废轮胎颗粒改性的路面沥青混合料配比设计及路用性能研究

文章通过干法工艺制备废轮胎颗粒,以内掺法将其添加至沥青混合料中,采用反映高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能和抗飞散性能的试验对混合料进行综合性能评价,评估其在提高道路材料性能和降低维护成本方面的潜力。结果表明,适量添加废轮胎颗粒可以显著提高混合料的高温稳定性和低温抗裂性能,但过多掺量会影响水稳定性能和抗飞散性能;废轮胎颗粒改性沥青混合料具有广阔的应用前景,但在实际工程应用中需注意掺量控制以及工艺优化等问题。

废轮胎橡胶颗粒沥青混合料室内成型工艺及施工工艺研究

本文主要针对废轮胎橡胶颗粒沥青混合料的特性,对室内拌和过程中原材料投放顺序、矿料加热温度、拌和温度、拌和时间及橡胶颗粒溶胀时间等工序进行了试验分析,同时对成型方法的选择、成型温度等成型工艺进行了探讨。此外,结合工程实践需求,提出现场施工中的工艺要求。

废旧轮胎橡胶颗粒在沥青混合料中的应用

为了探索废旧橡胶轮胎回收再利用的新途径,研究了橡胶颗粒沥青混合料的级配及拌和、成型方法,并通过车辙实验、低温小梁弯曲实验和冻融劈裂实验等分析了橡胶颗粒沥青混合料的高低温性能和抗水损害性能等基本路用性能。论证了将废旧轮胎橡胶颗粒作为骨料应用于筑路用的沥青混合料的可行性。

废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的性能研究进展

介绍了国内外废轮胎橡胶粉的分类、物理和化学指标及其改性沥青的性能指标,对北京地区路用废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的性能指标提出了建议,并对废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的路用性能进行了分析,指出将废轮胎橡胶粉改性沥青用于道路建设是资源再利用的一条有效途径。

废旧轮胎橡胶颗粒沥青混合料的研究

橡胶颗粒沥青混合料的级配,采用车辙试验、弯曲试验和冻融劈裂试验等分析橡胶颗粒沥青混合料的高温、低温、抗水损害等基本路用性能。论证将废旧轮胎橡胶颗粒作为骨料应用于筑路用的沥青混合料的可行性。

废轮胎热解油(TPO)冷再生沥青混合料路用性能及机理研究

废轮胎热解油(Tire Pyrolysis Oil,TPO)是废旧轮胎热解的副产物。TPO的化学成分与常用沥青再生剂芳香烃类油的化学成分相似,使得TPO能够用作废旧沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)的再生剂,并能恢复RAP的技术性能。采用傅里叶变换红外光谱仪对再生沥青胶结料的化学结构进行了研究,揭示了TPO冷再生沥青混合料的再生机理。采用马歇尔设计方法明确了TPO冷再生沥青混合料的材料组成。研究了TPO的掺量、预活化时间和环氧树脂掺量对再生沥青混合料路用性能的影响规律。研究结果表明:TPO可以软化老化沥青、降低其黏度、重新平衡RAP表面的老化沥青的化学成分和恢复老化沥青的技术性能,但仅用TPO再生的再生沥青混合料的力学性能较差,掺入低剂量的环氧树脂在沥青混合料内部起到了结构补强的作用,极大地提高了TPO再生沥青混合料的各项性能。

废橡胶颗粒改性沥青混合料的设计与性能

介绍了废橡胶颗粒在沥青路面中的应用技术,指出废橡胶颗粒干法改性沥青混合料存在力学强度不高、压实困难和压实后出现膨胀的技术难题.为此,从密实断级配沥青混合料的力学强度分析着手,提出了可改善废橡胶颗粒改性沥青混合料(CRUMAM)性能的设计方法,即采用密实断级配混合料和聚合物改性沥青的双重措施.室内试验表明,所设计的CRUMAM具有优良的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性.

废旧轮胎橡胶改性沥青混合料路用性能的室内试验

目的为解决废旧橡胶轮胎作为筑路材料的改性剂,合理地应用于公路建设中所面临的技术难点问题.方法采用美国SHRP计划对沥青混合料路用性能研究的基本原理,评价了3种不同剂量的废旧橡胶轮胎粉(CR5、CR10、CR15)作为改性剂对基质沥青shell100基本物理性能和动态流变性能的影响,分析改性沥青作为常规沥青混合料AC16的结合料对其水稳定性、高温稳定性和低温稳定性的影响.结果CR10改性沥青比shell100、CR5和CR15表现了更优的温度敏感性、抗变形能力和弹性恢复能力;CR10改性沥青混合料比shell100、CR5和CR15沥青混合料表现了更好的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性.结论废旧橡胶粉改性剂的使用剂量对于沥青混合料路用性能的发挥有着很大的影响;以流变学推导的橡胶改性沥青的车辙因子与其改性沥青混合料的高温抗车辙能力具有很强的相关性.为废旧橡胶轮胎用于公路建设的再生利用,提供了一定的技术支持和保障.

废橡胶颗粒沥青混合料级配组成的优化

应用星点设计-效应面优化法进行废橡胶颗粒沥青混合料级配组成的优化设计，运用SPSS软件分析实验结果，描绘了橡胶颗粒掺量、粗集料用量和粗橡胶颗粒用量等影响因素的效应面，建立了相应的数学模型，得到了橡胶颗粒沥青混合料的最优级配组成。结果表明，当橡胶颗粒掺量为2．0％～6．0％、粗集料用量为60．0％～75．0％、粗橡胶颗粒用量为30．0％～60．0％时，橡胶颗粒沥青混合料综合性能最优；将星点设计-效应面优化法应用于橡胶颗粒沥青混合料的级配组成优化是可行的。

橡胶颗粒沥青混合料破冰试验

用自行研制的路面破冰模拟试验仪研究了橡胶颗粒沥青混合料路面的破冰能力,考察了不同橡胶颗粒掺量和不同温度下路面的破冰情况,提出了摆值加权平均回升量和摆值平均回升率的概念。结果表明,路面破冰模拟试验仪可用于进行室内冰雪沥青路面破冰能力的模拟试验;橡胶颗粒沥青路面比普通沥青路面更不易结冰,且橡胶颗粒掺量越高路面的抗滑性能越好;只有在一定的温度范围内橡胶颗粒沥青路面才具有良好的破冰能力;摆值加权平均回升量和摆值平均回升率指标可用于定量地描述路面的破冰能力。

基于离散元法的橡胶颗粒沥青混合料细观结构分析

为分析橡胶颗粒沥青混合料的破坏机理及宏观力学性能差异的内在本质,建立离散元模型,首先系统研究间断级配橡胶颗粒沥青混合料、连续级配橡胶颗粒沥青混合料和普通沥青混合料的接触力矢量图、力链网络图及接触力局部放大图,分别得到其内部的强力链、弱力链和变形特点,提出了其承载能力排序和变形能力排序;然后深入研究橡胶颗粒沥青混合料的位移矢量图和黏结接触破坏位置局部放大图,得到橡胶颗粒沥青混合料的破坏机理.结果表明,承载能力由大到小依次为:普通沥青混合料、间断级配橡胶颗粒沥青混合料、连续级配橡胶颗粒沥青混合料;变形能力由小到大依次为:普通沥青混合料、间断级配橡胶颗粒沥青混合料、连续级配橡胶颗粒沥青混合料.

基于低温性能的橡胶颗粒环氧沥青混合料研究

为了分析橡胶颗粒对环氧沥青混合料低温性能的改善作用,在选择形状特征及硬度合适的橡胶颗粒的前提下,基于抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量、脆化点温度及应变能密度对不同橡胶颗粒体积掺量下的环氧沥青混合料的低温性能进行研究,并通过室内试验对不同橡胶颗粒体积掺量下的环氧沥青混合料的水稳定性及高温性能进行验证.结果表明:橡胶颗粒的细长扁平颗粒含量越小、邵尔A型硬度越大,橡胶颗粒环氧沥青混合料的压实效果及抗松散性越好;体积掺量合适的橡胶颗粒对环氧沥青混合料的抗弯拉强度、水稳定性及高温性能影响不大,但能显著提高其低温变形能力,降低其脆化点温度,改善其低温性能;在-15℃时,5%橡胶颗粒体积掺量下的环氧沥青混合料相对未掺加橡胶颗粒的环氧沥青混合料,应变能密度提高了108.0%.

废旧轮胎橡胶混合法改性沥青混合料的研究

运用包括湿法和干法两道工艺的混合法,在实验室成功开发了废旧轮胎橡胶改性沥青混合料.即先用细橡胶粉制备成橡胶沥青,然后在集料中加入粗橡胶粉拌制成废橡胶改性沥青混合料.试验结果表明,与类似级配的湿法工艺或干法工艺的改性沥青混合料相比,混合法改性沥青混合料显示出更加优良的高、低温性能,水稳定性完全满足要求,且消耗了相对多的废旧轮胎,达到了环保和工程双赢的目的.

橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响因素

为了明确橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪性能,通过室内模拟试验方法,研究了橡胶颗粒掺量及分布层位、冰层厚度和温度等对橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响.研究结果表明,橡胶颗粒越靠近混合料上表面、掺量越大、橡胶颗粒沥青混合料面层厚度越大,其除冰雪效果越好;随温度的降低和冰层厚度的增大,橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪效果逐渐减弱.

再生橡胶颗粒沥青混合料水稳定性试验

为了研究不同粒径(1~2.5mm和4~5mm)和掺量(质量分数为0%、1%、2%、3%)的橡胶颗粒对再生橡胶颗粒沥青混合料的水稳定性能的影响,采用真空饱水马歇尔试验和冻融循环(循环次数为0、1、2、5次)劈裂试验对未掺加橡胶颗粒和掺加了橡胶颗粒的再生沥青混合料的水稳定性能进行对比研究.试验结果表明:最佳橡胶颗粒掺量下的再生橡胶颗粒沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度和TSR均满足规范要求,水稳定性能方面掺加小粒径橡胶颗粒的再生橡胶颗粒沥青混合料要优于掺加大粒径橡胶颗粒的再生混合料.随着冻融循环次数的增加,再生橡胶颗粒沥青混合料TSR呈现出下降趋势,空隙率呈现上升趋势.

橡胶颗粒沥青混合料的级配设计

分析了橡胶颗粒沥青混合料的结构组成特点与防冻抗滑作用机理。为保证橡胶颗粒沥青混合料的结构整体性和密实性,确定混合料类型采用骨架密实结构。由于橡胶颗粒的密度与集料的密度差距较大,传统沥青混合料级配组成范围和设计方法显然已不再适用于橡胶颗粒沥青混合料。根据橡胶颗粒沥青混合料的材料组成特点,针对橡胶颗粒沥青混合料进行了基于主骨料嵌挤的体积法优化,提出了橡胶颗粒沥青混合料的级配设计方法。依据此级配设计方法进行了橡胶颗粒沥青混合料配合比设计实例分析。结果表明:按照此级配设计方法设计的橡胶颗粒沥青混合料各项技术指标均满足规范要求,设计的橡胶颗粒沥青混合料具有良好的路用性能。

密实型废旧橡胶颗粒沥青混合料的降噪特性

对连续型密级配普通沥青混合料和橡胶颗粒沥青混合料降噪特性进行了研究,并分析了不同橡胶颗粒掺量,以及不同橡胶颗粒粒径下混合料减振降噪性能的变化趋势。结果表明:将废旧橡胶颗粒应用于连续密级配路面具有可行性。当混合料中橡胶颗粒掺量增加、粒径减小时,混合料的构造深度和动态模量增大,回弹率、回弹值、竖向振动加速度及相位角减小,表明橡胶颗粒沥青混合料的降噪性能提高。此外,不同加载频率的动态试验还表明车速越高,路面/轮胎间的能量衰减越慢,振动噪声越大。

橡胶颗粒沥青混合料吸声降噪特性的研究

本文通过试验研究了不同条件下橡胶颗粒沥青混合料吸声降噪特性。研究结果表明:在沥青混合料中添加橡胶颗粒可以有效吸收交通噪声。混合料的吸声降噪能力主要受橡胶颗粒掺量与级配类型影响,而橡胶颗粒的粒径、集料的最大粒径和沥青种类影响较小。橡胶颗粒掺量在一定范围内时,其与混合料最大平均吸声系数之间具有良好的线性关系。

橡胶颗粒对沥青混合料马歇尔力学指标的影响

参考AC-13沥青混合料级配,将橡胶颗粒代替沥青混合料中部分细集料,以骨料的形式加入到沥青混合料中,通过室内马歇尔试验分析橡胶颗粒对沥青混合料马歇尔力学指标的影响研究表明:加入橡胶颗粒后沥青混合料的马歇尔稳定度将会降低,流值增加;采用小粒径的橡胶颗粒比采用大粒径的橡胶颗粒的沥青混合料的马歇尔稳定度提高,流值降低;采用石油沥青比采用SBS改性沥青的橡胶颗粒沥青混合料的马歇尔稳定度低。

橡胶颗粒沥青混合料破冰试验及其数值模拟

为了揭示橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理,通过构建不同冰层厚度条件下橡胶颗粒沥青混合料与冰层相互作用的离散元数值模型,将摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率的宏观参数与应变能及颗粒位移的细观参数进行比较发现:在冰层厚度达到4 mm的节点处,摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率基本达到了恒定值;当冰层厚度为1 mm时,模型中颗粒的位移最大,克服冰层颗粒间拉力所消耗的应变能最大.最后,从宏观角度与细观角度研究了橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理.