热拌及温拌再生沥青混合料疲劳特性研究

为了在路面养护工程中更好地利用再生沥青混合料,设计了RAP掺量均为80%的热拌及温拌再生沥青混合料,对其进行四点弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析普通再生剂和温拌再生剂对再生沥青混合料疲劳性能的影响,并与新拌沥青混合料进行对比。结果表明:1)温拌再生沥青混合料的疲劳性能虽不及新拌沥青混合料,但显著优于热拌再生沥青混合料;2) 3种沥青混合料达到疲劳破坏时的累积耗散能和疲劳寿命在双对数坐标系中均呈现出良好的线性关系,且此关系不受再生剂种类及是否掺加RAP的影响,由此可通过线性拟合得到用累积耗散能表示的疲劳方程。

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。

基于MIST的热再生沥青混合料水稳定性及动态模量研究

文中采用水损坏敏感性测试仪(moisture induced stress tester,MIST)模拟动水损害,研究热再生沥青混合料的水稳定性和黏弹性,RAP掺量为0%、30%、45%与60%.基于标准飞散、浸水飞散和MIST处理后的标准飞散试验,研究RAP掺量对混合料静水及动水损害后水稳定性的影响.基于动态模量测试,研究RAP掺量对混合料黏弹性的影响.结果表明:MIST处理后,混合料外观无变化,但毛体积相对密度降低、空隙率升高;对于同种沥青混合料,浸水飞散的飞散损失最大,其次是MIST后标准飞散,最后是标准飞散;30%和45%RAP混合料的水稳定性相当,60%RAP混合料的水稳定性下降明显;MIST处理后标准飞散试验可以作为混合料水稳定性的评价方法.热再生混合料的动态模量高于全新料,RAP掺量越大,动态模量越大.

厂拌热再生沥青路面性能研究

对基质沥青、集料、改性剂等原材料的各项指标进行检测,并进行厂拌热再生沥青混合料配合设计。通过车辙试验、小梁弯曲试验检测厂拌热再生沥青混合料高温性能、低温抗裂性。得出结论:随着RAP掺量增加沥青混合料高温性能逐渐增加,低温性能随着RAP增加先增加后减小,在40%掺量时,低温性能最佳,可用于道路施工养护中。

温拌再生沥青混合料性能试验

按照热拌再生设计方法配制了废旧沥青混合料(RAP)掺量分别为20%,30%和45%(质量分数)的AC-13F热拌再生沥青混合料.在此基础上,采用干拌法和湿拌法两种制备工艺分别配制温拌再生沥青混合料.利用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲和弯曲蠕变试验来评价热拌及温拌再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性能.结果表明:温拌再生沥青混合料除高温性能优于热拌再生沥青混合料外,其低温抗裂性能和水稳定性能均低于热拌再生沥青混合料;随着RAP掺量的增加,热拌及温拌再生沥青混合料的路用性能除高温性能有所提高外,低温抗裂性能和水稳定性能均有不同程度的降低;制备工艺对温拌再生沥青混合料的性能有一定程度的影响.

基于耗散能法分析热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳特性

为了分析废旧沥青路面材料(reclaimed asphalt pavement,RAP)掺量和Sasobit对再生沥青玛蹄脂碎石混合料(stone mastic asphalt,SMA)疲劳性能的影响,本文设计并比较了不同RAP掺量(0%、20%、30%)的热拌及温拌SMA沥青混合料.对不同类型SMA沥青混合料进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析其疲劳特性.研究表明:1)不同类型SMA沥青混合料的疲劳次数与累计耗散能之间的关系不会随RAP掺量改变以及是否添加Sasobit发生变化,其疲劳寿命与累计耗散能在双对数下,均表现出良好的线性关系,且具有唯一的关系方程.2)随着RAP掺量的增加,再生SMA沥青混合料的累积耗散能降低,疲劳寿命下降.3)Sasobit对温拌SMA沥青混合料耗散能量的能力有不利影响,而对温拌再生SMA沥青混合料影响不大.

热再生沥青混合料精细化设计与路用性能研究

为了有效提高沥青路面回收料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP),尤其是粒径为0~5 mmRAP(记为细RAP)的利用率,选择了3种RAP掺量(30%、40%和50%)和3种细RAP掺量(10%、15%和20%)进行热再生沥青混合料配合比设计,明确了最佳油石比和体积参数;通过低温小梁试验和冻融劈裂试验评价混合料的路用性能,确定RAP最优化掺量,实现掺量精细化设计。研究结果表明,随着RAP掺量的增加,热再生沥青混合料最佳油石比逐渐增大,而所需添加的新沥青则逐渐越少;随着RAP和细RAP掺量的增加,混合料的低温抗裂性降低,水稳定性能则先增大后减小。综合考虑各种因素,建议RAP掺量不宜大于50%,细RAP掺量不宜大于20%。

就地热再生技术在重载SMA沥青路面中的应用评价及效益分析

依托312国道无锡段就地热再生试验路,通过与原路面材料性能进行分析对比,研究了老化沥青的性能改善、级配恢复以及再生混合料性能;设计并在实体工程中实施了3种再生方案,并通过对再生路面性能的长期跟踪观测,验证了就地热再生的效果;开展了定量效益分析,结果表明,相对铣刨重铺,再生工艺可节约工程经费、减少环境污染,具有显著的经济效益和环境效益。

破碎砾石就地热再生技术在成渝高速中的应用

为研究破碎砾石沥青路面就地热再生的可行性,依托成渝高速沥青路面大、中修养护工程,采用由破碎砾石、新沥青、再生剂及回收沥青等组成的再生沥青混合料,对再生沥青的流变性能、破碎砾石集料的再生稳定性能、混合料设计及路用性能进行试验研究。结果表明:再生沥青的高温等级比回收沥青低,低温抗裂性和疲劳特性得到改善,破碎砾石集料具有有效抵抗就地热再生施工损伤的性能,路面铺筑效果良好,可进行应用推广。

道路工程中厂拌热再生沥青混合料应用前景分析

文章以滁州市道路工程为例,结合再生沥青混合料发展和工程应用现状,从技术和经济性角度探讨了该工艺的应用前景。由研究结果可知再生沥青混合料技术可较好的在滁州地区推广应用,但需进一步研究该技术拌合设备改造和优化问题;厂拌热再生沥青混合料各项性能均满足规范要求,且厂拌热再生AC-20沥青混合料的成本比AC-20普通沥青混合料降低约4.6%。该技术对滁州市道路工程设计与施工、循环可持续经济发展有一定的参考价值。

RAP掺量对热再生沥青混合料性能影响分析

为了确定热再生沥青混合料合理的旧沥青路面材料（RAP）掺量,依托浙江省102省道杭昱线（临安段）旧沥青路面厂拌热再生利用试验路,通过大量室内试验,进行了不同RAP掺量的热再生沥青混合料AC-20C的目标配合比设计和路用性能分析.研究结果表明,旧沥青中掺加5％的再生剂和70％的新沥青,再生后的调和沥青可以达到A-70#目标沥青的性能要求;随着RAP掺量的增加,热再生沥青混合料的总最佳油石比和新料最佳油石比线性增加,而新沥青用量线性减少;RAP掺量在20％～40％％之间时,热再生沥青混合料的各项路用性能均满足规范的技术要求,且随着RAP掺量的增加,热再生混合料的高温稳定性呈指数关系增强,低温抗裂性、抗渗性和抗滑性呈线性减弱,水稳定性在RAP掺量为30％时达到最大.为此,按30％RAP掺量铺筑了试验路,经通车两年考验,取得了优良的应用效果.

高比例RAP掺量橡胶热再生混合料路用性能与改性机理研究

为改善高比例RAP掺量（RAP掺量≥25%）热再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性,提高RAP的掺配比例,研究了不同橡胶粉掺量（12%、14%、16%）和RAP掺量（30%、40%、50%）条件下纤维橡胶热再生混合料的工厂化生产参数和路用性性能,并进行了试验路铺筑。试验结果表明,掺加纤维和橡胶沥青可提高普通热再生混合料的高温稳定性,尤其是低温抗裂性和抗疲劳耐久性改善程度纤维橡胶改性热再生混合料性能可用于表面层,其经济效益和社会效益显著。推荐用于纤维橡胶沥青热再生混合料的适宜橡胶粉掺量为14%~16%。纤维和橡胶沥青对高比例热再生混合料的改性机理在于橡胶沥青增加了新旧沥青的融合程度,增强了老化沥青的活性和柔性,聚酯纤维在热再生混合料共混体中通过吸附稳定作用、纤维界面增强作用、加筋阻裂作用显著提高了热再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性。

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。

浅析沥青混合料厂拌热再生技术

我国公路经过几十年的跨越式发展已逐渐进入养护期,但公路建设、维修及养护过程中产生了大量的废旧沥青混合料,如处理不当将会对环境造成严重污染。目前,对废旧沥青混合料进行厂拌热再生是应用最成熟、最广泛的再生技术,可以有效解决由此带来的环境问题。论文在分析国内外沥青混合料再生技术研究现状的基础上,介绍了沥青混合料厂拌热再生技术的优缺点、再生原理、施工工艺流程、施工生产设备、技术要点等方面内容,提出了目前厂拌热再生技术需进一步研究的问题,为厂拌热再生技术的进一步推广应用提供技术支撑。

ATB-25厂拌热再生混合料在路面大修工程中的应用

为了循环利用路面回收材料,节省养护投资成本,依托G20青银高速靖边至王圈梁段的路面大中修工程,通过对沥青路面回收材料的检测评价、厂拌热再生沥青稳定碎石混合料的配合比设计、厂拌热再生拌合楼的改造以及铺筑试验段验证了厂拌热再生混合料的路用性能。结果表明:RAP掺量25%、改性沥青掺量2.3%的厂拌热再生混合料马歇尔残留稳定度为85.03%、冻融劈裂强度比78.9%、车辙试验动稳定度4 230次·mm^(-1),相比常规热拌沥青混合料抗车辙能力增强。再生混合料经济效益明显,可直接节约成本约15%。

再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响

为了研究不同再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响,通过SGC旋转压实试验、汉堡车辙试验以及低温弯曲试验对再生沥青混合料的施工和易性和路用性能进行研究。结果表明:随着再生剂对老化沥青性能恢复效果的增强,热再生沥青混合料的施工和易性、低温抗裂性和水稳定性逐渐增强,高温稳定性有所下降;SGC旋转压实试验中的交通密实指数TDI与汉堡车辙试验中的车辙变形率有很好的相关性,相关性指数93%;采用再生剂与沥青预混共热的再生工艺,老化沥青性能恢复效果最好,热再生沥青混合料的施工和易性、水稳定性得到明显改善,低温抗裂性也有一定的提升,高温稳定性有所降低,但仍满足规范要求。

多来源RAP下RHMA材料组成的动态控制策略

为降低多来源沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)变异对热再生沥青混合料(recycled hot-mix asphalt mixture,RHMA)的影响,提出一种基于材料组成-马歇尔指标回归模型的RHMA动态控制策略。分析福银高速三明段16个路段RAP的变异性,响应面法构建多来源RAP掺量、RHMA级配、沥青质量分数与马歇尔指标之间的二次回归模型,分析模型的可行性,验证该模型对RHMA材料组成进行动态控制的可行性。结果表明:多来源RAP的矿料级配、沥青质量分数、沥青性能变异性显著;基于RHMA材料组成-马歇尔指标模型所提出的动态控制策略可通过RAP材料特性实时调整RHMA的最优材料组成,为解决多来源RAP下RHMA的变异性提供了一种新方案。

厂拌热再生过程中旧矿料颗粒的迁移行为

为提高热再生混合料的均匀性与生产质量,设计一种以回收沥青路面材料(reclaimded asphalt pavement,RAP)模拟制备、利用磁铁分离新旧矿料及迁移程度测试为关键步骤的室内试验,并通过该试验分析了RAP掺量、拌和时间及沥青用量对不同规格旧矿料颗粒迁移程度的影响。试验结果表明:热再生沥青混合料中旧矿料颗粒不能全部脱离原矿料,其迁移程度约为55%~75%;RAP掺量对迁移程度影响不大,随着拌和时间和沥青用量的增加,迁移程度不断增大;适当延长拌和时间,掺加新沥青或再生剂以及增加沥青用量可以促进旧矿料有效迁移,提高热再生沥青混合料的均匀性。

厂拌热再生混合料平衡设计法与马歇尔设计法的对比研究

平衡设计法是近年来提出的一种新颖的沥青混合料设计理念,其为突破大掺量厂拌热再生混合料的性能瓶颈提供了重要的技术途径。为了探究平衡设计法在厂拌热再生沥青混合料配合比设计中所发挥的效能,采用第3类平衡设计法对不同RAP掺量的厂拌热再生沥青混合料进行了配合比设计,完成了路用性能分析。以3大指标和135℃布氏黏度为指标,对再生沥青结合料性能进行分析,确定了再生剂最佳掺量。以湿热耦合下沥青抗变形性能为设计沥青含量上限,以半圆弯拉抗裂性能为设计沥青含量下限,对5种不同沥青含量的再生混合料开展了性能研究,综合确定了最佳沥青含量。对平衡设计法下各RAP掺量的混合料进行性能测试,验证了平衡设计法对混合料配合比设计的影响以及RAP掺量对再生材料性能的影响。结果表明:相比于马歇尔设计法,平衡设计法在低RAP掺量下可主动降低配合比沥青含量,使材料具备更好的高温稳定性,而低温性能略逊于马歇尔设计法,空隙率稍大;在高RAP掺量下,基于抗裂性能需求,主动增加沥青用量能更好地保证再生沥青混合料的抗裂性,适当降低高温性能指标。平衡设计法能够有效降低RAP掺量增加带给再生材料性能的负面影响,比马歇尔设计法更注重抗裂性能以及水稳定性能指标波动范围的均衡,使材料具备更好的低温性能、更稳定的水稳定性能以及耐久性,有力地推动了厂拌热再生混合料配合比设计方法的技术进步。