温拌再生沥青混合料水稳定性研究

研究了基于Evotherm添加剂的温拌沥青混合料在旧料掺量为0、30%、40%、50%时空隙率、残留稳定度、冻融劈裂强度比的变化,并与热拌再生沥青混合料的技术指标进行对比。结果表明,混合料空隙率随着旧料掺量增加而增大,残留稳定度及冻融劈裂强度比随着旧料掺量的增加先增大后减小;温拌再生沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比略高于热拌再生沥青混合料;旧料筛分、破碎、分档工艺有利于提高温拌沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比。     

硫酸盐腐蚀再生橡胶颗粒沥青混合料冻融劈裂试验

针对国内外硫酸盐腐蚀环境中再生橡胶颗粒沥青混合料冻融劈裂试验鲜有研究的现状,采用１０％Ｎａ₂ＳＯ₄溶液加速劣化下的真空饱水冻融循环劈裂试验,研究在硫酸盐腐蚀介质中,橡胶颗粒的粒径和掺量对再生橡胶颗粒沥青混合料的抗冻融性能的影响。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加,再生沥青混合料的ＴＳＲ值逐渐降低,空隙率逐渐增大,高浓度饱和硫酸盐腐蚀环境加速劣化了再生沥青混合料的性能;在冻融循环次数一致的条件下,掺加小橡胶颗粒的再生沥青混合料的ＴＳＲ值优于普通再生沥青混合料的ＴＳＲ值和掺加大橡胶颗粒再生沥青混合料的ＴＳＲ值。在最佳橡胶颗粒掺量下,掺加小橡胶颗粒的再生沥青混合料的抗冻融性能最优。     

泡沫沥青再生混合料劈裂强度影响因素试验

为了研究不同泡沫沥青用量和旧沥青路面铣刨料(简称RAP)掺量两因素对泡沫沥青再生混合料劈裂强度的影响,采用两种不同的沥青路面铣刨旧料RAP1和RAP2,通过变化旧料掺量为0%、20%、40%、60%、80%5种比例,分别与2%、2.5%、3%、3.5%、4%5种用量的泡沫沥青混和,拌制泡沫沥青再生混合料,成型试件后进行干、湿两种条件下的劈裂强度(ITS)和残留劈裂强度比(TSR)测试.结果表明:在沥青旧料掺量比例一定的情况下,混合料的泡沫沥青用量存在最佳值;随着RAP掺量逐渐增大,泡沫沥青再生混合料的最佳沥青用量却逐渐减小,其值由RAP掺量为0时的3.5%减少到掺量为80%时的2%;随着RAP掺量的增大,泡沫沥青再生混合料干、湿ITS呈现减小趋势,但TSR却有所提高.     

掺加旧料对温拌沥青混合料疲劳性能的影响分析

温拌再生沥青混合料是基于沥青温拌技术和再生技术发展而来的新型环保型沥青混合料.对掺加旧料（RAP）的温拌沥青混合料的疲劳性能进行了评价,分析了不同旧料掺量对疲劳性能的影响.疲劳试验采用小梁三分点加载方法,进行了旧料掺量为0%、15%、30%、45%以及60%的混合料疲劳试验.试验结果表明,旧料掺量越大,疲劳性能越差;30%为温拌沥青混合料的临界旧料掺量,此掺量为疲劳性能的＂性能拐点＂,超过此掺量后疲劳性能大幅衰减.     

RAP掺量对再生沥青混合料路用性能影响

使用车辙实验、半圆弯曲实验、四点弯曲疲劳试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验分别评价不同旧沥青路面材料(RAP)掺量再生沥青混合料的路用性能。结果表明:在较低RAP掺量下,RAP掺量的增加会使再生沥青混合料抗车辙性能、抗疲劳性能、水稳定性明显提高,抗裂性能明显降低;在较高RAP掺量下(大于30%),再生沥青混合料的各项性能均明显降低;RAP掺量的提高会使沥青混合料的抗裂性能明显降低;温拌技术会促进新旧沥青之间的混溶,但不利于再生沥青混合料的水稳定性;再生沥青混合料的抗水损害性能对RAP掺量变化较为敏感;不同RAP掺量对再生沥青混合料的各项路用性能的影响具有一致性,并结合红外光谱分析结果,推荐RAP掺量为30%。     

冻融循环对泡沫沥青再生混合料微观结构的影响

为了探究泡沫沥青冷再生混合料抗水损害能力的衰变情况,选取6种不同级配泡沫沥青冷再生混合料,采用劈裂强度试验及电子断层扫描试验,系统研究了不同冻融循环次数下混合料强度衰减特性、空隙级配及最可几孔径的变化规律.结果表明:随着冻融循环的增加,冷再生混合料的强度明显减小,微空隙显著减小,大空隙显著增加,空隙数目的变化直接影响到混合料的强度.电子断层扫描试验及劈裂强度试验结果表明:在总空隙率相同的条件下,微空隙越多混合料强度越高;大空隙越多混合料强度越低.以此为基础提出再生混合料内部空隙的3种分类:无害孔、少害孔及有害孔.前2次冻融循环对冷再生混合料最可几孔径影响最大.在相同的冻融次数下初始空隙率越大泡沫沥青冷再生混合料的最可几孔径越大.     

冻融循环作用下连续密级配沥青混合料损伤本构关系研究

为研究季节性冻土区连续密级配沥青混合料的应力-应变关系以及冻融损伤问题,基于应变等价原理和Weibull分布建立了考虑冻融作用沥青混合料的损伤本构关系。采用冻融循环条件下沥青混合料的单轴压缩试验,分析了冻融循环作用对沥青混合料力学特性的影响,并验证了损伤本构关系的合理性。结果表明,随着冻融循环次数的增加,沥青混合料的力学性能逐渐降低,冻融损伤变量逐渐增大;掺入橡胶粉和苯乙烯（styrenic block copolymers,SBS)可有效提高沥青混合的抗冻性能;所建立的本构模型能够较好地反映冻融作用下连续密级配沥青混合料的应力-应变关系;指数函数能够描述冻融损伤变量的变化规律,为分析冻融作用下沥青混合料的损伤破坏提供了新方法。     

冻融循环条件下沥青混合料的耐久性及其GM(1,N)预测

通过沥青混合料空隙率及冻融前后混合料劈裂抗拉强度变化进行冻融循环条件下沥青混合料的耐久性能研究,并采用灰色系统理论中GM(1,N)模型对冻融循环条件下沥青混合料的耐久性能进行预测。试验结果表明:沥青混合料耐久性因素中的空隙率和劈裂抗拉强度与冻融次数之间有良好的相关性,在冻融循环条件下,空隙率随着冻融次数的增加而明显增加,劈裂抗拉强度随着冻融次数增加显著减小。建立的GM(1,N)灰色预测模型能够较好地预测冻融循环条件下沥青混合料的空隙率和劈裂抗拉强度,且计算结果与试验数据吻合较好,表明在冻融循环条件下沥青混合料耐久性研究中引入灰色系统理论是可行的;通过GM(1,N)多因素预测,可以大量减轻试验工作量以及降低试验成本。     

冻融受荷协同作用下沥青混合料损伤模型研究

为研究寒区沥青路面抗冻融性能,借助细观损伤力学与宏观统计随机损伤理论,提出冻融变量、荷载变量及协同效应等概念,构建了冻融与荷载共同作用下的沥青混合料损伤本构关系和损伤演化方程,揭示冻融循环次数、应变及油石比影响下的沥青混合料冻融受荷损伤劣化机理.研究表明:寒区沥青混合料力学性能受冻融变量、荷载变量及协同效应影响显著,在冻融受荷协同作用下总损伤劣化呈非线性加剧趋势,沿冻融和受荷两条途径的损伤率演化规律迥异.冻融循环次数和油石比对损伤变量影响较大,但冻融次数超过20时,损伤变量和损伤率降幅均显著且趋于恒定.适当上浮最佳油石比,可有效改善寒区沥青混合料的抗冻融耐久性能.     

温拌再生沥青混合料压实特性评价

温拌再生沥青混合料是基于沥青温拌技术和再生技术发展而来的新型环保型沥青混合料.研究了基于Sasobit添加剂的温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧沥青混合料(RAP)掺量的变化规律,定量评价了旧料(RAP)掺量分别为0%、15%、30%、45%及60%在压实温度分别为140℃、130℃、120℃、110℃和100℃时温拌再生沥青混合料的体积参数的变化,确定了适合温拌再生沥青混合料的压实温度.     

沥青路面废料冷再生利用试验分析

为了研究沥青路面旧料的性能特点及冷再生技术的可靠适用性,进行了旧料的性能试验分析和以水泥为添加剂的冷再生混合料性能的室内强度试验.试验结果表明:分析旧沥青混合料中沥青和集料性能变化规律可对再生混合料合成级配及添加剂的确定提供依据;在旧料中掺入不同剂量的水泥添加剂和适量的水之后,旧混合料的性质得到改善,提高了旧混合料的抗压强度.研究结果可为冷再生技术的应用提供依据.     

Evaluation of Mixture Performance Recycled Asphalt Pavement Materials as Base Layer with or without Rejuvenator into the Asphalt

The binder properties were determined in accordance with Chinese standard such as ductility test,which allowed to measure the distance in centimeters that a standard briquette of asphalt had been stretched before breaking.Then,penetration test was carried out in order to know some properties of the asphalt,which are the hardness and the softness.Finally,softening point test was carried out in order to determine the temperature at which the bitumen attains a particular degree of softening under the specification of the test.According to Chinese standard for performance tests,firstly,Marshall test was carried out in order to measure the theoretical density,air voids,voids filled with asphalt,stability,flow,and voids in mineral aggregate of asphalt specimens.Secondly,Freeze-thaw splitting test was carried out in order to determine Splitting strength ratio.Finally,dynamic stability (rutting) test was carried out to determine average dynamic stability.Beside the tests carried out,the gradation of the extracted aggregate in accordance with American Association of State Highway and Transportation Officials was carried out to determine the dimensions of the particles weight distribution.Furthermore,both the percentage of recycled asphalt pavement materials and binder in mixture were determined to know how much of the new material during the mixture was needed.However,two specimens were used to evaluate the performance of recycled asphalt pavement materials.One specimen of recycled asphalt pavement materials was ten years old,and another one of recycled asphalt pavement materials was five years old.The results show that the conditions of the environment such as moisture,temperature,and age,decrease the ductility and penetration properties of binder when increase the softening point property of binder.Then the gradation of recycled asphalt pavement aggregate is of the required values to reuse in the mixture,while the flow ratio,the splitting strength ratio,and the dynamic stability ratio,are less than the required value test.With regard to the properties of mixture of recycled asphalt pavement material binder with rejuvenator,the results show that when the penetration and ductility versus percentage of rejuvenator increase,softening point versus percentage of rejuvenator decreases.Also,when the bitumen and rejuvenator percentage increase,the air voids decrease.Consequently,voids filled with asphalt and voids in the mineral aggregate increase.Moreover,the theoretical density and stability values decrease in a mixture containing four-point fifty percent to six percent of bitumen and rejuvenator,whereas the flow values increase.More interestingly,with four percent to four-point fifty percent mixture ratio of bitumen and rejuvenator,density,stability,and flow values increase.The splitting strength ratio values of mixtures and the dynamic stability test (rutting test) values of mixtures with forty percent of specimen one and specimen two respectively are greater than the required value of the standard test.In addition,the high percentage of rejuvenator increases the rut of pavement,in the same manner,the low percentage of rejuvenator induces low rut.In conclusion,the binder content from recycled materials without rejuvenator seems not be sufficient to be reused on the new pavement while the aged recycled material seems to be performed better than no aged recycled material with rejuvenator into bitumen.Then,the rejuvenator can influence the bitumen properties and performance of the pavement.Finally,the pavement made by only recycled pavement materials as a base layer appears to be more economical but cannot be more effective than the pavement made by mixture of new and recycled pavement materials as a base layer.     

冷再生材料路用性能的试验分析

目的研究废旧沥青路面材料的冷再生利用．方法通过系统的室内试验对水泥稳定废旧沥青混合料的物理力学性质进行了分析与评定，对无侧限抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度等主要力学性能进行了研究．结果实验表明，当水泥含量达到5％时，冷再生材料的无侧限抗压强度达到现行规范中规定的要求，抗压回弹模量、劈裂强度达到常用的无机结合料稳定基层材料相应指标的数值，同时冷再生材料也具有较强地抗冲刷性能．结论对于试验所用冷再生材料，只要科学合理地进行配合比设计，同时再生剂含量达到5％以上时，冷再生材料可以将之运用于沥青路面基层之中．     

天然与再生集料透水混凝土对比试验

为了开发具有可接受的透水性和强度的透水混凝土,使用天然和再生集料,采用最佳的混合比例制备透水混凝土,对透水混凝土进行孔隙率、渗透系数、抗压及抗弯强度试验,研究了再生集料对总孔隙率、强度和渗透性的影响.同时,在混合料中引入了丁苯橡胶类可再分散性聚合物粉末(RPP)和胶乳(Latex)以提高其强度特性.试验结果表明:掺加再生集料的透水混凝土总孔隙率比采用天然集料的透水混凝土孔隙率要高;无论何种集料类别,聚合物改性剂的添加使得总孔隙率略有降低;使用再生集料透水混凝土的抗压强度低于使用天然集料的透水混凝土;然而,当使用聚合物改性剂时,采用天然和再生集料透水混凝土的抗压强度分别提高57%和79%;再生集料及最佳聚合物掺量的使用可以生产出具有足够排水和强度特性的透水混凝土.     

沥青混合料热再生配合比设计

热再生沥青混合料的成分多且相互制约,故配合比设计比较复杂.结合吉林省路面老化的实际情况,通过试验分析了沥青路面材料的性状,提出了热再生沥青混合料配合比设计方法与过程.根据马歇尔实验法测得的数据,对热再生混合料的稳定度、流值、空隙率（VA）、密度、沥青饱和度（VFA）与沥青含量之间的关系进行分析,并最终确定最佳沥青用量.     

不同RAP掺量温拌再生改性沥青抗变形性能研究

为了评价不同RAP （旧沥青混合料reclaimed asphalt pavement）温拌再生沥青混合料的抗变形性能,通过室内试验对SBS改性沥青及4种不同RAP掺量温拌再生改性沥青进行基本性能及不同温度下黏度试验,从活化能角度揭示温拌再生改性机理,并且通过沥青混合料车辙试验对不同RAP沥青混合料抗变形性能进行研究.结果表明：温拌再生改性沥青的活化能较高;温拌再生改性沥青混合料的高温性能优于热拌沥青混合料,RAP建议掺量为40%,再生剂A及B建议掺量分别为沥青质量5%及旧沥青质量4%.     

道路废旧沥青混合料老化与再生试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,对旧沥青进行老化试验,并通过添加不同种类和不同含量的再生剂,研究老化沥青再生。使旧路面沥青性能改善到能回收再利用。     

冷再生混合料力学性能试验研究

在对冷再生混合料的配比和力学性能(抗压强度、抗压回弹模量和劈裂强度)室内试验的基础上，探讨了冷再生混合料力学性能的变化规律以及其影响因素．结果表明：旧的沥青混合料中掺入一定量的添加剂和适量的水之后，其物理化学性质得到了改善，抗压强度和劈裂强度有明显提高；再生混合料的力学性能主要取决于添加剂的种类、剂量和集料的级配．研究结果为有效控制和检验冷再生技术的实际应用提供了依据．