微波加热条件下新旧沥青融合效果研究

沥青混合料的再生利用涉及新旧沥青的融合问题,对其进行定量评价有利于深入探索新旧沥青的融合程度和融合机制。新旧沥青的表面自由能和官能团有一定差别,可通过表面自由能和傅里叶红外光谱试验进行研究。文中采用微波加热条件,掺加纳米SiC、Fe_(2)O_(3)两种吸波剂,比较分析新旧沥青融合界面表面自由能和官能团的变化。结果表明,与单独掺入纳米SiC或Fe_(2)O_(3)相比,同时掺入两种吸波剂的新旧沥青表面自由能、羰基指数和亚砜基指数下降更明显,更接近新沥青的指标,新旧沥青的融合效果更好。

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。

微波对旧沥青激活及新旧沥青融合的试验探究

本文将微波诱导加热技术应用于沥青混合料热再生中,开展旧沥青激活及新旧沥青融合试验探究,以烘箱加热技术作为对照组,考虑温度、拌和时间对加热效率的影响。结果表明:微波加热对旧沥青激活效率远高于烘箱加热,同时,温度及拌和时间对迁移量变化规律有较大影响,微波加热技术中的旧沥青迁移量系数是传统烘箱加热迁移量系数的数倍:新旧沥青融合与旧沥青激活规律相似,微波诱导加热技术要好于烘箱加热技术。

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。

基于原子力显微技术的热再生混合料中新旧沥青融合程度量化指标和方法

厂拌热再生混合料中新旧沥青的融合程度对再生混合料设计及性能均有重要影响,目前已有较多学者开展了融合程度的量化研究,但现有量化方法在应用时大多需采用化学试剂对再生沥青进行抽提回收,这无疑会破坏混合料中新旧沥青真实的融合状态。基于原子力显微技术直接针对热再生混合料试件提出一种量化新旧沥青真实融合程度的方法。为此,首先在沥青层面探究了利用原子力显微技术中得到的力学、化学指标量化沥青融合程度的可行性,发现在单一沥青层面,DMT模量指标与宽带点光谱量化得到的羰基指数与沥青老化及融合特征相关性较好;接着选取DMT模量和羰基指数指标建立了完全混溶再生沥青纳观性能的预估方程;然后,在混合料层面利用不同来源的沥青对量化指标的适用性进行了检验,发现相较于羰基指数,采用DMT模量指标量化再生混合料中新旧沥青融合程度的误差更小;最后,基于该指标在混合料层面初步给出了直接量化厂拌热再生混合料中新旧沥青融合程度的方法;并以3种旧料掺量的再生混合料为例,对量化方法的应用进行了介绍。

新旧沥青界面扩散行为数值模拟研究

为研究沥青路面再生过程中新旧沥青界面扩散行为,量化了不同条件下新旧沥青的渗透融合程度。采用了Fick扩散理论和基于示踪剂的方法得到了不同沥青种类、保温温度和再生剂掺量下的扩散系数和融合度指标,分析了新旧沥青界面扩散行为的影响因素。研究结果为新旧沥青界面扩散行为研究提供了理论依据。