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。

温拌剂对含RAP沥青混合料力学性能的影响

为评价含RAP(Recycled Asphalt Pavement,铣刨料)的温拌沥青混合料高温和低温下力学性能并优选适用于含RAP混合料的温拌剂,初选Sasobit、Aspha-min、RH和Evotherm四种温拌剂,通过劲度模量试验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验,分别得到劲度模量、加载次数和不同抗裂指标,分别评价混合料抗永久变形性能、高温力学性能和低温抗裂性能。结果表明:RAP使混合料劲度模量、加载次数、最大荷载、断裂能和应变能增加,但柔性指数和抗裂指数降低。温拌剂对混合料不同性能的影响受温拌剂类型影响较大。同时掺加RAP和温拌剂的混合料中,劲度模量最大的对应Sasobit,其次为Evotherm和RH;加载次数最大的对应RH,其次为Evotherm;采用均一化评价方法,抗裂性能最佳的对应Evotherm。综合各项性能,在混合料中添加RAP后宜优选Evotherm温拌剂,对应混合料兼具良好的抗永久变形性能和抗裂性能。

聚酯纤维对高掺量RAP的沥青混合料路用性能的影响

为探究聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能的影响,取质量分数为60%、80%和100%的废旧沥青混合料(RAP)并掺加质量分数为1%、2%、3%、4%的聚酯纤维,制成再生沥青混合料,对再生沥青混合料开展了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、低温小梁弯曲试验和高温车辙试验。试验结果表明:掺加质量分数3%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳高温稳定性能;掺加质量分数2%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳低温抗裂性能。因此,建议掺加质量分数为2%~3%的聚酯纤维来改善高掺量RAP再生沥青混合料的路用性能。

不同RAP掺量配比对新沥青混合料的影响及路用性能

为提高再生沥青混合料(RAP)掺量在新沥青混合料中的路用性能,针对不同RAP掺量的沥青混合料进行配比优化制备,并对其路用性能表现展开分析。将掺量分别为20%、40%、50%、80%、90%的RAP加入到准备好的粗集料、细集料、填料混合料中,利用高速剪切搅拌机搅拌5 min,使用振动压实机压实混合料,切割后得到多个试件。对试件的低温抗裂性能测试和高温稳定性能展开测试。在低温抗裂性能测试中,试件中RAP掺量的比例越高,试件的抗裂性能评估指标数值不断增加。当掺量达到50%、温度为-10℃时,试件的最大抗弯拉强度为474.36 MPa,最大弯拉应变为9.2με。在高温稳定性能测试中,随着RAP掺量的增加,试件的抗剪强度和稳定度不断增加,当RAP掺量为50%,试件的抗剪强度为563.26 Pa,稳定度为236.17 kN,均为最大值;沥青混合料的低温抗裂性能和高温稳定性能更佳。当掺量低于或超过了50%,沥青混合料的路用性能表现均有所下降。

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。

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。

含RAP和RAS的沥青混合料的试验性能研究

为评估含有RAP/RAS的混合料的试验性能,本研究对四种由工厂生产的沥青混合料进行了考察。为了监测不同批次之间的性能差异,对每一种混合类型分别在两个不同的生产时间采集了沥青混合料。与对照混合料(没有RAP或RAS)以及仅含RAP的混合料所使用的基础结合料(PG 64–16)相比,RAS混合料采用了较软的基础结合料(PG 58–22)。研究发现,使用少量的再生剂和较软结合料的RAS混合料和不含RAP或RAS的对照混合料性能相似。由此预计含RAP和RAP/RAS的混合料抗车辙性能较强而低温开裂抗性略弱,这也在混合料车辙和断裂试验中得到验证。在四点梁试验中,所有混合料在低应变水平下都表现出类似的疲劳寿命。然而,在高应变水平下,含有RAP和RAS的混合料显示出更佳的疲劳寿命。

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture, HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。

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。

旧沥青混合料的100%就地热再生_沥青路面热风微波复合就地热再生成套装置的研制与应用

针对沥青路面就地热再生存在的共性瓶颈问题,江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司联合长安大学、长沙理工大学、中国矿业大学等国内知名高校,历经10余年产学研协同攻关,集新工艺、新技术、新装备、新材料于一体,首次提出了沥青路面热风微波复合加热的新理念(论),建立了行业沥青路面热风微波复合加热就地热再生工法与标准,研发了沥青路面热风微波复合加热就地热再生成套技术与装备,以及配套新材料,促进了沥青路面就地热再生产业健康规模化发展。

旧水泥路面加铺沥青玛蹄脂碎石混合料施工技术研究

为了最大限度地保障修复后旧水泥路面的性能,本文研究了旧水泥路面加铺沥青玛蹄脂碎石混合料施工技术。首先对旧水泥路面进行预处理,采用两档粗料和SMA-16级配对沥青混合料进行细化设计并制备,然后在粘结层施工阶段喷洒粘结层材料,按照测量放样、沥青混合料运输、摊铺机就位、摊铺施工和接缝处理的工序,进行沥青玛蹄脂碎石混合料摊铺施工,最后在控制温度和速度的前提下开展初压、复压以及终压施工。实际应用结果表明:加铺沥青玛蹄脂碎石混合料施工后的路面能够满足道路安全行驶的性能要求。

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。

环氧树脂冷再生旧沥青混合料的路用性能研究

为解决高掺量旧沥青混合料(RAP)应用于传统沥青路面现场冷再生技术作为路面中下面层路用性能差的难题,研发了一种环氧树脂胶结料,并与100%掺量RAP混合制备了环氧树脂冷再生旧沥青混合料(ECRM)作为沥青路面整平层,通过单轴压缩试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、60℃车辙试验和-10℃三分点小梁弯曲试验,评价了ECRM的强度、水稳定性、高温性能和低温抗裂性。结果表明:ECRM的劈裂强度约为1.2MPa,抗压回弹模量约为7550MPa,残留稳定度约为93%,冻融劈裂强度比约为92%,60℃动稳定度约为17000次/mm,-10℃三分点小梁弯曲试验的极限弯拉应变约为2200με,弯曲劲度模量约为3110MPa。ECRM具有较好的路用性能,能够作为旧沥青路面维修时整平层材料,可广泛应用于沥青路面大中修、坑槽修补等工程。

基于改进多点支撑骨架状态模型的热再生沥青混合料配合比设计

由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时间和劳动成本。本工作通过改进多点支撑骨架状态模型提出了一种热再生沥青混合料配合比的设计方法,设计了四种不同RAP掺量下的热再生沥青混合料;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和间接拉伸疲劳试验测试不同RAP掺量下的新方法设计的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等路用性能,并与沥青玛蹄脂(Stone mastic asphalt,SMA)热再生沥青混合料进行对比。结果表明:新方法设计热再生沥青混合料的高温稳定性较SMA提升了10%左右;水稳定性增强了1%~2%;而低温抗裂性有些许的下降,但仍满足规范要求;在RAP掺量小于40%时,新方法设计的热再生沥青的疲劳寿命和SMA相当,当RAP掺量大于40%时,新方法设计的热再生沥青疲劳寿命显著降低;因此确定了新方法设计的最大粒径为16 mm的热再生沥青混合料的最佳RAP掺量为40%左右。

沥青路面全深式水泥稳定冷再生混合料性能研究

在半刚性基层沥青路面结构性养护设计中,将基层旧料和沥青路面旧料混合冷再生作为一种低碳工程技术。为探讨冷再生基层旧料和沥青路面旧料的不同比例混合料强度规律,本文以现场取回的沥青层RAP料和基层RBM料为原材料,在调查面层和基层料比例的基础上,就沥青混合料强度进行研究。选择了三种面层和基层混合料比例,以五种水泥掺量占比进行不同种类混合料的无侧限抗压强度试验,得出了其抗压强度的规律。综合考虑混合料强度与稳定性、经济性,采用33∶67的面基层用料比例较优;水泥掺量在5%~8%时随着水泥用量的增加再生混合料的强度增长较快,建议水泥掺量大于5%。

Superpave再生沥青混合料路用性能影响研究综述

文中基于国内外的研究表明,Superpave(Superior Performing Asphalt Pavements,简称高性能沥青路面)沥青设计法现阶段得到大力推广和使用,其有沥青混合料空隙率小,沥青用量小等优势,更适用国内公路设计。在“双碳”目标的推动下,更多学者针对Superpave再生沥青混合料路用性能的研究,除了温度和荷载对其影响较大,不同纤维掺量也对再生沥青混合料有极大的可研性。

钢渣再生沥青混合料路用性能及抗滑性能研究

沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)的再利用可以减少天然集料的消耗、降低环境污染,但高RAP掺量的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture,RAM)存在着路用性能不足的问题,需要提高RAP的利用效果和质量。文中采用RAP和钢渣集料取代天然集料,以环氧沥青作为胶结料,制备钢渣RAM。设计不同RAP掺量的RAM,在最佳油石比条件下,对RAM的体积性能、力学性能、抗水损害性能、高温抗车辙性能及抗滑性能进行研究。对比研究不同RAP掺量、不同固化温度及时间下,RAM的路用性能变化规律。结果表明,钢渣集料和环氧沥青胶结料有利于提高RAM的力学性能、抗水损害性能,并显著提高抗车辙性能。在120℃下保温5 d后,RAM-40比RAM-100的马歇尔稳定度高30.2%,3种RAM的动稳定度均超过8000次/mm。

基于精细分离RAP细料的应力吸收层再生混合料性能研究

精细分离技术可有效降低RAP结团,控制其变异性,但RAP在精细分离后会产生超过50%的RAP细料。由于沥青含量高及级配限制,RAP细料在常规混合料中较难再生利用,因此,亟需探索针对RAP细料的多途径利用方法。为研究精细分离RAP细料用于应力吸收层再生混合料的可行性,本文基于再生沥青性能的可恢复程度与级配可调性确定了RAP细料最大掺量,设计了0%,10%,20%三种RAP细料掺量的应力吸收层再生混合料,采用车辙试验、低温SCB试验与低温小梁弯曲试验、冻融循环状态下的SCB试验、OT试验评价了应力吸收层再生混合料的路用性能,并分析了RAP细料掺量对其性能的影响规律。结果表明:RAP细料用于应力吸收层沥青混合料的最大掺量为20%。随着RAP细料掺量的增加,混合料高温性能会有一定程度的提升,但低温抗裂性能、水稳定性和抗反射裂缝性能会略微降低,且RAP细料用于应力吸收层具有可行性。

高速公路工程中温拌再生沥青混合料的路用性能

为研究温拌再生沥青混合料的路用性能,提升温拌再生沥青混合料的工程应用效果,对其路用性能进行试验分析,并将其与其他路用沥青混合料进行比对。研究结果表明,温拌再生沥青混合料AC-20和AC-25,在旧料掺量不超过36%,最佳油石比为4.6%时,具有较高的水稳性能。结合实际养护工程,对试验路段进行施工及质量检测,检测结果表明,温拌再生沥青混合料满足路面压实度、渗水系数等指标技术要求,其使用可提升施工质量。

厂拌热再生沥青混合料试验检测中若干问题的讨论

简要分析了厂拌热再生沥青混合料试验检测中存在的问题,包括标准的高温和低温性能、矿料级配、沥青再生剂的技术要求,配合比设计中的体积参数、矿料相对密度、理论最大相对密度。发现再生沥青混合料的高温和低温性能技术要求应作调整,矿料的0.075 mm筛孔通过率应作调整,再生剂的技术要求应依据对回收沥青的改善效果来制定。再生沥青混合料配合比设计中,矿料间隙率(VMA)、有效沥青饱和度(VFA)等参数可不作为评定要求。