温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能研究

为研究再生SBS改性沥青混合料(RAP)掺量和温拌剂种类对温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能的影响,通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验分析了在RAP掺量为0,10%,30%,50%,Sasobit温拌剂掺量为3.0%和Evotherm温拌剂掺量为2.0%的温拌SBS改性再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳性能,并通过灰色关联度分析RAP掺量对两种温拌再生沥青混合料路用性能的影响。结果表明,RAP的掺入可以极大地改善温拌再生沥青混合料的高温性能,但不利于其低温抗裂性能和水稳定性能。不同RAP掺量的沥青混合料对各项路用性能影响程度大小排序均为:水稳定性能<低温抗裂性能<高温稳定性能。在RAP掺量为30%时,掺入Evotherm温拌剂的再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能优于掺入Sasobit温拌剂的再生沥青混合料。

SMC再生SBS沥青的流变性能和微观特性研究

【目的】探究新型温拌再生剂甲基苯乙烯共聚物(styreneic methyl copolymer,SMC)对老化苯乙烯系热塑性弹性体(styrene butadiene styrene,SBS)改性沥青的再生效果和再生机理。【方法】首先,在室内制备不同老化程度的沥青。然后,采用SMC再生剂对不同老化程度的SBS改性沥青进行再生。接着,对再生后的SBS改性沥青进行动态剪切流变和低温弯曲蠕变试验,以评价其流变性能。最后,开展红外光谱试验以揭示其作用机理,进行电镜扫描试验以验证SMC再生剂的再生效果。【结果】SMC再生剂会降低老化SBS改性沥青的车辙因子,降低老化SBS改性沥青的恢复率,同时会使老化SBS改性沥青的低温性能得到极大提升。SMC再生剂未与SBS改性沥青发生化学反应,两者仅为物理共混。同时,SMC再生剂能够弥补沥青因老化产生的裂缝。【结论】SMC再生剂对老化SBS改性沥青具有较好的修复效果,能够为沥青的再生提供一种新的途径。

温拌再生沥青砂浆二次老化前后抗反射开裂性能评价

为研究温拌再生沥青路面的抗反射开裂性能,结合Overlay Tester(OT)试验与数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术,研究了长期老化后废旧沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)掺量对温拌再生沥青砂浆抗反射开裂性能的影响。研究结果表明:经过二次老化后,RAP掺量对温拌再生沥青砂浆的抗反射开裂性能影响显著,二者成负相关关系;在相同的老化条件下,不同RAP掺量的再生沥青砂浆裂缝扩展规律基本一致,二次老化后再生沥青砂浆的反射裂缝在初期开裂速度加快。

废油/树脂/己二酸二辛酯复合再生剂制备及温拌剂对沥青拌合老化保护效果评价

为验证废油对老化沥青性能恢复的适用性,借助响应面法使用废油、C9石油树脂、己二酸二辛酯配制了一种复合废油再生剂。为避免再生沥青拌合过程中轻质组分的挥发及老化,研究引入温拌剂降低拌合温度进而实现对再生沥青的性能保护。同时,测定了再生剂对老化沥青的再生效果以及温拌剂的保护效应。研究发现,老化沥青低温延展性不良的缺陷得到恢复,再生沥青高温抗变形能力优于基质沥青;再生沥青经温拌后,黏性成分更多,进而低温流变表现占优。再生剂有效补充了老化沥青的芳香族化合物;温拌再生沥青小分子油分物质得到了保护,二次老化中大分子物质基团的生成得到了控制。

高掺量环氧改性温拌再生技术在G327线中的应用

通过系统研究提出了高掺量环氧改性温拌再生沥青混合料ERAC-20用于G327线替代常规AC-20改性沥青下面层的试验路结构方案,设计了其沥青混合料目标与生产配合比矿料组成比例及级配曲线,确定了最佳油石比、环氧改性材料掺量及70#基质沥青掺量,验证了路用性能满足技术要求,提出了高掺量环氧改性温拌再生沥青下面层施工工艺与关键控制要点,实现了沥青面层回收料(RAP)的高价值、高性能和高掺量利用,其沥青混合料中的铣刨料掺量高达50%和70%,极大节约了沥青、碎石和燃油资源,显著降低了碳排放,具有良好的经济社会和绿色环保效益。

温拌掺钢渣再生沥青混凝土的制备及性能研究

论文设计了纯天然集料、钢渣+天然集料、钢渣+RAP(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)+天然集料三种集料组成的AC-13沥青混合料进行马歇尔实验研究;在此基础上,采用表面活性剂型温拌剂对掺钢渣再生沥青混凝土进行温拌和路用性能研究。结果表明:钢渣作为粗集料替代天然集料,能够提升沥青混凝土的性能,同时对再生沥青混合料的性能也有改善作用;再生沥青混凝土中加入温拌剂,在降低施工温度的同时,使RAP中的老化沥青能够更好地与新沥青及再生剂融合,从而改善再生沥青混凝土的性能。

生物和再生沥青及其混合料性能研究

通过设计再生生物沥青方案来探讨其在筑路材料应用中的可行性:首先采用生物沥青替代沥青,然后加入高比例的RA(>30%),最后在较低的温度(140℃)下生产沥青混合料,并系统评估了胶结料和混合料的性能。结果表明,温拌再生生物沥青混合料具有良好的承载力,50%和70%RA掺量的再生生物沥青的劲度模量分别为18120 MPa和15683 MPa,50%和70%RA掺量的再生生物沥青的永久变形百分比分别为0.5%和0.7%。70%RA掺量的再生生物沥青具有较好的水敏感性,其间接拉伸强度比为97%。本研究可为温拌再生生物沥青的研究提供参考。

大掺量温拌再生沥青混合料路用性能研究

为了提高沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)掺量,解决热再生混合料拌和温度过高的问题,针对大掺量温拌再生技术开发专用温拌再生剂,对温拌再生沥青性能进行分析;基于和易性一致原则提出大比例温拌再生温度控制工艺设计,完成大比例温拌再生混合料配合比设计,并开展温拌再生混合料综合路用性能分析。结果表明,开发的大比例温拌再生剂具备良好的再生效果,可以实现在降低20℃条件下完成拌和及压实,路用性能检验高低温性能变化、水稳定性变化及动态模量变化,均能达到普通热拌沥青混合料路用性能效果。提出的温拌再生剂及大比例温拌再生混合料设计方法为道路固废资源化利用提供了有效的工程应用参考。

高掺量RAP温拌再生沥青混合料动态黏弹特性研究

为评价高掺量RAP(reclaimed asphalt pavement)温拌再生沥青混合料的动态黏弹特性,为其在沥青路面设计过程中提供设计参数。采用沥青混合料简单性能试验机(SPT),对设不同类型(AC-20、AC-25)和不同RAP掺量(AC-20掺量为60%,70%和80%,AC-25掺量为50%,60%和70%)的温拌再生沥青混合料,在不同试验温度、加载频率下的动态性能进行测试,根据时间-温度等效原理,确定不同温拌再生沥青混合料的动态模量主曲线;同时建立温拌再生沥青混合料动态模量预测模型。结果表明:温拌再生沥青混合料的动态模量随试验温度的升高,加载频率降低而降低,温度越低,加载频率越高,温拌再生沥青混合料越接近弹性体;当RAP掺量为70%时,AC-20温拌再生沥青混合料的动态模量最大;当RAP掺量大于50%时,温拌再生沥青混合料能够满足高模量沥青混合料的要求;建立的温拌再生沥青混合料动态模量预测模型精确度可达92%。

温拌再生沥青混合料室内外性能研究

为探究温拌沥青混合料和温拌再生沥青混合料的工程应用特性,选取热拌沥青混合料(HMA)、天然沸石温拌沥青混合料(WMAz)、Evotherm温拌沥青混合料(WMAe)、添加20%RAP的天然沸石温拌再生沥青混合料(WMA R20z)、添加20%RAP的Evotherm温拌再生沥青混合料(WMA R20e)、添加30%RAP的天然沸石温拌再生沥青混合料(WMA R30z),通过室内试验研究了6种沥青混合料的劲度模量、水稳定性、车辙、抗开裂性和抗疲劳性能;同时,铺筑了6条长约90m的试验段,测试其动态弯沉、车辙深度、表面平整度。结果表明与HMA相比,WMA和WMAR混合料在不同温度下具有较好的劲度模量,低温下这种效果更为显著;除WMA R30z之外,其余混合料的水稳定性和低温抗开裂性能均较好;疲劳试验结束时,WMA的荷载循环次数较小,WMAR的荷载循环次数均较大;各试验段的动态弯沉值、早期车辙及路面平整度与对照组试验段差异不大。

造纸黑液再循环温拌再生生物沥青混合料的路用性能研究

造纸黑液是造纸废水的重要组成部分,同时也是造纸废水污染的主要元凶之一。对此,尝试通过对造纸黑液进行提纯,制备了一种专门用于温拌再生生物沥青的木质素乳化剂,针对该乳化剂应用于再生生物沥青混合料的路用性能进行了试验分析。结果表明:加入该乳化剂的温拌再生沥青混合料在低温、低压力环境下的劈裂强度一般,在25℃环境下的稳定性最优,抗疲劳性能较优,在35%乳化剂掺量下的抗水害性能最优。

高旧料掺量的硫磺改性厂拌温再生沥青混合料配合比设计

利用法国高模量沥青混凝土的基本设计思路,对其计算公式和设计流程等进行国产化改造,利用国内常用试验设备,进行高旧料掺量的硫磺改性厂拌温再生沥青混合料的配合比设计,并对温再生混合料的性能进行验证:常规的性能检验中,发现温再生混合料性能符合规范对于普通热拌沥青混合料的质量要求,且高温性能和水稳定性能还达到改性沥青混合料的指标要求;扩展性能的检验中,硫磺改性厂拌温再生混合料的抗压回弹模量、劈裂强度和小应变下的疲劳寿命均优于同样配合比设计下的普通热拌新沥青混合料性能。

厂拌温再生沥青混合料中新旧沥青的融合性研究

新旧沥青的融合性是温再生沥青混合料技术性能的关键所在,通过性能试验分析了该类混合料中新旧沥青的融合性。采用劈裂强度、浸水劈裂强度、冻融前后的劈裂强度比以及间接拉伸模量等作为评价指标,分别测试了不同旧料掺量(30%,40%,50%)的常规温再生和沥青完全融合温再生这两种情况下沥青混合料试件的性能。结果表明:温再生沥青混合料试件的上述各指标总体上都随着回收旧料比例的增加而上升,并且比沥青完全融合时的温再生混合料试件指标都相应有所提高。在旧料掺量比例小于50%情况下,厂拌温再生混合料中新旧沥青的融合性良好。

温拌再生沥青混合料的路用性能研究

研究了Sasobit掺入量对沥青黏度的影响,确定了温拌沥青混合料的拌和温度;试验研究了当废旧沥青混合料掺入量为0%～60%时,温拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性,并与热拌沥青混合料的技术指标进行了比较;分析了废旧沥青混合料掺入量对温拌再生沥青混合料性能的影响。研究结果表明:Sasobit可显著降低沥青的黏度,从而降低沥青混合料的拌和与压实温度;温拌再生沥青混合料的各项技术指标均满足规范的要求,可以用于各种路面结构中。

热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能分析

设计了RAP质量分数分别为0%,20%,30%的6种热拌及温拌再生SMA沥青混合料,并对其进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析了RAP掺量、拌和方式对热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能的影响.结果表明:热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳寿命与累积耗散能的关系不会随RAP掺量、拌和方式的变化而变化,疲劳寿命与累积耗散能在双对数坐标下,均表现出良好的线性关系.同时,还发现了热拌及温拌再生SMA沥青混合料的累积耗散能与RAP掺量、拌和方式之间的变化规律.

Evotherm温拌再生沥青混合料路用性能研究

通过沥青混合料车辙试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验,对Evotherm温拌沥青混合料及热拌沥青混合料的高温性能、水稳定性能、低温性能进行了试验研究。试验结果表明:Evotherm温拌剂对沥青混合料的高温性能、水稳定性有一定的影响,对其低温性能的影响不显著;掺加旧沥青混合料,有利于提高Evotherm温拌沥青混合料高温稳定性能,而其低温弯曲性能则有显著降低;温拌再生沥青混合料的水稳定性能随着旧沥青混合料掺量增加呈现先增加后减小的趋势。

Performance evaluation and chemical property analysis of RWMA binders with 100% artificial reclaimed asphalt

The performance evaluation and chemical property analysis of the recycled warm mix asphalt （RWMA） binders containing 100% artificial reclaimed asphalt （ RA） are presented, and the combined effects of different percentages of the rejuvenator and warm mix additive （WMA） additives on RWMA binders are analyzed through laboratory tests. Three types of WMA additives ad one commercial rejuvenator named GST were selected to restore the artificial RA. The laboratory performace tests including the penetration test, softening test ad rotary, viscosity （RV） test were carried out. In addition, the Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） test was performed to explore the chemical property of RWMA binders. The results of the performance tests indicate that the rejuvenator GST has the ability to restore the artificial RA; choosing the optimum content of WMA additives and rejuvenator is the key to restoring 100% artificial RA, since the combined effects of them play an important role in determining the basic laboratory performance of RWMA binders. The FTIR tests show that the process of recycling mainly adjusts the chemical component of aged asphalt and no remarkable change is observed in the FTI1R spectra of RWMA binders in terms of chemical functional groups with the introduction of WMA additives.

RAP掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响

为了研究RAP（回收沥青路面材料）掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响,突破以往厂拌热再生中RAP掺量较低的瓶颈,通过设计不同RAP掺量的AC-16温拌再生沥青混合料,并对再生混合料的最佳沥青用量、拌和压实温度以及路用性能进行试验,研究温拌再生混合料的性能变化规律。试验结果表明,最佳沥青用量随着RAP掺量的增加而增加,而最佳新沥青用量随着RAP掺量的增加而减少,温拌剂的温拌效果随着RAP掺量的增加而减弱,温再生混合料的路用性能在RAP掺量为40%-50%时变化加剧,最终确定温拌再生沥青混合料的RAP掺量宜控制在40%-50%。

温拌—再生改性沥青SMA混合料性能研究

目的研究温拌—再生改性沥青SMA混合料的路用性能和疲劳性能,为温拌—再生技术在工程中的应用提供有价值的数据和理论依据.方法采用马歇尔配合比设计方法进行设计.对旧路沥青混合料和既添加再生剂又添加温拌剂的温拌—再生沥青混合料的各项性能指标进行对比研究.结果确定了温拌—再生改性沥青SMA混合料的最佳拌合温度为140℃.温拌—再生改性沥青SMA混合料的动稳定度为7 450次/mm,残留稳定度为87.3%,冻融劈裂强度比为84.7%,都高于规范要求.在4种应力比下温拌—再生改性沥青SMA混合料的疲劳寿命都高于旧沥青混合料.结论在降低拌合温度的情况下,温拌—再生沥青混合料的力学性能和路用性能可以满足规范要求.抗水损害和抗疲劳性能都得到了提高,冬季现场热再生施工期得到了延长.改性沥青SMA混合料的温拌—再生技术具有很广阔的应用前景.

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.