关于沥青路面材料高效热再生精细化测试和评价关键技术推广的思考

本文论述了沥青路面材料再生技术的价值、技术发展现状,以及沥青路面材料高效热再生精细化测试和评价关键技术在沥青路面材料再生技术上的突破,并通过推广实践阐述了技术经理人在该项关键技术推广中的作用,以期为其他科研成果的高效推广提供有益的参考和借鉴。

基于旧冷再生路面基层材料性能分析的二次冷再生混合料路用性能研究

本文基于旧冷再生路面基层材料的性能分析结果,对二次冷再生混合料进行配合比设计,分析评价二次冷再生混合料的路用性能。试验表明:旧冷再生基层路面材料压碎值仍能满足规范要求,CBR代表值降低至52.4%,物理力学性能发生衰减,级配整体呈现细化状态;通过添加5.0%水泥及30%、10 mm~37.5 mm新骨料,有效改善二次冷再生混合料的级配及强度,可满足极重、特重交通下路面(底)基层相关技术要求;二次再生混合料各龄期水稳性软化系数Kw均大于0.9,水稳定性良好;冻融循环试验质量损失率低、抗压强度剩余量BDR仍大于80%,具有较好的抗冻融性能;干缩系数与普通低剂量的水泥稳定类材料相当,抗裂性优良。

REO-LM-S复配再生沥青组成设计与再生机理分子动力学模拟

针对再生沥青混合料中RAP的利用率较低,废弃机油(REO)对老化沥青弹性恢复效果欠佳及抗车辙性能较差的情况,选用高分子聚合物改性剂(LM-S)对REO再生沥青进行改性。利用响应面设计法确定两种再生剂最佳掺量,并借助傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析再生沥青化学官能团和分子动力模拟分析揭示复配再生剂再生机理。最后,通过沥青胶浆拉拔试验验证REO-LM-S复配再生沥青性能。结果表明:再生沥青中再生剂最佳掺量为9.53%,再生剂中LM-S最佳掺量为30%,再生沥青25℃针入度、延度、软化点均满足规范要求。REO-LM-S复配再生剂通过提高再生沥青中轻质组分的含量改善老化沥青的性能,相较于REO再生剂,REO-LM-S复配再生剂对于老化沥青各组分扩散融合效果更好。REO-LM-S复配再生剂共混界面的最大平均拉应力较未添加再生剂共混界面提高29%,较REO再生剂界面提高7.8%。

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。

道路工程材料再生应用途径探讨

自然资源已经不能满足道路交通建设对材料资源的需求,研究和利用各种废料已势在必行,通过采用适当的施工技术,在道路工程中可以利用现有的许多固体工业废料,特别是在旧道路翻修改建工程中再生利用废旧路面材料不仅具有实际意义,而且在理论上合理,在实践上可行;在不同技术经济背景下,对各类不同道路材料可以采用不同的再生利用的技术和旧路面再生施工方式。

厂拌热再生技术在沥青路面提升改造工程的应用

依托福银高速公路等路段路面提升改造工程,通过回收料性能评价、沥青混合料再生机理、再生沥青混合料配合比设计、回收料合理掺量确定以及施工工艺等方面分析,探讨了厂拌热再生技术应用于高速公路的可行性。

重载沥青路面和重载混凝土路面的环境效应

为比较沥青路面和水泥混凝土路面的环境影响效应,基于全生命周期分析方法,对柔性基层沥青路面和连续配筋混凝土路面这两种重载路面的能源消耗、废气排放和路面材料再生等进行了对比分析.结果表明柔性基层沥青路面能源消耗和碳排放均远优于连续配筋混凝土路面,与不配筋混凝土路面相比,柔性基层沥青路面仍在碳排放方面具有优势,此外沥青路面的再生利用率更高.因此,基于环境角度考虑,沥青路面应在重载路面中得到更多的应用.

水泥-粉煤灰对再生沥青混凝土性能的影响

以回收沥青路面材料（RAP）为主体，研究了水泥-粉煤灰（C—FA）和再生骨料2个体系之间的适应性．结果表明：随着温度的升高和加载频率的降低，RAP混合料的动态弹性模量随之降低；当mn／ms为1／5～5／5，水泥掺量（质量分数）为2％～6％，粉煤灰掺量（质量分数）为5％～6％时，再生骨料和C—FA体系之间有较好的适应性；当mA／mS为2／5～3／5时，RAP混合料的软化系数大于0．75，具有较好的水稳定性．

沥青道路冷再生系统中水泥基胶结效应

设定不同配比的再生沥青混合料(RAP)和不同水泥掺量,通过标准击实、无侧限抗压强度、水稳定性、模量性能以及SEM测试,研究了水泥在RAP中的胶结效应。结果表明:RAP中沥青含量与稳定土的质量比(A/S)为0.4时,随着水泥掺量的增大,RAP的最大干密度从1.91 g/cm3增加到2.00 g/cm3。水泥掺量一定时,随着废旧沥青含量的增加,RAP的最大干密度随随之增大;掺6%水泥的RAP无侧限抗压强度从1.48 MPa增加到2.63 MPa,随之减小到2.28 MPa。使用的材料体系中,A/S=0.4,掺6%水泥,用水量9.5%时,再生料获得最好性能。试件浸水后抗压强度普遍降低,但与干燥试件无侧限抗压强度变化趋势一致。对RAP的模量试验表明高温状态下RAP混合料的路用性能最差。SEM测试表明:水泥的水化使得混合料中有针状钙矾石和纤维状C-S-H凝胶相互交织搭接,形成网络结构,将集料颗粒包裹起来,这是RAP产生强度的主要因素。

水泥稳定RAP材料劈裂应力-应变特性

为研究水泥稳定再生沥青混合料(RAP)基层材料的抗拉性能,根据不同的RAP掺量(质量分数分别为0、15%、30%)和水泥剂量(质量分数分别为4.5%、5.0%)设计了4种混合料,采用劈裂试验分析了RAP掺量和试验温度分别为-15、5、20℃对材料劈裂强度、劈裂回弹模量、峰值应变、能密度和脆性指数等指标的影响.结果表明:劈裂强度、劈裂回弹模量和脆性指数均随温度升高而降低,降幅随RAP掺量增加而增大;在-15℃,随RAP掺量的增加,劈裂强度和峰值应变持续减小,脆性指数增大;正温条件下随RAP掺量增加,劈裂强度、峰值应变和能密度先增大后减小,劈裂模量和脆性指数趋于减小;模量、峰值应变、能密度和脆性指数与劈裂强度之间均呈现线性正相关关系,使各评价指标趋于改善的RAP推荐掺量为15%～20%.

沥青路面建设期的碳排放分析

从原材料生产、沥青混合料生产、运输、摊铺碾压四个阶段分析了沥青路面生产施工的碳排放。认为碳排放最显著来源于原材料的生产阶段,其次是沥青混合料的生产阶段。据此,讨论了再生技术、温拌技术对减碳的影响。在工程实际条件允许的情况下,从节能减排角度,优先推荐温拌再生的筑路技术。

钢渣对再生沥青混合料路用性能的增强机理研究

研究旨在评估钢渣作为粗集料加入RAP中组成钢渣再生沥青混合料的性能,先处理RAP材料以得到细集料再制备混合料,分别研究了不同级配沥青混凝土的路用性能,并对安山岩、再生骨料和钢渣与沥青界面性能进行了分析。结果表明钢渣沥青混合料SMA-16高温车辙为5848次/mm,低温弯曲为1108.23 N,疲劳方程式K值最高为9652.1。在水压力作用下,钢渣呈现出了更低的剥离率和更高的粘附破坏力,分别为12.0%和13.2%。表明钢渣再生沥青混合料具有更好的路用性能。

温度对RAP填料压缩及渗透特性的影响

针对废旧沥青路面通过再生形成再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料可作为路堤填料使用,且所含有的沥青成分使其具有温度敏感性和黏滞性的特点,开展不同温度下RAP材料的压缩试验和渗透试验,研究试验温度变化对其压缩和渗透特性的影响规律及作用机制.试验结果表明:在相同击实度下,试验温度高的试样压缩曲线位于温度低的下方,表明在较高温度下试样易于被压实;RAP试样的压缩模量随温度的增加逐渐减小,其压缩性逐渐升高;相同试验温度下,RAP试样在高击实度下的压缩性变化较小,对应的压缩模量变化也较小;RAP试样的渗透系数随试验温度的升高而逐渐增大,其渗透特性可类比于砾石填料.考虑到随着试验温度的升高,RAP材料的压缩性和渗透性相应升高,因此建议在夏季进行RAP填料的路堤施工,以获得较好的压缩特性和渗透特性.

碱激发水泥粉煤灰体系对再生沥青混合料性能的影响

设定不同配合比的再生沥青混合料(RAP)和水泥粉煤灰掺量,通过标准击实试验、无侧限抗压强度、水稳定性和SEM测试,研究了碱激发水泥粉煤灰体系对RAP混合料的性能影响。结果表明:RAP中沥青与稳定土质量比(A/S)为3/5时,最大干密度和最佳含水量随着粉煤灰与水泥掺量的增大而增大。在使用的材料体系中,A/S=3/5,掺1.1%NaOH、6%水泥、6%粉煤灰、用水量7.4%时,再生沥青混合料的性能最好。试件浸水后抗压强度普遍降低,但与干燥试件变化趋势一致。SEM测试表明:NaOH能够激发混合料中粉煤灰的潜在活性,与Ca(OH)_2以及熟料水化生成的C-S-H凝胶发生了二次火山灰反应,促进了混合料抗压强度的提高。