高比例RAP厂拌热再生沥青混合料应用技术研究

在国家不断推进道路体系基础设施建设的情况下,我国的公路工程几乎已经实现了各个地区的全面覆盖,因此,新建公路工程数量大幅缩减,但是各种机动车使用量地不断提升,促使公路工程面对着越来越大的运载压力,必须对早期建成的公路工程进行改扩建,才能满足目前的交通需求,为了有效解决该类工程产生得大量废旧沥青混合料问题,厂拌热再生沥青混合料技术应运而生,基于此本文以高比例RAP厂拌热再生沥青混合料应用技术为主要论题展开分析。

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。

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。

大比例厂拌热再生沥青混合料施工过程温度分布检测

大比例厂拌热再生沥青混合料在拌和过程中,因老料加热温度较低(一般在110—130℃),比原始原料的加热温度低得多(一般在180~200℃),在新旧沥青在搅拌缸中的有限时段搅拌中,要实现新老沥青的热传导和新老沥青的充分溶合,若搅拌不当,沥青混合料容易产生“外热内冷”或“黑石现象”,这会对再生沥青混合料的性能造成很大的不利,特别是对于大比例厂拌热再生沥青混合料,因此,对其进行温度控制就显得尤为关键。为此,本文首先陈述了检测温度分布的方法,其次分析了施工过程温度分布检测,最后针对提高大比例厂拌热再生混合料温度稳定性的技术建议进行了探讨,以供参考。

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。

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。

厂拌热再生沥青混合料质量控制

为改善厂拌热再生沥青混合料的路用性能,提高RAP的利用率,文章对不同掺量的RAP再生沥青混合料进行研究。采用AC-16C级配类型,RAP掺量为0%、20%、30%、40%进行级配设计;通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验测定再生沥青混合料路用性能。研究结果表明,RAP掺量为0%、20%、30%、40%的沥青混合料最佳油石比分别对应为4.1%、4.35%、4.4%、4.5%。随RAP掺量增加,高温稳定性逐渐提高,低温抗裂性和水稳定性逐渐降低。

路面养护中高掺量RAP厂拌热再生技术研究

路面养护中,高掺量RAP厂拌热再生技术发挥着重要作用。该项技术的应用不仅能够节约更多施工成本,而且路面能够达到良好养护效果,成为当前路面养护施工中的重要选择。因此,文章重点阐述厂拌热再生技术的原理与特点,围绕工程项目对高掺量RAP厂拌热再生技术应用中的铣刨、配合比设计及性能验证、再生混合料生产及运输等工作要点等进行科学探讨。

响应面法优化大比例厂拌热再生混合料参数

为对大比例厂拌热再生沥青混合料的工艺参数进行优化设计,选取再生料(reclaimed asphalt pavement, RAP)掺量,再生料预热温度,以及再生剂掺量为试验变量,选取动稳定度,低温小梁弯曲最大弯拉应变,以及冻融劈裂强度比为响应变量。使用Design-Expert软件中的Box-Behnken响应面优化设计方法,进行三因素三水平优化设计。其中,动稳定度,最大弯拉应变和冻融劈裂强度比分别作为混合料高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性的衡量指标。再生料掺量选取20%~40%,再生料预热温度选取100~140℃,再生剂掺量选取6%~10%,响应变量均以最大值为优进行优化设计。结果表明:再生料掺量对于3个响应变量都有显著影响,而再生料预热温度和再生剂掺量对动稳定度和低温小梁弯曲最大弯拉应变有较大影响,对冻融劈裂强度比影响较小。优化得到最优解的再生料掺量为25.69%,再生料预热温度为131.59℃,再生剂掺量为8.29%。此时动稳定度为3 224.35次/mm,最大弯拉应变为2 870.37με,冻融劈裂强度比为89.230 1%。且使用优化后的工艺参数进行试验,得到的结果与预测结果的误差都小于3%,证明优化结果可靠有效。

添加剂对高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能的影响研究

沥青路面铣刨料掺量的提升能够显著提高厂拌热再生沥青混合料的经济环境效益,但同时也对再生混合料级配和性能的稳定性带来了影响,现阶段针对高掺量(RAP掺量超过30%)厂拌热再生沥青混合料性能的评价及研究尚未得到确切而公认的结论。基于室内性能试验研究,通过开展添加剂(再生剂和温拌剂)对高掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能的研究,分析添加剂类型及掺量对其各项性能的显著性影响,总结了各类添加剂对不同RAP掺量的厂拌再生沥青混合料各项性能的影响规律。

不同RAP掺配比例厂拌热再生沥青混合料路用性能研究

为研究不同废旧沥青路面材料(RAP)掺配比例对厂拌热再生沥青混合料路用性能的影响,对比分析了0、20%、30%、40%、50%等5种不同RAP掺配比例厂拌热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳耐久性,发现其高温稳定性随着RAP掺配比例的增加而提高,低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳耐久性均随着RAP掺配比例的增加而降低,当RAP掺配比例达到50%时,热再生沥青混合料已不能满足路用性能要求;通过热再生沥青混合料经济效益分析,选取了厂拌热再生沥青混合料合适的RAP掺配比例。

高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能研究

为探究高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料工程应用的可行性,文中分别以30%,50%,70%RAP掺量设计再生沥青混合料AC-20,通过马歇尔试验确定高RAP掺量最佳油石比,采用车辙试验等综合分析其路用性能,并铺筑试验路验证高RAP掺量再生沥青路面的性能。结果表明,随着RAP掺量的增加,厂拌热再生沥青混合料最佳油石比增加,高温抗车辙能力增强,低温抗裂性能和抗水损坏能力减弱,建议低RAP掺量混合料应用于路面表面层以保证其抗低温性能,高RAP掺量混合料应用于路面中/下面层以充分利用其抗变形能力。当RAP掺量为50%,其混合料综合路用性能可以满足相关规范要求;但是,随着RAP掺量的增加,再生沥青路面压实度降低,渗水系数升高,建议适当增加压实遍数提高其密实度,从而增强其水稳定性。

基于旧路改造厂拌热再生RAP的分散特性分析

为了研究在不同的加热、搅拌条件下旧沥青聚合物与旧集料的分离性,文章依据所测定的RAP在不同加热、拌和温度条件下分散试验的有效级配,并将其与标准级配进行比较,得到RAP分散度指征。试验数据分析结果表明:当加热温度为125℃、搅拌温度为190℃时,RAP的分散性达到了最大值,在该环境条件下制备的AC-20C热再生沥青路面混合料,路用性能优异。

高掺配率RAP厂拌热再生沥青混合料路用性能分析

为了确定厂拌热再生沥青混合料的沥青比,在假设再生沥青混合料的沥青比为40%、55%、70%、85%、100%情况下,对两个高掺配率40%和60%RAP的沥青混合料进行了路用性能验证,根据热再生混合料的高温性能、抗水损害性能、低温性能试验结果,确定出最佳沥青比范围,并给出了在进行高掺配率RAP施工时的建议,以期为工程人员提供一定参考。

厂拌热再生沥青混合料优化设计研究

为提升沥青路面再生混合料的设计水平,文章以某高速公路养护为依托,总结了RAP材料的回收、破碎和筛分等方法,并对混合料中的再生剂掺量、油石比和矿料级配等参数进行了优化设计。同时,基于车辙试验和马歇尔试验,对再生沥青料的设计效果展开评价,以供参考。

重载交通下高RAP比例热拌再生沥青混合料性能研究

为了分析重载交通下高RAP比例热拌再生沥青混合料的性能,基于有限元软件,分析了重载交通下沥青路面的力学响应行为,并利用开发的植物油基高性能再生剂,对老化沥青进行再生,采用Superpapve设计方法,进行30%RAP热拌再生沥青混合料配合比设计。分析结果表明,与大修前的路面结构相比,在荷载作用下大修后的路面结构,其竖向位移减小了近30%,层底弯拉应力减小了16%,最大剪应力减小了近23%。同时,开发的植物油基高性能再生剂能很好地恢复老化沥青的性能,再生后的沥青性能及高RAP比例热拌再生沥青混合料的性能均能满足现行规范要求。

高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料在大中修工程中的应用

结合"沥青路面材料再生利用技术研究和工程示范"课题,论文开展了高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料设计及工程应用研究,包括废旧沥青混合料的性能评价、新沥青及新集料的选择、厂拌热再生混合料组成设计及性能评价、再生混合料质量控制、试验路工程观测与评价等几方面。为保障高旧料掺量厂拌热再生沥青混合料在大中修工程中的应用质量,有关经验可供相关专业人员参考。

沥青路面厂拌热再生RAP料掺量影响因素分析

针对目前沥青路面厂拌热再生技术应用中遇到的RAP料掺量较低的问题,以江苏宿淮盐高速淮安大桥服役11年的SMA-13型RAP料为研究对象,通过理论与实验相结合手段分析了RAP料掺量的影响因素。研究结果表明:RAP料掺量受旧沥青性能的可恢复程度、RAP集料级配的可调性、RAP集料级配与油石比的质量控制以及新集料的加热温度4个因素的综合影响。在实际工程中可以通过掺入再生剂、减小RAP料中细料的比例、控制RAP料中油石比的偏差以及设法降低新集料的加热温度来提高RAP料的掺量,提高厂拌热再生技术的经济和社会效益。

RAP外掺比例对厂拌热再生混合料性能的影响分析

为研究RAP外掺比例与厂拌热再生沥青混合料路用性能的关系,首先分析新沥青和原沥青的各性能指标,然后确定再生剂与最佳油石比等参数,并设置10%、20%、30%、40%、50%5种RAP外掺比例做对比试验组。对各RAP外掺比例的再生沥青混合料进行高温抗车辙性能、抗水损害性能、低温抗裂性能、抗压回弹模量等试验,并对试验数据进行分析。最后得到结论:合理的RAP材料分级可避免再生沥青混合料不均匀现象的发生;外掺RAP可有效提升再生沥青混合料的高温抗车辙性、抗水损害性能,且与RAP外掺比例呈正相关关系;在试验温度15℃和20℃条件时再生沥青混合料的抗压强度值和抗压回弹模量值与RAP外掺比例呈正相关关系。

高掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能应用研究

再生沥青混凝土是一类可再生、可循环利用的自然资源,在道路建设及维护管理领域具有非常重要的作用,但是其在实际的施工中容易出现水稳定性、高温稳定性等路用性能问题,加强再生沥青混凝土优化设计显得有为重要。文章基于某一高速公路改扩建工程的,对高掺量厂拌热再生沥青混合料的路用性能及其应用进行了深入研究,以期有效确保再生沥青混凝土的应用。