废橡胶用于废旧沥青混合料再生的试验研究

为了实现废橡胶为原料制备的再生剂用于废旧沥青混合料的再生,分别对路面抽提回收的老化沥青及废旧沥青混合料进行了再生试验,通过老化沥青及混合料性能的指标恢复情况探讨利用废橡胶进行沥青混合料再生的可行性,并进行了作用机理分析．结果表明,利用废橡胶微波处理制备的再生剂对老化沥青具有改性作用,可以有效恢复其各项流变性能,再生剂添加量为10％左右的再生沥青针入度、软化点、延度和低温劲度都接近基质沥青指标;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能都能满足沥青路面的技术要求．     

废橡胶在沥青路面再生中的应用研究

随着汽车工业和公路交通事业的发展,产生了大量的废橡胶和废旧沥青混合料.为实现废物资源的综合利用,以废橡胶为原料,在增塑剂DOP和糠醛抽出油组成的轻组分助剂中采用微波降解和助溶处理技术制备沥青再生剂(RA),应用RA分别对老化沥青及废旧沥青混合料进行再生试验,并对其作用机理进行了分析.结果表明,利用废橡胶微波处理制备的RA对老化沥青具有再生作用,10%的再生剂用量可以有效补充老化沥青缺失的组分,恢复其胶体结构及流变性能;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能均满足沥青路面的技术要求.     

考虑老化的沥青混合料低温性能

针对现行规范中沥青混合料低温性能评价方法的不足,分别将基质沥青混合料和改性沥青混合料在不同条件下进行老化,分析了短期老化和长期老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响.试验结果表明,长期老化对混合料低温抗裂性能影响显著.而实际使用过程中,沥青路面的低温开裂主要发生在沥青路面已经老化的后期,为了更好体现服务期内沥青路面的低温抗裂性能,建议增加长期老化后的沥青混合料进行低温抗裂性能评价并提出了考虑长期老化的沥青混合料低温抗裂性能的评价方法.     

橡胶沥青混合料老化再生及其路用性能研究

为研究橡胶沥青混合料老化及再生后的路用性能,采用热氧老化的方法,研究了老化时间对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响;通过热拌再生研究了再生后混合料的路用性能。结果表明,橡胶沥青老化后低温抗裂性能发生严重衰减,间断级配的橡胶沥青混合料比连续级配的橡胶沥青混合料耐老化。老化后橡胶沥青混合料高温稳定性得到增强,低温抗裂性下降,抗水损害能力降低。橡胶沥青混合料老化再生后,具有良好的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

利用废旧一次性餐盒制备老化沥青再生剂的研究

在我国每年因路面翻修而产生的废旧沥青混合料达25亿t,同时自新冠疫情爆发以来,“宅经济”催生下的外卖行业激增15%左右,每年产生的废旧一次性餐盒高达450亿个。为了有效解决上述二者对环境造成的污染和资源浪费,以地沟油和废旧一次性餐盒为原材料,研制出了老化沥青再生剂,并对废旧沥青混合料进行还原再生,以达到废物循环再利用,资源节约的目的。实验结果表明：该再生剂不仅使老化沥青的针入度、软化点、低温延度恢复到基质沥青水平,同时还提高了再生沥青的抗老化性能和疏水性能,研制产品具有广阔的应用前景。     

老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

采用劈裂试验方法,分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究.试验表明,未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能,并且在评价沥青混合料低温性能时,短期老化试验比长期老化试验更为敏感,由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的.     

生物沥青再生沥青结合料使用性能

为研究生物沥青用作沥青再生剂的可能性,选用蓖麻油生物沥青为再生剂制备再生沥青,并通过试验研究了旋转薄膜烘箱(rolling thin film oven,RTFO)老化前后该种生物沥青掺量对再生沥青相关技术指标的影响.结果表明:随着生物沥青掺量的增加,再生沥青针入度增大,软化点降低,30%掺量的生物沥青可将老化沥青的针入度恢复到原样沥青水平.然而,生物沥青对延度的改善较差.此外,再生沥青135℃黏度、当量软化点和当量脆点降低,针入度指数PI和塑性温度范围逐渐增大,RTFO老化后残留针入度比减小,软化点增量、黏度老化指数逐渐增大.生物沥青的加入改善了再生沥青的感温性能和低温性能,对高温性能表现出不利影响.随着生物沥青掺量的增加,再生沥青抗老化性能逐渐减弱,但在30%掺量范围内,生物沥青再生沥青的抗老化性能仍不低于原样沥青水平.     

厂拌热再生旧料中沥青回收方法优化分析

回收沥青路面或沥青混合料(RAP)中老化沥青是评定路面沥青老化程度的关键。现行标准《JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定的沥青抽提回收方法存在不足。主要介绍了从不同真空度、离心速度角度用旋转蒸发器法回收RAP料中的老化沥青,并分析老化沥青性能,提出了老化沥青抽提回收的适合真空度和离心速度,以实现老化沥青性能的准确评价,指导厂拌热再生混合料的应用。     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

再生剂对沥青混合料马歇尔稳定度的影响

通过检测长期储存的沥青的三大指标,表明沥青在长期储存过程中会导致沥青部分老化.在部分老化的沥青中掺入沥青总质量5%的RA25热拌沥青混合料再生剂使得沥青各项性能明显得到改善.通过与未掺入再生剂的沥青比较标准马歇尔稳定度,表明掺入沥青总质量5%再生剂的标准马歇尔稳定度为10.08kN,大于未掺入再生剂的70号沥青的标准马歇尔稳定度的9.41kN.由此可知,通过在长期储存的沥青中掺入适量的再生剂有利于增强沥青混合料的马歇尔稳定度,即有利于增强沥青混合料的高温稳定性能,结论可为沥青混合料的路面施工提供参考意见.     

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%.     

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.     

基于外加剂技术的沥青混合料路用性能研究

利用外加剂改善沥青混合料路用性能是一项新的技术手段.通过掺加沥青路面增强剂混合料与基质沥青混合料以及SBS改性沥青沥青混合料的多项路用性能试验比较,认为这种增强剂应用效果明显优于SBS改性沥青混合料.试验结果显示,增强剂不仅能够成倍提高沥青混合料的高温稳定性,同时能够较好地改善沥青混合料其它路用性能,如低温稳定性和水稳性等,同时经济性也优于SBS改性沥青混合料。研究表明,增强剂技术是一种全面提高沥青路面路用性能的有效方法.     

Development and validation of a laboratory aging method for the accelerated simulation of reclaimed asphalt

The paper presented first results elaborated during the European Research Project Re-road which aims at the development of techniques for increasing the recycling rates of reclaimed asphalt. During service life surface asphalt courses are subjected to aging due to oxidation effects which causes the hardening of the binder and thereby a change in the chemical, physical and mechanical properties of the material. Surface courses often contain highly modified binders as well as special additives for improving the performance characteristics. As these layers inhibit the shortest service lives compared to other road construction layers every year high amounts of reclaimed surface asphalt are available for recycling. The question is raised how the reclaimed asphalt consisting of high quality and costly material components can be recycled for optimal added value. To analyze the asphalt mix service life performance and its recyclability during mix design a laboratory method was developed to simulate the real in-situ aging. First the effects of site aging on the binder and asphalt characteristics were presented. Three laboratory aging methods were discussed which aimed the accelerated aging which meets similar property changes as site aging. At last the effects of two different laboratory aging methods on the same SMA mixture were compared.     

Self healing capacity of asphalt binders

To test self healing capability of asphalt binders,three asphalt specimens(pure asphalt,modified asphalt and aged asphalt) were prepared.Every specimen was tested by dynamic shear rheometer(DSR).The temperature sweeps result indicates that both aging and SBS modifying influence the self healing capability of asphalt binder.The fatigue-heal-fatigue test was introduced to study the self healing capability of asphalt in its serving periods.Furthermore,three different periods(0.5 h,1 h,3 h) were set up to study the influence of rest time on fatigue time.It is concluded that longer rest time,less load will delay the appearance of cracks and extend the service life of asphalt binders.     

老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

采用劈裂试验方法，分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究．试验表明，未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能，并且在评价沥青混合料低温性能时，短期老化试验比长期老化试验更为敏感，由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的．     

改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量、减轻路面冻融损伤,采用玻璃纤维、硅藻土与沥青路面旧料以改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化,并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响;基于损伤力学理论以抗压强度为指标表示强度率,研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律;基于CT无损检测与数字图像处理技术,分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：混合料抗压强度随冻融循环次数的增加而降低,而空隙率与应变呈上升趋势;具有玻璃纤维掺量0.7%、沥青路面旧料掺量15%、硅藻土掺量25%和掺量15%沥青路面旧料及20%硅藻土的4种多孔沥青混合料水稳定性能最好,其中玻璃纤维的改性效果最佳;掺入玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤,但硅藻土再生多孔沥青混合料损伤程度均较大,损伤前期强度较高,更适用于短时冻土区;与硅藻土再生多孔沥青混合料相比,玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期;玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加,平均单个空隙面积减小,而掺量较高的试样表现相反。     

Analysis of aging mechanism of SBS polymer modified asphalt based on Fourier transform infrared spectrum

The aging mechanism of SBS modified asphalt during its aging process was studied. The characterizations of base asphalt, SBS polymer and its modified asphalt were determined in different aging time by Fourier transform infrared spectrum (FTIR). FTIR shows that oxidative dehydrogenation reaction occurs in asphalt, and unsaturated carbon bond is generated under short-term thermal aging condition. Additionally, SBS polymer was aged significantly under that condition, the speed of which was faster than that of base asphalt. The aging laws of both asphalt and SBS polymer during the aging process of SBS modified asphalt were similar to their aging laws respectively. Due to the protective effect between asphalt and SBS polymer, the aging degrees of asphalt and SBS polymer were lower than those aged independently.     

沥青粘结层抗剪强度试验分析

沥青混合料与下承层的粘结可用沥青作粘结材料，其抗剪强度的大小直接影响到沥青的稳定性。本研究利用自行设计的抗剪模具，以水泥混凝土及钢板为基底材料，用SBS改性沥青及SBR改性乳化沥青为粘结材料，进行了抗剪试验，分析了各种因素对抗剪强度的影响。