Application and Research on Plant-Mixed Thermal Regeneration Technology of RAP Asphalt Mixtures

When the plant-mixed thermal regeneration technology is adopted for the waste asphalt pavement mixtures,its performance can basically reach the level of freshly-mixed asphalt concrete,which can be used for paving the middle and lower layers of road pavements of various grades.Through the research and application of plant-mixed thermal regeneration technology based on China's Kunming-Yuxi Expressway Pavement Overhaul Project,this paper summarizes relevant technical points and effectively advocates the promotion and application of this technology in highway maintenance.

基于路用性能的热再生沥青混合料RAP掺量研究

为解决沥青路面热再生技术中RAP掺量受限,提高沥青混合料再生利用效益,对热再生沥青混合料的RAP掺量开展了研究。首先,从试验材料的性能测试着手,严格控制试验材料的质量,对7种不同RAP掺量下再生沥青混合料进行详细的配合比设计;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验和间接拉伸疲劳试验,综合测试不同RAP掺量下AC-20型再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等4类路用性能;最后,采用灰色关联度分析方法,确定了RAP掺量与路用性能评价指标之间的关联程度。结果表明:(1)随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐提高,水稳、低温和疲劳性能逐渐下降,并且其高温、低温和水稳性能的评价指标均在30%~40%的RAP掺量范围内加速变化,而疲劳性能的评价指标在40%~50%RAP掺量范围内加速变化;(2)灰色关联度分析显示RAP掺量与再生沥青混合料的动稳定度联系最为紧密,因此其高温性能对RAP掺量变化最为敏感;(3)根据再生沥青混合料路用性能评价指标与RAP掺量的灰色关联度分析结果,并结合路用性能随RAP掺量增加的变化规律以及沥青路面结构层功能,综合确定本批AC-20型再生沥青混合料中RAP合理掺量范围为35%~40%。

不同RAP掺量下热再生沥青混合料性能衰变规律

本文采用自主研发的全寿命分析仪对沥青混合料分别进行0、4、8、12个月的模拟老化,采用冻融劈裂试验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验,研究不同RAP掺量下热再生沥青混合料长期老化后各项性能的衰变规律.结果表明:在12个月模拟老化后,RAP掺量为30%时沥青混合料的流变次数达到最大,RAP掺量的提高使得TSR衰减幅度变大且断裂能下降.50%RAP掺量时再生料TSR衰减幅度比新拌料大7.9%,流变次数和断裂能较新拌料分别减少38.6%和61.7%.长期老化作用下RAP掺量对沥青混合料疲劳寿命衰减的影响不明显,但会降低其应力敏感性.

长期高温浸水对热再生沥青混合料疲劳性能的影响

沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)的热再生利用可实现道路固废资源化利用,符合绿色可持续发展要求,但高掺量RAP热再生沥青混合料的使用耐久性是急需解决的难题。针对中国南方高温多雨气候特点,开展30%RAP掺量热再生沥青混合料与普通沥青混合料长期高温浸水后的强度衰减、耐疲劳特性与自愈合性能的研究。试验结果表明30%RAP热再生沥青混合料间接拉伸强度和疲劳寿命大于普通沥青混合料,但60℃浸水间接拉伸强度和疲劳寿命均呈明显下降,且强度与疲劳寿命残留率呈明显的线性相关性,可用于强度与寿命预测。普通沥青混合料的间接拉伸疲劳愈合水平高于30%RAP热再生沥青混合料,但浸水后二者自愈合能力大体相当。与间接拉伸疲劳试验相反,30%RAP热再生沥青混合料弯曲疲劳寿命约为普通沥青混合料的50%,60℃浸水14 d后衰减到1/3。二者疲劳愈合性能基本相当,且在有水条件下均难以很好愈合。建立了基于浸水时间的动态模量衰减预测模型,可用于量化分析高温多雨气候条件对模量的影响以及进行剩余疲劳寿命预估。

基于响应曲面法确定玄武岩纤维热再生沥青混合料最佳配合比

在进行沥青混合料配合比设计时,由于掺加两种或两种以上掺合物时,采用马歇尔试验法或正交试验法进行沥青混合料配合比存在不足,为了确定沥青混合料最佳配合比,通过基于响应曲面法中的BBD(Box-Behnken design)法对级配类型AC-13掺加玄武岩纤维、RAP的热再生沥青混合料进行级配优化设计。结果表明,计算优化得出最佳油石比为5.17%、旧料掺量RAP为31.89%及玄武岩纤维掺量0.26%。并通过试验对预测模型进行验证,预测值与实测值模型之间相对误差较小(小于3%),可见BBD法建立的二阶模型具有较好的拟合效果,对再生沥青混合料各掺量配合比设计能进行有效优化,并且最佳各掺量下的玄武岩纤维热再生沥青混合料具有良好的路用性能。

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。

RAP掺量对热再生沥青混合料高温性能的影响

为研究不同旧料(RAP)掺量对热再生沥青混合料高温性能的影响,采用动态蠕变试验方法,分别对旧料掺量在20%~70%之间的普通沥青AC-20再生料和改性沥青AC-13再生料进行高温性能评价。结果表明,与新料相比,添加了RAP的两种再生混合料的高温抗车辙性能明显提高,且在RAP掺量为40%时,高温性能达到最佳并趋于稳定。而添加再生剂并不能改善再生料的高温抗车辙性能。在RAP掺量相同时,AC-13改性沥青再生混合料的高温性能较AC-20普通沥青再生混合料更优;但在RAP掺量为40%时,两者的性能相近。可将掺加40%旧料的AC-20普通沥青再生料用于中面层,改善其高温性能。

沥青路面热再生施工技术与质量控制措施分析

为提升路面使用质量,满足车辆行驶安全需求,促进路面建设领域的高效发展,文章对沥青路面热再生技术进行分析,根据国内对热再生技术的应用,综合现场路面施工建设情况,从沥青路面热再生、施工准备、拌和、摊铺、碾压等方面翔实研讨了沥青路面热再生施工技术,最后提出了相应的质量控制措施,以供参考与借鉴。

厂拌热再生AC-20在高速公路改造中的配合比设计与研究

本论文针对厂拌热再生AC-20沥青混合料配合比设计进行了深入研究。通过分析再生沥青料的特性和影响因素以及石料的级配和物理性质等关键参数,确定了合理的配合比设计方法。在实验室条件下,通过马歇尔试验和相关测试手段,对比了不同沥青料含量下的混合料性能。结果表明,适度控制沥青料的添加量可以显著提高混合料的稳定性、抗剪强度和耐久性。

玄武岩纤维对高RAP掺量热再生沥青混合料路用性能的影响

为解决热再生沥青混合料的性能受原路面沥青混合料回收料(RAP)影响,存在的掺量低、耐候性差、易发生早期病害等问题。通过研究不同RAP掺量及玄武岩纤维对热再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳性能的影响规律,改善其路用性能。结果表明:掺加玄武岩纤维可明显改善热再生沥青混合料的路用性能,当RAP掺量达到50%时,混合料的动稳定度达到8721次/min,抗弯拉强度为8.1MPa,弯拉应变为2621με,浸水残留稳定度为86.1%,冻融劈裂强度比80.8%,满足使用要求。

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。

VE改性剂在普通沥青路面复拌就地热再生工程中的应用研究

本文以广东省某高速公路为依托,通过对路面技术状况、结构强度的调查,结合历年养护情况,分析了路面病害产生的主要原因;研究了旧路面沥青混合料的组成及再生材料的性能,确定了再生剂的添加比例;对比分析了VE改性沥青、普通沥青、PG76沥青各项指标结果,研究了VE改性剂对普通沥青混合料路用性能的提升效果。

橡胶沥青路面双层同步就地热再生技术应用研究

针对采用双层同步就地热再生工艺对公路橡胶沥青上、中面层废旧料进行利用的技术问题,观测了原路面上面层SMA-13(沥青玛蹄脂碎石混合料)和中面层Sup-20(Superpave沥青混合料)的橡胶沥青性能,分析了再生剂用量对沥青针入度、软化点的恢复效果。通过室内试验对比了沥青含量、直投式高黏度改性剂掺量对沥青混合料高温性能、抗水损害性能等的影响,提出了再生橡胶沥青混合料性能提升方案。在实际工程中进行了双层同步就地热再生工艺验证,现场试验表明再生沥青混合料的性能得到了有效提升,路表功能良好。研究结果可为我国新一代沥青路面就地热再生养护技术的发展提供参考。

聚合物改性热再生沥青混合料性能评价

厂拌热再生技术是一种用于高效回收沥青混合料(RAP)的新型技术。使用再生材料的关键挑战在于恢复材料在使用过程中损失的性能。为提高热再生沥青路面的性能并增加旧料的循环利用率,本研究采用SBS改性沥青对再生沥青混合料进行改性。首先,根据不同的沥青类型和旧料掺量,制备了四种不同的沥青混合料;其次,通过室内试验对这些混合料的力学性能和路用性能进行对比分析。结果表明,与常规沥青混合料相比,热再生沥青混合料在高温稳定性、抗剪切性和抗变形能力方面表现出显著的提升,其低温抗裂性能、水稳性和疲劳性能有所降低。采用SBS改性的热再生沥青混合料在各项性能指标上均优于未改性的热再生沥青混合料。进一步研究发现,当RAP掺量达到30%时,SBS改性热再生沥青混合料的性能仍然能够满足相关规范要求。这一发现为SBS改性沥青在热再生技术中的应用提供了有力的依据。

基于发泡技术的就地热再生沥青路面压实特性研究

将泡沫温拌技术(FWMA)应用到就地热再生技术(HIR)中以改善就地热再生沥青混合料(HIR-AM)的压实效果。通过膨胀率和半衰期试验确定了泡沫沥青制备的工艺参数,研究了泡沫沥青对HIR-AM压实质量的提升效果,通过室内试验评价了泡沫就地热再生沥青混合料(HIR-FAM)的路用性能,最后结合实体工程对研究结果进行了验证,并总结了HIR-FAM施工工艺。研究结果表明:发泡温度为170℃、用水量为1.7%时,SBS改性沥青的发泡效果最佳;在相同的拌和温度下,FWMA可使HIR-AM空隙率降低3.8%~21.2%,能量压实度指数CEI降低27.83%~64.75%;动稳定度、弯拉强度、最大弯拉应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高12.2%、13.4%、11.8%、8.8%、4.9%,且具有更好的水热稳定性。实体工程检测结果表明,采用HIR-FAM路段的平均压实度比采用HIR-AM的路段提高了0.79%以上,且其压实均匀性更优。

厂拌热再生技术在沥青路面养护工程中的应用

文章分析了厂拌热再生技术对路面性能、施工效率及环境保护的影响。通过实际工程项目,采用厂拌热再生技术对废旧沥青路面进行处理。对再生沥青混合料的性质进行了详细分析,并优化了拌和及施工工艺。通过对比实验和性能测试,评估了再生路面的高温稳定性、低温韧性等关键指标。应用厂拌热再生技术后,路面的抗压强度平均提高了20%以上,与传统方法相比,施工周期缩短了约50%,提高了养护效率。该技术不仅提升了路面性能、提高了施工效率,还对环境保护做出了积极贡献。

基于冷添加下的厂拌热再生沥青混合料在广州市政道路中的研究与应用

依托广州市政道路养护工程项目,研究探讨了冷添加下厂拌热再生沥青混合料在广州地区的工程应用。开展了废旧沥青路面材料(RAP)冷添加的厂拌热再生沥青混合料配合比设计、生产工艺优化,并对再生沥青混合料的高温性能、水稳定性能、抗疲劳性能进行检验。试验结果表明:合理的材料设计和生产工艺优化,可保证冷添加下厂拌热再生沥青混合料的路用性能稳定,可在实际工程中推广使用。

沥青路面再生利用试验分析

高级沥青路面的再生利用 ,在国内还是一个崭新的课题。经过多次反复试验 ,成功开发出了新型再生剂。以旧路改造工程为依托 ,对高等级沥青路面再生混合料的性能和设计方法进行了深入的试验和理论研究 ,大量的试验证明再生混合料的性能与旧料的掺配率和再生剂的用量有很大关系。提出了符合我国国情的再生混合料设计方法 。

沥青路面就地热再生拌和分散性评价方法

为了有效评价沥青路面就地热再生过程中旧路面沥青混合料的拌和分散性,保障就地热再生拌和工艺质量,设计一种简单可行的室内拌和筛分试验,通过室内模拟拌和与筛分试验,研究就地热再生过程中不同加热温度,不同拌和时间,再生剂的加入对就地热再生混合料分散性的影响.试验结果表明:当旧料加热温度由110℃提高至120℃时,旧料的拌和分散性明显提高;当旧料的拌和时间由1 min延长至2 min时,旧料的拌和分散性也会得到明显改善;加入再生剂后,再生剂能够起到软化旧料的作用,从而改善旧料的拌和分散性.旧料的加热温度,拌和时间以及再生剂的加入是影响旧料拌和分散性和就地热再生拌和工艺质量的3个关键因素.提高旧料的加热温度,延长旧料的拌和时间以及添加软化作用良好的再生剂均能够有效改善旧料的拌和分散性,提高就地热再生工艺质量.

橡胶热再生混合料低温性能与细观特征研究

以橡胶沥青再生混合料为研究对象,对冻融前后的小梁试件分别进行低温弯曲试验,研究不同胶粉掺量（6.4%,9.2%和14.1%）、不同胶粉细度（20目,40目和80目）和不同RAP掺量（25%,35%和50%）条件下的橡胶热再生沥青混合料的低温性能.基于工业CT无损检测技术,对冻融前后的橡胶热再生混合料试件分别进行扫描,并定量表征冻融前后试件体积指标的变化.研究结果表明：RAP掺量为25%,胶粉细度为80目,胶粉掺量为9.2%的橡胶热再生沥青混合料冻融后的低温性能下降幅度最小;相较于基质沥青热再生混合料,橡胶沥青热再生沥青混合料具有更好的耐久性及低温性能;通过对比工业CT扫描结果发现,冻融后的橡胶热再生沥青混合料试件闭口空隙率增大了20.3%,且在0~25mm3体积范围内的空隙数量减少了13.8%,在25~50 mm3体积范围内的空隙数量则增加了62.9%.