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。

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture, HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。

聚酯纤维对高掺量RAP的沥青混合料路用性能的影响

为探究聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能的影响,取质量分数为60%、80%和100%的废旧沥青混合料(RAP)并掺加质量分数为1%、2%、3%、4%的聚酯纤维,制成再生沥青混合料,对再生沥青混合料开展了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、低温小梁弯曲试验和高温车辙试验。试验结果表明:掺加质量分数3%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳高温稳定性能;掺加质量分数2%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳低温抗裂性能。因此,建议掺加质量分数为2%~3%的聚酯纤维来改善高掺量RAP再生沥青混合料的路用性能。

高速公路高掺量RAP再生水稳碎石基层技术研究与工程应用

文章基于对回收沥青路面材料(RAP)和新集料的物理力学性能评价和筛分试验结果,采用分档掺配的设计方式,设计了4组不同RAP掺量的级配方案,击实后进行路用性能试验,分析无侧限抗压强度、抗压回弹模量和干缩性能,以研究不同掺量下的RAP对水稳碎石基层混合料路用性能的影响。试验结果显示,随着掺加RAP比例的提高,其最佳含水量变大,最大干密度变小。此外,随着RAP比例增大,水稳碎石基层混合料试件呈现出抗压强度、回弹模量降低而干缩性能提高的规律,最后依托高速公路试验段进行了高掺量RAP再生水稳碎石基层的工程应用,工后检测结果显示,试验段的基层各项检测指标均满足设计规范要求。

基于响应曲面法的大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料级配优化设计

为避免对沥青混合料进行级配设计优化时采用经验法所选最优级配曲线不足,基于响应曲面法对级配类型AC-20大掺量(30%)RAP厂拌热再生沥青混合料进行级配优化设计,得到当集料19 mm筛孔通过率为97.2%、4.75 mm筛孔通过率为39.3%、0.075 mm筛孔通过率为6.0%、油石比为4.48%时,所得配合比为最优设计结果,最优条件下模型预测值为空隙率4.00%、间隙率为13.17%、饱和度为70%、稳定度为11.75 kN.试验证明:实测值与模型预测值之间相对误差较小(均不大于3%),说明建立的二阶模型拟合结果较好;响应曲面法可对沥青混合料配合比设计进行有效预测,并给出40%~70%RAP掺量的级配优化结果.

高掺量改性RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能宏微观机理

旨在研究再生剂和改性剂提升高掺量沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)热再生沥青混合料低温抗裂性能的宏微观机理,进而弥补其低温抗裂性能不足的显著缺陷,设计了3种改性剂配比方案(8%再生剂1、8%再生剂2、4%再生剂2+4%改性剂),开展了高掺量改性RAP热再生沥青混合料室内小梁弯曲试验,分析了混合料的宏观断裂行为特征,进而基于近场动力学理论建立了相应的数值模型,揭示了混合料内部裂纹萌生与扩展的微观机理以及不同改性剂的作用机理。结果表明,双外加剂(再生剂和改性剂)配比下高掺量RAP再生沥青混合料的破坏应变、劲度模量、应变能密度等低温抗裂性能指标均优于单独使用再生剂,近场动力学理论可较好地模拟再生沥青混合料的低温开裂行为;再生剂可显著提升旧沥青界面处的黏结能力,再生剂1使试件底部应力分布更为均匀,再生剂2恢复旧沥青黏结能力的效果更优;而改性剂则提升沥青的整体性能,且对新沥青的性能提升更加明显;相较于单独使用再生剂,双外加剂可恢复旧沥青性能并提升沥青整体的黏性,有效弥补高掺量RAP再生混合料低温抗裂性能不足的缺陷。

RAP掺量对沥青路面施工性能的影响

沥青路面再生技术在道路养护工程中已被广泛应用,RAP的掺配比例对该技术也有重要影响。为研究RAP掺量对沥青路面施工性能的影响,论文拟定RAP掺量分别为10%、20%、30%和40%的沥青材料,通过马歇尔试验、车辙试验及冻融劈裂试验分别进行各项指标性能测试。结果显示:在这4种掺量下,随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料可获得较好的高温稳定性和水稳定性,而对其低温性能有一定的抑制作用,一定程度上可提高施工和易性,对施工性能有积极的影响。

热再生RAP预制构件高低温性能研究

以AC-13级配范围为基础,通过调整2.36mm筛孔通过率,对比马歇尔试验指标和路用性能指标变化情况,确定最终级配。通过对成品构件进行切割制备试件,对再生RAP构件的高温性能和低温性能进行研究。研究结果表明:生产线成型的不同批次试件的动稳定度、低温弯曲数值与混合料设计阶段具有较高的吻合度,变异系数也较低;从代表值结果来看,动稳定度的总体平均代表值达到3102次/mm,低温最大弯拉应变总体平均代表值达到2670με,均大于普通沥青混合料的相关要求,说明生产线成型的预制构件高、低温性能满足使用要求。

再生剂对高掺RAP再生沥青混合料性能的影响

基于沥青性能指标,通过试验,确定再生剂的最佳用量。采用"高性能沥青路面"沥青混合料设计方法,对新拌沥青混合料、掺加50%废旧沥青混合料热再生沥青混合料及掺加50%RAP+再生剂热再生沥青混合料的综合路用性能进行了试验研究。试验结果表明:再生剂的加入使旧沥青混合料中老化沥青的粘结性能得到恢复,使再生混合料抗水损害的能力得到改善;掺加再生剂能够软化高含量RAP热再生沥青混合料,但是这些混合料的劲度模量比新拌沥青混合料的要大,且具有更好的高温稳定性;掺加适量的再生剂能够提高高含量RAP热再生沥青混合料的低温抗裂性。

高比例RAP掺量热再生SMA混合料新旧料融合性及工厂化生产参数研究

新旧料融合性及工厂化生产参数是厂拌热再生混合料技术性能的关键所在。为了优化高比例掺量热再生SMA混合料配合比设计并指导工厂化生产,利用了流变学试验原理和SHRP试验方法,采用抗车辙因子、低温蠕变速率、车辙、约束试验温度应力、四分点加载疲劳试验,研究了橡胶油和芳香油2种再生剂在不同掺量下的热再生混合料新旧沥青转移规律和路用性能。得出了热再生混合料最佳的RAP掺配比例和新旧料转移规律,证明了再生剂掺量的合理性,并用于指导热再生混合料配合比设计与工厂化生产。工程实践证明,本文所确定的再生剂掺量、RAP预热温度、新集料加热温度、混合料拌合温度和拌合时间等工厂化生产参数是合理可行的,可为后续工程实践提供借鉴。

大掺量中温再生沥青混合料性能研究

采用中温再生剂制备了中温再生沥青,研究了中温再生沥青混合料的拌和成型温度以及其路用性能。通过绘制中温沥青的黏温曲线并联合中温再生沥青混合料的马歇尔试验结果,确定了中温再生沥青混合料的制备成型温度。通过马歇尔指标参数确定了中温再生沥青混合料的最佳配合比,并将中温再生沥青混合料和热拌再生沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果显示:(1)中温再生沥青混合料的最佳拌和温度为135℃,最佳压实温度为125℃,比热拌再生沥青混合料低40℃;(2)中温再生沥青混合料的高温性能、水稳定性和低温性能均优于热拌再生沥青混合料;(3)随着RAP掺量的增加,中温再生沥青混合料的高温稳定性逐渐升高,但RAP掺量的增加会降低水稳定性和低温性能。

厂拌热再生沥青混合料的设计分析

为提升热再生沥青路面性能,实现回收材料的高效利用,文中以某公路工程为例,先分析原材料选用,提出不同RAP掺量及确定最佳沥青用量,然后进行车辙、小梁弯曲试验,分析厂拌热再生沥青混合料的路用性能变化。结果表明,随RAP掺量的增加,厂拌热再生沥青混合料高、低温性能变化明显。

厂拌热再生RAP沥青转移特性研究

为准确评价废旧沥青混合料(RAP)中的旧沥青再生后向新集料表面转移的情况,提出了再生沥青转移率的计算方法,研究了不同拌和工艺参数、RAP掺量、再生剂类型及其掺量对再生沥青转移率的影响,采用灰关联分析方法确定了各拌和工艺参数对再生沥青转移率的影响程度.结果表明:RAP预热温度对再生沥青转移率的影响最大,但不宜超过130℃;新集料加热温度的影响次之,宜设定在180℃左右;拌和时间的影响最小,宜控制在90 s左右.再生沥青转移率随RAP掺量的增加不断降低,随再生剂掺量的增加而不断升高,其中基于减四线抽出油研发的A型再生剂的再生沥青转移效果最佳,其掺量为8%时再生沥青转移率超过30%.

高RAP掺量厂拌温再生SMA-16混合料耐久性试验研究

为了解决热再生旧料加热温度过高碳化、送料通道堵塞、RAP掺量不高,并充分利用SMA路面的残余强度,提高路面结构的长期使用性能。进行了再生SMA—16混合料路用性能研究和试验路铺筑,基于车辙、低温弯曲、冻断、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验研究了30%、40%、50%RAP掺量的温再生SMA混合料路用性能,探讨了废旧SMA沥青路面材料高效温拌再生技术的可行性。试验结果表明,随着RAP掺量增大,再生SMA混合料高温稳定性提高,而低温抗裂性和抗疲劳耐久性随RAP掺量增大而降低,低温抗裂性是制约增大RAP掺量的技术瓶颈。RAP掺量小于30%时,再生SMA混合料的各项路用性能均满足现行施工规范技术要求,掺加30%再生料后SMA混合料疲劳性能在各应变水平下降低幅度较小,但RAP掺量达到50%后SMA混合料疲劳寿命下降较为显著。室内试验及工程应用结果表明,温拌再生SMA改性沥青混合料可用于表面层,废旧SMA沥青路面材料高效再生技术是可行的,其经济效益和社会效益显著。

高掺量RAP热再生沥青混合料路用性能研究

在保证RAP再生沥青混合料路用性能的同时,如何合理利用废旧沥青混合料,对推进废物再生利用具有重大的意义。文章通过对石安高速上面层刨铣料进行抽提筛分试验,评价RAP材料的相关性能;确定了RAP掺量为20%、30%、40%时再生混合料最佳沥青用量,然后开展浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验及再生沥青混合料疲劳试验;同时系统地分析了不同RAP掺量对热再生沥青混合料的疲劳性能、高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的影响规律。研究表明:回收旧沥青的黏度值、延度及软化点均呈现下降趋势;不同的掺配满足各体积指标要求4.75mm的通过率和最佳沥青用量。

攀枝花地区高RAP掺量SMC常温再生沥青混合料性能研究

本文在室内通过马歇尔试验和各项性能试验,验证了高RAP料的各项技术指标的性能,确定了SMC-20常温再生沥青混合料的级配范围和配合比设计方法及最佳油石比,并确定了该混合料的特性比较符合川西南地区的气候特点,它的推广应用能够更好地节省道路工程投资造价,解决了沥青路面循环利用的难题,提高工程质量,在拌和、摊铺、碾压过程中节约燃油消耗,减少有害气体的排放,有利于环境保护。

基于高模量剂和Terminal blend橡胶沥青复合改性技术耐久性高RAP掺量热再生混合料性能研究

为突破高RAP掺量厂拌热再生混合料RAP掺配比例低、低温性能、水稳定性和耐久性差的技术瓶颈,以法国高模量沥青混合料性能评价体系为依托,基于Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复配技术进行了Terminal blend与PR.S复合改性沥青性能试验、Terminal blend与PR.S复合改性50%RAP掺量热再生混合料EME2设计、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,及MMLS1/3和四分点加载疲劳试验,研究了TB+高模量复合改性沥青用于高RAP掺量热再生混合料的可行性和耐久性。试验结果表明,12%TB+0.6PR.S、18%TB+0.6PR.S、22%TB+0.6PR.S 3种TB胶粉改性沥青与高模量剂复配方案下改性沥青的高低温性能均可达到甚至优于SBS改性沥青,工程实践中可优先采用18%TB+0.6PR.M复合改性方案掺配比例来改善沥青混合料的高低温性能。基于TB与高模量复配技术所生产的耐久性高RAP掺量热再生混合料具有沥青用量高、模量高、空隙率小、抗车辙性能和抗疲劳性能优良的技术特点;Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复合改性高RAP掺量热再生混合料抗高温、重载条件下的剪切变形能力和剪切疲劳破坏强度均优于SBS热再生混合料,TB与高模量复配方案是改善高RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效途径。

高掺量RAP材料的厂拌热再生混合料设计及应用

为实现回收沥青路面(reclaim asphalt pavement,RAP)材料的高掺量应用,保证热再生沥青混合料的路用性能,采用马歇尔试验方法进行高掺量热再生沥青混合料的配合比设计,提出配合比设计过程中各阶段的关键步骤,并对3种不同RAP材料掺量的再生混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的检测。对比测定结果发现,按照该试验方法,RAP材料控制在40%~50%时可以保证再生混合料的路用性能。依托实际热再生工程,铺设试验路段,改进并优化施工工艺,实现RAP材料在厂拌热再生中的高掺量应用。

高RAP掺量热再生混合料抗裂性能研究

采用低温蠕变、低温弯曲、约束试件温度应力和三分点加载疲劳试验从不同角度揭示了RAP掺量对热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能的影响,通过抗裂性能试验分析了木质素纤维、玄武岩纤维、橡胶粉、BRA岩沥青、SBR、硅藻土6种添加剂对高RAP掺量热再生混合料抗裂性能的改善作用。试验结果表明,随着RAP掺量增大,热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能均下降,低温抗裂性不足是制约厂拌热再生混合料增大RAP掺量的主要技术瓶颈,掺加6种添加剂后热再生混合料低温抗裂性能均有一定程度提高,抗疲劳性能显著增大,玄武岩和木质素纤维对热再生混合料低温性能和抗疲劳性能贡献最大,而BRA岩沥青效果最差,建议优先选择玄武岩纤维来改善高RAP掺量热再生混合料的抗裂性能。

高掺量RAP冷再生沥青混合料路用性能研究

为提高RAP利用率、降低公路养护成本、保护生态环境,对75%、90%及100%RAP掺量冷再生沥青混合料进行配合比设计,得到最佳油石比确定方法,并进行抗拉性能、抗压性能及水稳定性能等路用性能试验,对3种RAP掺量混合料进行试验段铺筑。试验结果表明:1)增加击实次数,冷再生沥青混合料的劈裂强度及干湿劈裂强度比随油石比的增加而增加,无法用来判断最佳沥青用量,引入无侧限抗压强度指标来确定最佳沥青用量;2)75%、90%及100%RAP掺量冷再生沥青混合料的抗拉性能、高温性能、抗水损坏性能及抗压性能,随RAP掺量的增加呈下降趋势;3)3种RAP掺量下冷再生沥青混合料试验段压实度可达98%以上,质量检测结果符合规范要求。研究结果可为高掺量RAP冷再生沥青混合料在我国公路建设中的应用推广提供参考。