乳化沥青冷再生混合料技术性能与设计参数研究

针对两档铣刨旧料,进行了乳化沥青冷再生混合料技术性能和设计参数的研究;对100%和80%RAP掺量的乳化沥青混合料进行配合比设计,并系统研究其路用性能和力学性能。研究结果证明,在旧料利用率较高的情况下,乳化沥青冷再生混合料具有很好的综合路用性能;同时,对两种冷再生混合料的抗压回弹模量进行试验研究,为含再生层的路面结构设计提供依据。     

厂拌冷再生沥青混合料路用性能研究

对50%RAP乳化沥青冷再生混合料路用性能进行了试验,介绍了试验所用原材料及配比设计,结合试验方案,对试验结果作了分析,指出试验室内乳化沥青再生混合料需进行60℃温度状态下的35 h养生,施工现场需根据环境进行3 d~7 d的自然养生;各水泥剂量乳化沥青冷再生混合料的强度及高温稳定性都能满足施工要求,水泥剂量为1.5%较经济。     

应用振动成型法设计冷再生沥青混合料

以乳化沥青冷再生中粒式混合料为研究对象,采用振动成型法成型试件,通过改进的马歇尔试验和15℃劈裂试验确定回收旧料最大用量、水泥用量以及最佳乳化沥青用量;并采用浸水、冻融劈裂试验和车辙试验研究冷再生混合料的水稳定性和高温性能。结果表明:乳化沥青冷再生料采用振动成型法,能获得较高的马歇尔稳定度和劈裂强度,大比例再生利用回收旧料,并且显著提高旧料的高温性能和水稳定性,满足基层材料的性能要求。     

应用振动成型法设计冷再生沥青混合料

以乳化沥青冷再生中粒式混合料为研究对象,采用振动成型法成型试件,通过改进的马歇尔试验和15℃劈裂试验确定回收旧料最大用量、水泥用量以及最佳乳化沥青用量;并采用浸水、冻融劈裂试验和车辙试验研究冷再生混合料的水稳定性和高温性能。结果表明:乳化沥青冷再生料采用振动成型法,能获得较高的马歇尔稳定度和劈裂强度,大比例再生利用回收旧料,并且显著提高旧料的高温性能和水稳定性,满足基层材料的性能要求。     

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%。     

废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏作出技术要求,为研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,运用多层弹性连续体系理论计算不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长疲劳寿命。     

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。     

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.     

纤维对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

为了将乳化沥青冷再生混合料用于更高路面结构层位,试验研究不同种类纤维和掺量对乳化沥青冷再生混合料力学性能的影响。结果表明,掺加纤维能提高乳化沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能、抗松散性能和耐久性能。随着纤维掺量的增加,乳化沥青冷再生混合料的力学性能呈先提高后降低趋势;4种纤维对乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能和疲劳特性改善效果的排序为:玄武岩纤维聚丙烯腈纤维聚酯纤维聚丙烯纤维;掺加纤维能显著改善乳化沥青冷再生混合料在的长期稳定性。     

胶乳掺量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究

乳化沥青冷再生混合料性能受乳化沥青、旧料性能、配合比设计等的影响,本文从原材料角度出发,研究了胶乳改性乳化沥青冷再生混合料的性能,并对不同胶乳掺量下混合料的高温性能、低温性能、抗开裂性能及抗温缩性能进行了研究。     

乳化沥青冷再生混合料劈裂强度试验研究

研究沥青、水泥和水对沥青混合料强度的影响,通过正交试验对乳化沥青再生混合料进行劈裂强度试验,最终得出三种影响因素均影响显著,当各种材料含量适当时才可使乳化沥青冷再生混合料拥有最佳强度。     

不同水泥掺量泡沫沥青冷再生混合料宏细观结构性能研究

通过室内试验研究了水泥掺量对泡沫沥青冷再生混合料抗松散性能、高低温性能和水稳定性的影响,并对泡沫沥青冷再生混合料的微观结构及宏细观空隙结构进行了分析。结果表明,掺加适量水泥可提高泡沫沥青冷再生混合料的粘结性及整体强度、显著提高泡沫沥青冷再生混合料的水稳定性;水泥水化产物显著改变了泡沫沥青冷再生混合料的微观空隙结构,减小了平均孔径和最可几孔径,从而显著提高泡沫沥青冷再生混合料的抗冻性。但随着水泥掺量的增加,泡沫沥青冷再生混合料的低温抗裂性能出现峰值,建议水泥掺量不宜超过2.0%。     

再生沥青混合料性能研究

该文通过再生沥青混合料和再生沥青的复合模量,探讨旧沥青混合料掺量对混合料以及再生沥青的影响。对于PG 64-22级沥青,考虑了15%,25%,40%三个旧料掺量水平;对于PG58-28,考虑了25%和40%两个旧料掺量水平;同时以PG64-22沥青,不添加旧料作为对照组。成型后的混合料试件在三个不同的温度下进行测试以确定其复合动态模量（｜E＊｜）。同时分别在相同的温度下对抽提后的再生沥青,抽提后新沥青以及新沥青进行复合剪切模量测试（｜G＊｜）。对混合料试件进行了低温蠕变和间接拉伸试验,以确定其低温蠕变柔量和间接拉伸强度,以用来预估路面的临界开裂温度。统计分析结果表明,旧料掺量为15%和25%时,其平均强度和动态模量没有显著差别。只有当温度较高时,对照组和旧料掺量为40%的混合料间存在一些差异。     

基于水泥处理再生沥青路面材料的试验研究

以不同水泥处理再生沥青并改变旧料沥青的使用量，得到水泥乳化沥青再生混合料。通过对再生沥青混合料的抗冲刷性能、抗压强度和劈裂强度测试，结果表明，玻璃粉改性后的水泥处理再生沥青的性能较普通水泥更优异，玻璃粉的火山灰活性会提升水泥的强度，进而促进再生沥青混合料性能的提升。     

泡沫(乳化)沥青冷再生混合料力学性能的试验研究

研究了不同水泥剂量、不同养生条件和不同龄期对泡沫(乳化)沥青冷再生混合料劈裂强度和无侧限抗压强度的影响。研究表明,水泥含量对冷再生混合料的强度影响很大,直接影响冷再生混合料早期强度的形成;通过对比不同养生条件和不同龄期下冷再生混合料的强度发展规律,建立了室内养生条件与现场施工之间的关系。     

添加废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料性能研究

基于室内试验研究了废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的性能。结果表明,预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的路用性能与疲劳性能均明显优于普通乳化沥青冷再生混合料;随着废旧食用油掺量增加,废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的路用性能和抗永久变形性能呈先增大后减小,当废旧食用油掺量为1.5%时,路用性能达到最佳。废旧食用油通过溶解、软化老化沥青使乳化沥青砂浆与RAPM界面粘结更稳定,提高预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的性能。     

水稳基层循环冷再生混合料路用性能研究

通过正交试验,确定了水泥、膨胀剂、纤维的合理掺量,研究了采用外加剂后,循环冷再生水稳混合料的强度变化规律、收缩特性及其水稳定性,使循环冷再生的水稳基层混合料路用性能得到改善,从而实现水稳旧料的多次循环再生利用。     

乳化沥青厂拌冷再生混合料性能试验研究

为了给冷再生实体工程推荐较优的掺配比例,采用室内对比试验研究,以单一变量为原则,研究乳化沥青厂拌冷再生混合料最佳流体含量、最佳乳化沥青掺量、最佳水泥掺量。     

水泥与乳化沥青对冷再生强度的影响及作用机理

通过室内模拟试验揭示恒定环境条件下乳化沥青冷再生强度的发展状况,并研究了水泥和乳化沥青在不同时期对其强度的影响及贡献,借助环境扫描电镜等微观检测手段分析了水泥乳化沥青胶浆中的水化反应、乳化沥青破乳过程.结果表明:乳化沥青冷再生强度呈先快后慢且长期增长的趋势;水泥掺量越大,乳化沥青冷再生早期和后期强度越高;水泥可促进早期强度快速提升,破乳后的沥青提供主要的强度来源;乳化沥青用量存在最佳值,在该值早期和后期强度最大;乳化沥青虽然延缓了水泥的早期水化,但水泥可促进乳化沥青团聚破乳,其水化产物与破乳后的沥青形成加筋结构,从而使强度进一步提高.     

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%.