RAP级配特征及对冷再生沥青混合料的影响

为探究RAP级配特征，剖析其对冷再生混合料性能的影响，基于抽提、击实和马歇尔试验对粗、细两档RAP展开研究。结果表明粗RAP中的中大块料多数由细料结团而成，性能受旧沥青影响；对于冷再生混合料，RAP掺量宜控制在40%～60%，粗、细比例得当时会轻微提升马歇尔稳定度。     

乳化沥青冷再生混合料性能优化及机理研究

为提升华南湿热地区乳化沥青冷再生混合料的路用性能,研究了乳化沥青用量、水泥掺量及铣刨料(RAP)掺量对冷再生混合料高温性能、水稳性能及疲劳性能的影响规律.通过多指标加权分析,对冷再生混合料进行了性能优化及影响因素优选,并借助扫描电镜(SEM)揭示了水泥-乳化沥青胶浆的抗裂增强机理.结果表明:乳化沥青用量和水泥掺量对冷再生混合料高温性能的影响最为显著,RAP掺量对其水稳性能的影响最大,不同应力比下冷再生混合料疲劳性能受各因素影响的显著性存在差异;当乳化沥青用量(质量分数,下同)为3.5%,水泥掺量为2.0%,RAP掺量为80%时,冷再生混合料的综合性能最佳;水泥-乳化沥青胶浆能改善冷再生混合料微观界面变形协调性,使其更好地传递和分散应力,减缓裂缝发育速率,抗裂效果显著.     

旧沥青及矿料性能评价及可利用性的研究

通过RAP料的级配分析、RAP结团状况分析、RAP料中旧集料级配及残余性能分析以及RAP料中旧沥青三大指标试验,对旧沥青及矿料的性能评价及可利用性进行了分析探讨,为了提高新沥青胶浆的高温性能,建议乳化沥青冷再生混合料掺加一定量的矿粉,调节混合料级配;为了满足级配要求,冷再生混合料有时需要掺加新集料调节级配。     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

本文研究主要是利用旧沥青混合料RAP料作为骨料来进行冷再生混合料级配,从而从根本上解决旧沥青混合料的堆积问题以及降低工程维护费用等综合问题。本次试验方案采用全部利用RAP料和部分利用RAP料来进行试验测试,其试验过程中选用两种常用添加剂水泥和乳化沥青。从试验结果可以看出添加新骨料的冷再生混合料力学与路用性能要优于全RAP料冷再生混合料,因此,道路工程维护中可以适当的添加一定比率的RAP料来解决骨料问题。     

高RAP掺量对冷再生混合料性能的影响研究

对不同RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料及泡沫沥青冷再生混合料进行试验设计,并对混合料进行路用性能试验,研究高RAP掺量对两种混合料路用性能的影响极其性能差异。试验结果表明:高RAP掺量的冷再生沥青混合料的性能均可基本达到规范对冷再生混合料的应用要求;除水稳定性外,高掺量乳化沥青冷再生混合料的性能优于泡沫沥青冷再生混合料。     

废轮胎热解油（TPO）冷再生沥青混合料路用性能及机理研究

废轮胎热解油（Tire Pyrolysis Oil,TPO）是废旧轮胎热解的副产物。TPO的化学成分与常用沥青再生剂芳香烃类油的化学成分相似,使得TPO能够用作废旧沥青混合料（Reclaimed Asphalt Pavement,RAP）的再生剂,并能恢复RAP的技术性能。采用傅里叶变换红外光谱仪对再生沥青胶结料的化学结构进行了研究,揭示了TPO冷再生沥青混合料的再生机理。采用马歇尔设计方法明确了TPO冷再生沥青混合料的材料组成。研究了TPO的掺量、预活化时间和环氧树脂掺量对再生沥青混合料路用性能的影响规律。研究结果表明：TPO可以软化老化沥青、降低其黏度、重新平衡RAP表面的老化沥青的化学成分和恢复老化沥青的技术性能,但仅用TPO再生的再生沥青混合料的力学性能较差,掺入低剂量的环氧树脂在沥青混合料内部起到了结构补强的作用,极大地提高了TPO再生沥青混合料的各项性能。     

冷再生沥青混合料研究应用

为了研究再生型沥青材料的评价、混合料设计等技术问题,文中通过对废旧沥青路面的不同再生方式做比较,得出其在不同破坏形式的废旧沥青路面的适用范围。同时还对旧沥青混合料乳化沥青冷再生在基层的应用做了详细的试验研究,结合土工试验中最大干密度和最佳含水量率的理念,同时参考热拌沥青混合料的配合比设计中马歇尔稳定度、流值、空隙率、残留稳定度的方法,确定乳化沥青冷再生混合料的配合比设计,并进行性能试验验证。试验结果表明,配合比为RAP占50%,新集料占50%,水泥最佳含量1.5%,最佳乳化沥青用量5.0%的再生混合料的性能能满足要求。     

玄武岩纤维再生沥青混合料配合比设计方法分析

再生沥青混合料中掺入玄武岩纤维,并应用马歇尔设计方法对掺有玄武岩纤维的再生沥青混合料进行配合比设计,确定了高RAP掺量(45%)下再生沥青混合料的最佳油石比及玄武岩纤维最佳掺量。试验结果表明,由于RAP料沥青老化,若仅使用90号新沥青将其再生,RAP最大掺量不应超过30%;由于RAP粗集料粒径产生变化(粒径细化,粗集料在使用和再生过程中有破碎现象),在配合比设计时应予以考虑。     

级配对乳化沥青冷再生混合料强度的影响

采用垂直振动成型方法制备圆柱体试件,研究了矿粉、机制砂和9.5~19.0mm粗集料掺量对乳化沥青冷再生混合料强度的影响.结果表明:矿粉掺量(质量分数,下同)小于5%时,随矿粉掺量增加,冷再生混合料力学强度增大,但增大速率逐渐变缓,矿粉掺量大于3%时,与不掺加新集料乳化沥青冷再生混合料相比,其力学强度至少可提高5%;随机制砂掺量增加,冷再生混合料力学强度先增大后减小,机制砂掺量为20%时,混合料马歇尔稳定度、干湿劈裂强度和冻融劈裂强度均达到峰值,力学强度至少可提高17%;随9.5~19.0mm粗集料掺量增加,冷再生混合料干湿劈裂强度先增加后减小,当9.5~19.0 mm粗集料掺量为20%时,冷再生混合料力学强度至少提高19%.因此,考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中矿粉掺量为3%,机制砂掺量为20%,9.5~19.0mm粗集料掺量为20%.     

热再生沥青混合料长期水稳定性分析

通过老化前后混合料浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究了再生剂、RAP比例和老化对再生沥青混合料水稳定性的影响,结果表明：掺加再生剂能显著提高混合料的水稳定性;RAP含量低于50%时,再生沥青混合料的水稳定性受影响较小,而RAP含量较大时,水稳性能显著下降;老化后再生沥青混合料的总体性能相当,能满足使用要求。     

冷再生水性环氧树脂乳化沥青混合料路用性能研究

为分析水性环氧树脂对冷再生乳化沥青混合料路用性能的影响,基于正交试验设计法与沥青混合料路用性能试验,对水性环氧树脂效果进行研究。结果表明:冷再生水性环氧树脂乳化沥青的微观结构呈粗糙、孔隙较多的空间网格结构;水性环氧树脂能有效改善冷再生乳化沥青混合料强度、抵抗竖向变形性能及水稳定性能,有利于提高冷再生路面的RAP利用率;适量掺入水泥能改善冷再生乳化沥青混合料的力学性能与水稳定性能,但对冷再生乳化沥青混合料高温性能存在一定负面影响,建议水泥掺量为1.5%。     

RAP掺量对温拌再生沥青混合料路用性能的影响

为了评价RAP（Reclaimed Asphalt Pavement）对再生沥青混合料路用性能的影响,选取了2种不同来源的RAP,对其进行了性能评价后,并以不同的掺量（0%、20%、30%和45%）分别添加在不同类型的热拌及温拌再生沥青混合料（AC-13F和SMA-13）中,进行高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验。根据试验结果分别评价了热拌及温拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能以及水稳定性能,分析了不同类型RAP及其掺量对热拌及温拌再生沥青混合料路用性能的影响规律,确定了RAP在热拌及温拌再生沥青混合料中的最佳掺量。     

厂拌热再生沥青混合料路用性能试验研究

通过车辙试验、真空饱水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲破坏试验对AC-16型厂拌热再生沥青混合料(PHRAM)的路用性能进行评价,并在较高沥青混合料回收料(RAP)掺量的条件下掺入再生剂进行对比研究。结果表明:PHRAM的高温性能与RAP掺量成正相关,而其水稳定性能和低温性能与RAP掺量成负相关;再生剂的掺入能够有效改善较高RAP掺量下PHRAM的水稳定性能和低温性能。     

RAP掺量对泡沫温拌沥青混合料水稳定性能的影响

为研究RAP材料掺量对泡沫温拌沥青混合料水稳定性能的影响,采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对泡沫温拌再生沥青混合料的水稳定性能进行了评价,结果表明:浸水马歇尔试验的残留稳定度与冻融劈裂强度比与RAP材料掺量之间存在较好的相关关系,随着RAP材料掺量的增加呈现减小的趋势。     

掺加RAP的微表处混合料性能研究

为了多元化高效利用废旧沥青路面材料,并验证大掺量再生料(RAP)用于微表处混合料的可行性,试验研究了RAP掺量、乳化沥青用量等对再生料微表处混合料施工性能和路用性能的影响。结果表明,随RAP掺量增大,微表处混合料的施工和易性提高、粘附砂量增大,开放交通时间延长,但RAP掺量超过50%后,再生料微表处混合料粘聚力不符合JTG/T F40-02—2005《微表处和稀浆封层技术指南》要求。再生料微表处混合料的耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性和低温抗裂性能随RAP掺量的增加而降低,因此用于填充车辙时,建议RAP掺量不宜大于40%。     

利用废料制备再生沥青混合料全生命周期的环境效益评价

分别以钢渣、铜渣作为再生粗、细骨料,并添加不同掺量的铣刨料(RAP)制备新型再生沥青混合料。基于生命周期分析理论对新型再生沥青混合料的原材料生产、沥青混合料加热拌合、摊铺及碾压4个阶段能耗与碳排放进行评估,并对其环境效益进行分析。结果表明:原材料生产阶段的能耗及碳排放在整个生命周期中影响显著;随着RAP掺量增加,新型再生沥青混合料整个生命周期内的能耗和碳排放呈降低趋势,RAP掺量每增加10%,材料阶段能耗平均降低61.97 MJ/m^(3),碳排放平均降低3.85 kg/m^(3),具有良好环境效益。     

泡沫温拌再生沥青混合料性能试验研究

为了控制废旧沥青回收料(RAP)级配及沥青含量的变异性,保障泡沫温拌再生沥青混合料的性能,将RAP料"分档"处理,并研究了RAP掺量对泡沫温拌再生沥青混合料高温性能、劈裂强度及短期抗水损害能力的影响。结果表明:RAP"分档"处理有利于降低RAP级配及沥青含量的变异性;随着RAP掺量增加,泡沫温拌再生沥青混合料的高温稳定性和劈裂强度提高;当RAP掺量为30%～50%时,泡沫温拌再生沥青混合料的短期抗水损害能力高于热拌沥青混合料,随着RAP掺量的增加,泡沫温拌再生沥青混合料的冻融劈裂强度比(TSR)逐渐减小。     

击实次数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究

为了模拟乳化沥青冷再生路面压实功对路面性能的影响,本文通过一系列室内试验,研究不同击实次数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响。研究表明：当击实次数由20＋20次递增至35＋35次时,乳化沥青冷再生混合料空隙率随击实次数增加而递减,马歇尔稳定度随击实次数的增加而显著提高,干劈裂强度则呈波型曲线变化;当击实次数由35＋35次递增至40＋40次时,空隙率及干劈裂强度基本稳定不变,马歇尔稳定度反而降低。说明乳化沥青冷再生混合料室内成型时采用35＋35次击实次数较合适,过度的击实反而破坏了混合料的骨架结构,降低了乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性。     

大掺量厂拌热再生沥青混合料路用性能研究

采用马歇尔设计方法,对RAP掺量为40%～70%的再生沥青混合料进行配合比设计,测试沥青混合料常规性能与疲劳特性,研究级配、RAP掺量、再生剂对再生沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明:掺入再生剂后,RAM的最佳沥青用量降低,再生剂提高了老化沥青利用率。常规性能试验结果显示,RAM的高温性能随RAP掺量的增加而提高,低温性能和水稳定性能下降;掺加再生剂后,RAM的高温性能降低,低温和水稳定性提高。疲劳试验表明,RAM的对数疲劳寿命与RAP掺量和应力水平具有显著相关性,掺加再生剂对疲劳性能有改善作用。     

城市道路旧沥青路面铣刨料冷再生利用技术研究

研究了不掺加新集料情况下二灰和三灰冷再生RAP混合料的劈裂强度、回弹模量、水稳定性和冻稳定性;试验可知三灰冷再生RAP混合料的强度和增长率均比二灰冷再生RAP混合料大;二灰冷再生的强度、刚度值在早期龄期较小,后期的增长率较大;三灰冷再生的早期强度、刚度值较大,后期的增长率也比较大;两种冷再生RAP混合料都具有较好的水稳性和抗冻稳定性。