP沥青混合料,通过配合比设计得到热再生复合改性橡胶沥青混合料中橡胶沥青与再生沥青的比例,并结合实体工程验证了掺RAP的热再生复合改性橡胶沥青混合料的路用性能,为今后类似项目的研究和应用提供理论依据。

不同RAP掺量热再生沥青混合料性能试验研究

文章通过动态模量试验、车辙试验、动态蠕变试验、半圆弯曲试验,综合探讨了不同RAP掺量的AC-20再生沥青混合料的路用性能。结果表明:随着RAP掺量的增加,热再生沥青混合料的力学性能和高温性能均得到改善,低温性能先增强后减弱,低温性能在RAP掺量为20%时达到最佳;RAP掺量对热再生沥青混合料的性能影响较大,当RAP掺量超过20%时主要对低温性能产生负面影响,对高温性能和力学性能主要为正面影响。

乳化沥青厂拌冷再生最佳RAP料掺量的确定

乳化沥青厂拌冷再生技术作为一种废旧沥青路面材料再利用的技术,是废旧路面材料再生循环利用的最高效的方式。采用该项技术可对原路面的沥青和石料等有限的自然资源进行再生循环利用,可降低工程造价,节能环保等。但是在实际应用过程中,具体采用多大的RAP料掺量尚无明确定论,大多都是凭借经验来确定。本文依托郑洛大修专项工程,通过试验对RAP料掺量进行初步探索,为乳化沥青厂拌冷再生技术的大面积推广应用具有重大借鉴意义。

RAP掺量对再生沥青混合料性能的影响研究

为研究不同沥青混合料回收料(RAP)掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响,文章基于室内试验测试了不同RAP掺量(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%和70%)的沥青混合料高温、低温和水稳定性能,通过SPSS的Kendall模型分析了不同RAP掺量对沥青混合料路用性能的影响。研究表明:随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能不断提升,低温性能和水稳定性能不断下降;RAP掺量在30%~40%时,混合料高温性能上升幅度较大,掺量为40%~50%时,低温性能和水稳定性能下降幅度较大;RAP掺量控制在30%~40%时,沥青混合料的综合路用性能最佳,RAP掺量达到70%时,混合料路用性能仍满足规范要求,但水稳定性能接近规范极限值;SPSS的Kendall模型结果显示,RAP掺量对沥青混合料的高温和低温性能影响程度最大,对水稳定性影响程度次之。

不同掺量RAP精分料厂拌热再生SMA-13沥青混合料配合比设计及验证

为了验证高掺量沥青混合料回收料(RAP)精分料应用于道路上面层的可行性,采用分层铣刨方式,将原SMA-13沥青混合料路面铣刨料单独存储,利用二代精细分离设备,将RAP精分为满足工程需要的档位集料,进行30%、40%、50%RAP精分料厂拌热再生SMA-13沥青混合料配合比设计,通过车辙试验、两点小梁弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验检验其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。结果发现:不同RAP掺量的再生沥青混合料最佳综合油石比不变;随着RAP掺量增加,所需新沥青量逐渐减少,混合料稳定度和低温抗裂性逐渐变小,流值、肯塔堡飞散损失和高温稳定性逐渐变大;50%RAP精分料掺量下再生SMA-13沥青混合料路用性能满足规范指标要求。

基于生物基和石油基再生剂的高RAP掺量热拌沥青混合料开裂敏感性评价

再生沥青混合料(RAP)中重度老化的沥青结合料可能导致热拌沥青混凝土(HMA)的抗裂性能下降,使用再生剂可以减轻老化沥青结合料劲度的影响。通过在中低温下进行半圆弯曲试验和OT(Overlay Test)试验评定了沥青混合料的开裂敏感性,分析了生物基和石油基再生剂对RAP掺量为15%~30%热拌沥青混凝土的抗裂性能的影响。结果显示:相比于石油基再生剂(35%),使用较少量的生物基再生剂(占RAP结合料重量的15%)就可以使RAP结合料性能满足要求;虽然掺RAP的混合料性能不能恢复到对照组的水平,但使用再生剂可使低RAP掺量混合料的抗裂性能从93%提升到112%,对于高RAP掺量的混合料,抗裂性能从56%提升到144%;石油基再生剂对老化的影响较小,且在长期老化的混合料中表现出更好的抗开裂性能,但再生剂可能对混合料的抗车辙和抗开裂性能造成不利影响,应限制其最大掺量。

高比例RAP厂拌热再生沥青混合料在广惠高速公路试验与评价

针对高比例厂拌RAP热再生沥青混合料开展了应用研究,通过小梁弯曲试验对比评价了RAP比例分别为0%、30%、45%的热再生沥青混合料变形性能,并对RAP比例分别为0%、30%、45%的热再生沥青混合料在广惠高速公路开展了试验段研究,检测评价了试验路的抗车辙、弯沉及回弹模量特点,分析了高比例RAP热再生沥青路面性能特点,总结了高比例RAP厂拌热再生沥青路面试验段应用情况。

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。

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。

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%。

乳化沥青与RAP再生界面融合特征研究进展

近年来,国内外沥青路面再生技术发展迅速,如何高效循环利用沥青路面再生材料(RAP)成为亟待解决的问题,将RAP用于制备乳化沥青冷再生混合料便是其主要用途之一。然而,当乳化沥青和RAP混合时,新旧沥青分子会重新融合,使冷再生混合料内部界面呈现多样的融合特征。冷再生混合料内部界面融合状态与其界面强度和宏观性能密切相关,因此,揭示乳化沥青与RAP界面融合特征是沥青路面冷再生技术研究的重点。本文基于Fick理论和复合理论对乳化沥青与RAP再生界面融合理论进行了归纳总结。乳化沥青与RAP两相界面融合效果会影响混合料内聚力和内摩阻力,进而影响界面强度。另外,本文从RAP材料性质、沥青组分特征、外界条件、RAP掺量以及再生剂五个方面分析了界面融合影响规律,其中,RAP材料性质和外界条件对再生沥青混合料的影响最显著;乳化沥青对旧沥青的融合程度和旧沥青对乳化沥青的融合程度基本接近,但在不同的温度下有一些差异;理论上,RAP与乳化沥青接触时两端浓度差会促进新旧沥青融合,但RAP表面的大分子沥青质会阻止其融合;RAP掺量直接影响再生混合料的抗拉强度和抗车辙能力;加入再生剂可以改变沥青轻质组分和硬质组分比例,有效提高界面融合效率。最后,提出乳化沥青与RAP界面融合改善可以从乳化沥青、RAP和两相连接三方面考虑,以期为未来乳化沥青和RAP界面融合研究提供理论和技术基础。