热再生SMA沥青混合料配合比设计及路用性能研究

主要以3种RAP(再生沥青混合料)掺量的SMA-13再生沥青混合料为例展开论述,并对该沥青混合料的配合比设计及路用性能进行详细探究。试验结果显示,RAP掺量为30%、40%、50%时的沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性、高温稳定性均能满足我国JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求,相较于RAP掺量为40%与50%时的沥青混合料,RAP掺量为30%的沥青混合料水稳定性更好、弯曲破坏应变数值更小。

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。

回收料掺量对热再生沥青混合料路用性能的影响

选取10%、30%、50%三个回收料掺量制备AC-16热再生沥青混合料,通过试验测试其稳定度、动稳定度、最大弯拉应变、冻融劈裂强度比、汉堡车辙剥落点等高温、低温、水稳、抗老化等路用性能,并与相同级配全新混合料路用性能进行对比,分析不同回收料掺量条件下热再生沥青混合料路用性能变化的规律。结果表明,随回收料掺量增加,热再生沥青混合料高温性能逐渐提高,低温性能逐渐降低,水稳性能先提高后降低。在保证良好路用性能的基础上兼顾经济因素和环保效益,推荐热再生沥青混合料回收料最佳掺量为30%左右。

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。

基于Superpave法和平衡设计法热再生沥青混合料性能优化设计

沥青混合料回收利用是路面养护中旧料有效利用的方式。我国目前主要采用马歇尔设计方法进行热再生沥青混合料配合比设计,但该方法的指标体系与实际性能缺乏关联性。为解决这一问题,引入了国外设计沥青混合料的方法(Superpave法和平衡设计法)进行热再生沥青混合料设计。根据不同沥青混合料回收料掺量、再生剂制备了9种再生沥青混合料。通过开展汉堡车辙试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验研究了沥青混合料的抗车辙、抗开裂和水稳定性能。试验结果表明基于Superpave法确定的最佳沥青含量制备的再生沥青混合料抗裂性能无法满足规范要求。其中,芳香烃再生沥青混合料对改善抗开裂性能效果最佳。将平衡设计法用于热再生沥青混合料设计可获得高性能的热再生沥青混合料,各项性能均满足规范要求,为我国热再生沥青混合料的广泛应用提供了一种设计方法。

考虑颗粒结团的热再生沥青混合料均匀性评价

文中开展筛分试验获取颗粒结团质量,基于CT扫描识别再生沥青混合料内部特征结构,以质量和胶浆组分面积为主要特征参数,建立了考虑颗粒结团程度的热再生沥青混合料均匀性评价方法.同时,通过在筛分试验中设置不同的RAP颗粒粒径和RAP掺量比,以及在CT扫描中设置不同的拌和时间和拌和温度,以探究不同影响因素对再生沥青混合料颗粒结团和均匀性的影响规律.结果表明:颗粒结团比例随着RAP颗粒粒径的增加呈下降趋势,40%RAP掺量比的颗粒结团程度最高;拌和时间对旧沥青胶浆均匀性影响显著,对新沥青胶浆均匀分布无明显影响;在一定拌和时间内,提高拌和温度可以降低颗粒结团程度,减少旧沥青胶浆实现均匀分布所需时间.

废旧沥青混合料厂拌热再生技术综述

本文对废旧沥青混合料(RAP)厂拌热再生技术各环节关键技术问题和最新研究成果进行综述。分析了沥青老化机理和老化后的多尺度变化规律,总结基质沥青和SBS改性沥青的再生方法与再生剂研究进展。通过分析RAP的性能特点和变异性,引入了最新的预处理技术。评述了厂拌热再生沥青混合料和沥青路面的性能特点,对比了间歇式和连续式厂拌设备及工艺,介绍了工程应用情况和效益,明确了厂拌热再生技术在节能减排、经济环保方面的优势。本文在分析现有厂拌热再生技术最新研究进展的同时,提出了存在的问题和未来发展方向,助力厂拌热再生技术的革新和推广应用。

厂拌热再生AC-20沥青混合料配合比设计研究

根据《公路沥青路面再生技术规范》对厂拌热再生AC-20沥青混合料配比进行设计研究,本文依托黑龙江省交通投资集团有限公司权属高速公路质量提升(二期)A2-1标段,对厂拌热再生AC-20沥青混合料进行配合比设计,通过马歇尔实验获得相应数据最终确定最佳沥青用量为4.5%时抗水损害性能、高温稳定性能等路用性能满足要求。结果表明:该厂拌热再生AC-20沥青混合料性能符合规范要求,能够有效节约沥青与石料材料,路面性能良好。

厂拌热再生沥青混合料应用研究现状综述

为降低废旧沥青路面材料对环境的污染,达到“以废治废”的目的,对厂拌热再生沥青混合料的研究进行总结与分析。从再生剂的机理与其对热再生混合料的作用,再生沥青混合料性能及厂拌热再生施工工艺对热再生沥青混合料的性能影响,以及对热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性等路用性能的评价等几个方面,总结了厂拌热再生沥青混合料的应用研究现状,并对有待解决的问题进行了概括。

水泥代替矿粉对热拌再生沥青混合料的路用性能影响

以再生沥青混凝土AC-20为研究对象,用水泥分别替代各级配矿粉用量成型试件,通过马歇尔实验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验研究水泥替代矿粉对沥青混凝土高温稳定性、水稳定性和低温稳定性的影响规律。试验结果表明水泥用做填料具有一定的优越性,能够提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性,对提高沥青混凝土的路用性能,降低工程造价具有重要的意义。研究成果可为废旧沥青混合料的再生利用提供一定的参考。

废旧沥青混合料厂拌热再生关键问题探析

厂拌热再生技术是一种有效的废旧沥青混合料再生利用技术,具有显著的经济性和环保性,也是发达国家最主要的路面再生方式。但是,我国的热再生技术对再生沥青混合料(RAP)的再生利用效率较低。文章通过对废旧沥青混合料的厂拌热再生应用中RAP的性状及变异性、沥青老化再生机理、沥青再生剂、再生混合料施工工艺等关键问题进行探讨,以期为提高我国RAP的利用效率及再生路面性能提供一定参考。

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。

微波加热-振动搅拌再生沥青混合料性能研究

为提高沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)在沥青厂拌热再生技术中的应用比例和再生沥青混合料耐久性,采用不同加热方式(电热鼓风加热、微波加热)和不同搅拌方式(振动搅拌、传统搅拌)制备再生沥青混合料,并与普通热拌沥青混合料进行对比,通过浸水汉堡车辙试验、半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)试验、overlay test(OT)试验、动态模量试验、四点弯曲疲劳试验和CT扫描对RAP掺量为50%的再生沥青混合料进行宏微观性能测试。结果表明:微波加热和振动搅拌能够提高再生沥青混合料的低温、抗反射开裂和抗疲劳性能,但混合料的高温性能和动态模量有所降低;再生沥青混合料的性能与普通热拌沥青混合料的性能仍有一定的差距,通过改变加热方式和搅拌方式能够提高再生沥青混合料的性能,搅拌方式相较于加热方式对再生沥青混合料性能的影响更为显著;微波加热和振动搅拌均能改善再生沥青混合料内部孔隙分布状况,降低混合料内部的孔径;为提高再生沥青混合料的服役性能,可采用微波加热和振动搅拌生产再生沥青混合料。

TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料路用性能研究

为了改善热再生沥青混合料的路用性能及耐久性,首先采用TLA与聚酯纤维进行复配设计,然后基于马歇尔、高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、两点弯曲与浸水APA等试验,针对TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳耐久性能展开综合考察。结果表明:单掺TLA或聚酯纤维均能改善热再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性,且TLA的各项性能改善效果相对较为明显;经复掺TLA与聚酯纤维改性后热再生沥青混合料的路用性能均得到显著的提升,可适用于我国北方严寒或南方高温湿热多雨等复杂气候地区的沥青路面建设之中;TLA能够有效提高热再生沥青混合料的劲度模量与疲劳寿命,合理复掺聚酯纤维后提升效果更为明显,均符合高模量沥青混合料的规定及要求;采用合理比例的TLA与聚酯纤维进行复掺,可综合提升热再生沥青混合料的路用性能及耐久性。

热再生沥青混合料拌和工艺改进研究

热再生沥青混合料的混合过程对其性能有较大影响。常规混合工艺广泛应用于路面行业,但忽略了不同骨料的沥青吸附能力可能导致拌和后再生沥青混合料的异质性。因此,本问提出了一种改进的热再生沥青混合料拌和技术,综合考虑材料的拌和顺序,并进行室内试验,以验证改进技术的可行性。结果表明,采用NO.2和NO.3拌合工艺制备的再生沥青混合料样品的蠕变斜率分别提高了2.4%和23.8%。改进的混合技术有助于提高热再生沥青混合料的水稳定性、耐低温开裂性,并且RAP含量越高,改进的拌和工艺效果越强。

就地热再生沥青混合料优化研究

为明确忻州境内国道209线路面改造工程原沥青路面混合料的设计配合比,通过分析原路面沥青混合料级配情况和添加不同掺量再生剂沥青混合料的试验结果,确定了复拌沥青混合料的再生剂含量、热沥青含量、新添加混合料含量及油石比。研究结果表明:通过抽提筛分试验可分析原路面沥青混合料级配情况,并确定再生剂用量与回收沥青用量;通过对不同再生剂含量的沥青进行三大指标和体积指标试验,得到较优的再生剂含量;按照不同的油石比,将新混合料、再生剂、热沥青与原路面沥青混合料进行复拌,通过马歇尔试验得出沥青路面改造最佳油石比;通过对复拌沥青混合料试件进行高温稳定性、马歇尔及冻融劈裂检验,其动稳定度DS为5322次·mm^(-1),残留稳定度为91.5,冻融劈裂强度比为85.7%。

废旧沥青混合料环氧热再生性能研究

针对传统沥青路面热再生方法废料掺配率不高、路用性能不佳等问题,本文开展环氧热再生沥青混合料研究及应用,通过室内试验确定环氧沥青的胶结料比例,以及热再生混合料配合比,并验证了环氧沥青再生混合料的各项性能指标。结果表明,环氧沥青再生混合料的马歇尔稳定度、高温稳定性、抗水损害能力及密水性均优于新拌沥青混合料,具备良好的路用性能。环氧沥青厂拌热再生技术可以实现再生沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)整体利用率达到100%,最大限度地利用废旧铣刨料,有效降低养护成本,并且大幅提高沥青路面的高温稳定性及抗车辙能力。

高RAP掺量热再生沥青混合料路用性能研究

为研究高RAP料(沥青混合料回收料)掺量下的热再生沥青混合料的路用性能,从RAP的性能评价入手,通过研究RAP料的特性和再生剂对旧沥青的性能改善效果,展开对高RAP掺量热再生沥青混合料组成设计以及路用性能评价的试验研究。结果表明:在旧料沥青中掺加6%的再生剂,沥青的针入度提高了190%,沥青柔韧性得到较大程度的改善;当RAP掺量为50%时,AC-13热再生沥青混合料的性能符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中的技术要求。

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。

高掺量厂拌热再生沥青混合料再生方法及其路用性能

为探究高掺量厂拌热再生沥青混合料再生方法及其路用性能,采用马歇尔试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验等研究了再生剂和SBR胶乳的添加方式、拌和温度与时间等关键工艺对厂拌热再生混合料的影响,并对最佳再生方法下AC-20再生沥青混合料的路用性能进行了试验分析。结果表明:高掺量厂拌热再生沥青混合料最佳再生方法为拌和温度140℃,拌和时间180 s,再生剂提前加入RAP料;RAP掺量从10%增至50%,AC-20再生沥青混合料高温稳定性能显著提升,低温抗裂性脆性增加,水稳定性能呈现先提升后减弱的趋势。