冻融循环下再生沥青混合料的低温性能

道路沥青材料的再生利用对道路建设的可持续发展具有至关重要的作用。但是随着旧料（RAP）掺量增加,再生沥青混合料的低温性能存在争议。本文对RAP材料进行抽提、蒸馏,得到回收沥青的指标和集料级配。进行RAP掺量为0%,10%,20%,30%的配合比设计,制备不同RAP掺量的再生沥青混合料试件。对试件进行冻融循环后,分别进行低温劈裂试验和间接拉伸试验,通过劈裂强度和间接拉伸回弹模量反映沥青混合料低温抗裂性能。通过试验结果及已有研究表明：RAP掺量越高,再生沥青混合料的低温抗裂性越差。在进行再生沥青混合料低温性能评价时,更适宜采用间接拉伸试验结果作为评价指标。     

高模量再生沥青混合料性能研究

为了研究热再生高模量沥青混合料的路用性能,通过将普通沥青和不同掺量的布墩岩沥青(BRA)配制成改性沥青,分析了BRA掺量对改性沥青性能的影响规律,并以改性沥青混合料的动态模量为指标确定了BRA的合理掺量。通过测试不同旧料掺量下的再生混合料的动态模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能,提出热再生高模量沥青混合料的旧料合理掺量。结果表明:随着BRA掺量的提高,改性沥青的高温稳定性有所提升,BRA的合理掺量为40%。旧料掺量的提升对于再生混合料的模量提高影响不大;旧料掺量的提升有益于改善再生混合料的抗车辙性,但会影响其低温稳定性;在旧料掺量小于60%时,对高模量再生混合料水稳定性影响不大;旧料掺量过高不利于高模量再生混合料的疲劳性能。     

温拌改性泡沫沥青再生混合料性能研究

以AH70作为基质沥青,选取Hon7686作为温拌改性剂,制备AC-13温拌改性泡沫沥青再生混合料,通过室内沥青发泡试验、劈裂强度试验、动态模量试验和间接拉伸试验分析掺加30%铣刨料的温拌改性泡沫沥青再生混合料路用性能和力学性能,并推导应力疲劳寿命方程和动态模量主曲线方程。研究结果表明,Hon7686温拌改性沥青发泡温度为160℃、发泡用水量为2.5%;随着Hon7686温拌改性剂掺量增加,改性泡沫沥青针入度变小,软化点明显提升,延度明显下降,60℃黏度明显增大,150℃高温黏度略有增加;温拌改性泡沫沥青再生混合料具有良好的路用性能,且随着Hon7686温拌改性剂掺量增加,其高温稳定性、水稳定性及低温性能逐渐增强,但劈裂强度呈下降趋势;建立了AC-13温拌改性泡沫沥青再生混合料应力疲劳方程和动态模量主曲线方程,为温拌改性泡沫沥青再生混合料路面疲劳寿命预估提供参考。     

泡沫温拌再生沥青及再生混合料低温性能评价

采用延度、BBR试验对泡沫温拌再生沥青结合料的低温性能进行评价,并对不同泡沫温拌再生混合料的体积指标和低温小梁弯曲性能进行了测试。结果表明:泡沫温拌再生沥青结合料的低温抗裂性能随着回收沥青掺量的增加而逐渐降低,当回收沥青掺量不大于40%时,温拌再生沥青的低温抗裂性能较好;在RAP用量增加的过程中,再生混合料的毛体积密度、沥青饱和度、稳定度和流值均不断减小,空隙率和矿料间隙率逐渐增大,低温破坏应变逐渐减小,说明试件的体积指标和低温性能均变差;当RAP掺量大于40%时,再生混合料的体积指标和低温抗裂性不能满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。     

陶瓷纤维掺量对沥青混合料力学性能的影响研究

为研究陶瓷纤维(CF)的掺量对沥青混合料力学性能的影响,选用碎硅石骨料制备陶瓷纤维改性沥青混合料(CFMAM)试件,通过马歇尔试验、间接拉伸劲度模量试验(ITSM)、间接拉伸疲劳试验(ITFT)和重复荷载轴向试验(RLA)方法,分别针对CF掺量为1%,3%,5%沥青混合料的力学性能展开对比分析。结果表明：不同CF掺量沥青混合料的劲度模量、抗疲劳性能、抗永久变形性能均优于普通沥青混合料;在3%的最佳纤维掺量下,沥青混合料的抗疲劳性能和抗永久变形性能得到了显著提高。     

温拌再生沥青混合料的路用性能评价

采用Sasobit和Evotherm两种温拌剂制备温拌再生沥青混合料,废旧沥青混合料的掺量分别为0%、20%、40%和60%。通过室内试验评价了温拌剂种类及废旧沥青混合料掺量对混合料路用性能的影响。结果表明:随着废旧料掺量的增加,Sasobit温拌再生沥青混合料的低温性能和水稳定性逐渐下降,Evotherm温拌再生混合料则表现为先增大后减小,两类温拌再生混合料的高温稳定性均逐渐增强;同一废旧料掺量下,Sasobit温拌再生沥青混合料的高温稳定性优于Evotherm温拌再生混合料,而低温性能和水稳定性则比Evotherm温拌再生混合料差;温拌再生沥青混合料技术中废旧沥青混合料的掺量可达40%以上。     

我国再生沥青混合料动态模量的研究进展

目前我国大量公路需要进行养护维修,所以旧料再生技术的研究与应用日渐广泛,再生沥青混合料的动态模量参数可以更好地表征路面的实际路用性能,我国规范也将动态模量引入设计规范之中,将其作为重要设计参数.本文就我国当前对于旧料的掺量、拌合方式及其设计方法和再生剂的掺加对于再生沥青混合料动态模量的影响进行总结,使更多工程师及研究人员对再生沥青混合料及其动态模量充分了解,方便进一步的研究.     

城市道路改扩建工程中铣刨料全循环再生应用

依托扬州市江阳路改扩建工程,通过对原沥青路上下面层沥青混凝土的铣刨回收、沥青抽提试验和集料筛分试验,测试抽提沥青的基本性能,并分析确定其老化程度、测试回收集料的物理力学性能及其级配特征,提出铣刨料再生方案;将铣刨料以旧料掺量为20%、30%分别应用于不同级配(AC-13C、AC-20C、AC-25C)的沥青混合料中,进行再生沥青混合料路用性能测试,为铣刨料应用于改扩建工程新建路面结构不同层次提供理论依据。在室内研究的基础上结合实体工程,将旧沥青路面铣刨料应用于扬州城市南部快速通道先导段进行铺筑,验证了旧沥青路面铣刨料全循环再生应用的有效性和科学性。     

自制再生剂再生沥青混合料性能研究

将自主研发的沥青再生剂B及国外生产的沥青再生剂A分别加入沥青路面回收料(RAP)掺量为30%的再生沥青混合料中,A和B的掺量均为5%。为了评价两种再生剂对再生沥青混合料性能的影响,本文对比了新拌沥青混合料、5%再生剂A和5%再生剂B再生沥青混合料、无再生剂的再生沥青混合料的水稳定性、高温性能和低温性能及动态模量,结果表明:掺加5%再生剂的再生沥青混合料均较未加再生剂的再生沥青混合料,浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比增加、动稳定度减小、低温破坏应变增加,水稳定性、高温性能、低温性能均向新拌沥青混合料恢复,且再生剂B的再生效果优于再生剂A。     

RAP掺量对热再生沥青混合料疲劳性能影响研究

应用半圆弯曲重复加载疲劳试验,通过位移发展稳定阶段的斜率研究了RAP掺量为0、15%、30%、40%、50%和85%的沥青混合料的疲劳性能,研究发现RAP掺量低于30%疲劳性能无明显影响,但随着RAP掺量进一步增加,再生沥青混合料的疲劳性能下降。以能量的观点分析了半圆弯曲重复加载试验结果,当RAP掺量低于30%时,混合料的单次疲劳破裂能和总疲劳破裂能与新料无明显变化。当RAP掺量进一步增加时,再生混合料与新沥青混合料相比,其单次循环疲劳破裂能更大,而总疲劳破裂能更小,因此高RAP掺量的沥青混合料的疲劳性能较新沥青混合料变差。研究结果表明,再生沥青混合料中的旧料掺量需要控制,以保证良好的疲劳性能。     

温再生沥青混合料水稳定性变化特征试验研究

为提高废旧沥青混合料的利用率,以EvothermTM-DAT添加剂作为试验用温拌剂,研究了旧沥青混合料掺量分别为0%,20%,40%和60%下温再生沥青混合料的水稳性能,并对试验结果进行了分析,指出温再生沥青混合料有效实现了废旧沥青混合料的二次利用。     

室内外老化沥青混合料动态模量评价

为对室内外老化条件下沥青混合料的动态模量特征进行比较和评价,按照北京市五环路上、中、下3个面层的结构与材料类型,在室内成型SMA-16,AC-25,AC-30沥青混合料试件,分别进行不同老化程度下的间接拉伸疲劳试验,根据时-温等效原理建立不同老化程度沥青混合料的动态模量主曲线,并与室外自然老化13a的沥青路面芯样进行对比,研究室内外老化的关系.结果表明:老化效应对沥青混合料动态模量的影响随试验温度升高而逐渐增强;沥青混合料动态模量对老化效应的敏感程度依次为:AC-25AC-30SMA-16;间接拉伸试验条件下3种沥青混合料室内外老化的动态模量主曲线差异不大,可以通过室内老化试验对室外路面沥青混合料的动态模量进行评价.     

A predictive equation for dynamic modulus of asphalt mixtures used in Korea

The dynamic modulus of an asphalt mixture is widely used as an important material property in mechanistic–empirical (ME) pavement design and analysis because it accounts temperature and time-dependent asphalt mixture modulus. The aim of this study is to evaluate the dynamic modulus of asphalt mixtures used in Korea and develop a predictive equation for Korea ME pavement design guide based on the results of dynamic modulus tests. Asphalt mixtures contained a granite aggregate with PG 58-22 and PG 64-22 asphalt binders were tested at five different temperatures (−10, 5, 21, 40, and 55 °C) and six different loading frequencies (0.1, 0.5, 1, 5, 10, and 25 Hz). A predictive equation was constructed based on the test data, and compared and verified between the measured and the predicted dynamic modulus. From the results, it was found that the predictive equation correlated well with the measured values.     

Laboratory evaluation of fatigue characteristics of recycled asphalt mixture

This paper presents the results of a laboratory study of evaluating the fatigue characteristics of hot-mix asphalt (HMA) mixtures using different testing methods. In this study, the fatigue performance of HMA mixtures was evaluated with the Superpave indirect tension (IDT) tests and beam fatigue test. The HMA mixtures containing 0%, 10%, 20%, and 30% of recycled asphalt pavement (RAP) were plant prepared with one source of aggregate, limestone, and one type of binder, PG 64–22. The fatigue properties tested included indirect tensile strength (ITS), failure strain, toughness index (TI), resilient modulus, DCSE_f, energy ratio, plateau value, and load cycles to failure. The results from this study indicated that both Superpave IDT and beam fatigue tests agreed with each other in ranking the fatigue resistance of mixtures when proper procedures were followed.     

Utilization of recycled brick powder as alternative filler in asphalt mixture

The objective of this study is to investigate the use of recycled brick powder as replacement of mineral filler in asphalt mixture. A comparative study was carried out on the performance of two mixtures using recycled brick powder and limestone filler. The experimental performed were indirect tensile tests, static and dynamic creep tests, water sensitivity tests and fatigue tests. The results show that the mixtures prepared with recycled brick powder have better mechanical properties than the mixtures with limestone filler. Thus, it is promising to use recycled brick powder as mineral filler in asphalt mixture.     

基于流变性能试验的沥青高温性能评价指标研究

采用基质沥青、SBS改性沥青、高模量改性沥青和高黏度改性沥青,进行了常规性能试验、复数剪切试验、重复蠕变试验和广义剪切模量试验,测试几种沥青的软化点与当量软化点、车辙因子与改进车辙因子、蠕变模量和广义剪切模量等高温性能指标.通过对比分析各指标的区分度,以及沥青性能与沥青混合料车辙性能的相关性,发现蠕变模量和软化点与动稳定度拟合关系最好,建议采用蠕变模量作为沥青高温性能评价指标,软化点作为质量控制指标.     

高模量沥青混合料温度粘弹性能研究

采用多应力蠕变恢复试验(MSCR)和车辙试验表征高模量沥青的粘弹性与高温稳定性,通过微观测试分析了改性剂在沥青中的分散程度。通过动态模量试验,研究了高低温条件下高模量沥青混合料模量与相位角的变化规律,采用疲劳试验研究了材料在动态荷载作用下的服役寿命。试验结果表明:高模量改性沥青在高温下的不可恢复蠕变量仅为基质沥青的17%,约为抗车辙剂改性沥青的27%,高模量改性剂的分散性较抗车辙剂更佳;沥青混合料的动稳定度与沥青的蠕变柔量(Jnr3.2)成反比,高模量沥青混合料具有较好的温度稳定性,可延长道路的使用寿命,适用于温度跨度大的重载地区。     

温度条件对沥青混合料试体性能的影响

对60,50,43℃及干冰、水冰温度条件下钻芯取得的沥青混合料进行了表观密度、空隙率、间接抗拉刚度模量和水稳定性试验研究.结果表明:取样温度条件对试体的表观密度和间接抗拉刚度模量具有显著的影响,随着取样温度的下降,试体表观密度和间接抗拉刚度模量显著增加,空隙率显著下降;高温取样试体易受剪切力的影响,间接抗拉强度较低;低温取样试体由于其混合料黏结紧密,不易受剪切力的影响,间接抗拉强度相对较高;水冰取样时,由于水冰受热融化通过沥青混合料空隙渗入结构内部,对试体的水稳定性产生影响.     

高模量橡胶改性沥青及其混合料性能研究

高模量沥青及其混合料是解决沥青路面重载交通及长大陡坡路面车辙等问题的重要工程材料。采用活化橡胶颗粒制备的橡胶改性沥青具有优异的高低温性能及抗车辙性能。本文分析了克炼30#A级和克炼50#A级低标号硬质沥青、克炼70#A级沥青及橡胶改性沥青性能,并采用两种级配类型（ATB-25和SUP-20）来评价其高低温性能及水稳定性能。结果表明,橡胶改性沥青PG分级为76-28,在相同温度下,橡胶改性沥青复数剪切模量及车辙因子最大;随着温度的降低,四种沥青的蠕变劲度均显著增大,但橡胶改性沥青的增大趋势最慢,橡胶改性沥青的m值最大;两种级配类型下,橡胶改性沥青具有最大的动稳定度及弯曲劲度模量,同时有较好的水稳定性能。     

胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

胶粉/SBS复合改性综合了橡胶沥青和SBS改性沥青的优势,能显著改善混合料的高低温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验和动态模量试验,分析胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学特性,并与硬质20#高模量沥青混合料及SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的水稳定性、高低温性能、抗疲劳性能及动态模量值更优,且各项指标满足高模量沥青混合料要求。