木质素纤维改善再生沥青混合料的路用性能研究

为了改善再生沥青混合料的路用性能,选用木质素纤维对其进行改性,研究了不同木质素纤维掺量对再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能的影响规律。研究表明;随着RAP旧料、木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料的动稳定度均逐渐增大;再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均随着RAP掺量的增加逐渐降低;随着木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均逐渐增大,掺入木质素纤维能改善再生沥青混合料的低温抗裂性能及水稳定性能。综合各项路用性能可知,2%掺量的木质素纤维能使再生沥青混合料的RAP旧料掺量达到30%。     

玻璃纤维温拌再生沥青混合料抗断裂性能评价研究

为了研究玻璃纤维温拌高掺量RAP再生沥青混合料的抗断裂性能,基于半圆弯曲（SCB）试验,采用5种评价指标对两种切缝深度下混合料抗断裂性能进行了综合评价。结果表明：10mm切缝深度混合料抗断裂性能较5mm差;温拌剂与RAP对抗断裂性能具有不利影响;玻璃纤维对温拌再生沥青混合料抗断裂性能具有显著提升作用,最佳掺量为0.3%。推荐采用峰值荷载、断裂能、断裂韧性和柔性指数综合评价沥青混合料抗断裂性能。     

温拌再生SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能,通过马歇尔试验以空隙率作为控制参数评价了温拌再生SBS改性沥青混合料的降温效果,并以热拌条件为对照组,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验等研究了温拌再生SBS改性沥青混合料的高低温性能和水稳定性。试验结果表明,Evothem温拌剂可有效降低沥青混合料的拌和温度约20℃,且RAP不仅会增加混合料空隙率及拌和温度,而且还会降低混合料的低温抗裂性和抗水损害性能,但其可增强混合料的高温抗车辙能力,加入温拌剂及温拌条件下更有利于温拌再生SBS改性沥青混合料的低温性能和水稳定性。     

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。     

基于CAM模型的热再生沥青混合料动态粘弹特性研究

为研究再生剂对沥青混合料动态粘弹特性的影响,分别选用重石油基与生物油基两种再生剂制备再生沥青及沥青混合料,并分别在不同掺量下进行沥青三大指标试验以及沥青混合料动态模量试验,根据时温等效原理及改进的Christensen-Anderson-Marasteanu(CAM)模型分析了再生沥青混合料的动态粘弹特性。结果显示,随着再生剂掺量的增加,沥青混合料回收料(RAP)的沥青针入度、延度升高,软化点下降,再生剂的掺入显著提高了沥青的延展性,综合考虑经济与路用性能,以12%(质量分数)作为再生剂最佳掺量并进行混合料动态模量试验。两种再生剂均改变了RAP的感温性与粘弹特性,使再生沥青混合料动态模量降低而相位角升高;改进的CAM模型能够良好拟合再生沥青混合料的动态模量和相位角随频率的发展变化,拟合精度均在0.950以上。两种再生沥青混合料动态模量与相位角大小关系受加载频率影响,当加载频率高于10 Hz后,生物油基再生沥青混合料动态模量更低而相位角更高,当加载频率低于0.01 Hz时则相反,这对于同时提高沥青混合料高温稳定性及低温抗裂性是有利的。     

温拌橡胶沥青混合料路用性能及应用研究

废旧轮胎经加工处理后可形成再生应用于道路建设行业中的胶粉材料,以橡胶粉为研究对象,以温拌技术为基础,选取了AC-13和SUP-20两种不同级配,研制了掺不同胶粉数量的温拌橡胶沥青混合料,通过混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害性、抗疲劳性的综合性能对比分析,探究了温拌橡胶沥青混合料路用性能的影响规律。研究表明:胶粉掺量在25%时混合料的路用性能达到较好状态。最后从工程应用角度对温拌橡胶沥青混合料的施工工艺进行总结,研究对于温拌橡胶沥青混合料技术的推广应用具有重要意义。     

基于植物沥青的温拌再生沥青流变及疲劳性能研究

对生物质温拌再生沥青的流变性能和疲劳性能进行研究,选用70^#基质沥青以3.5%,5.5%,7.5%,9.5%,11.5%掺量的生物质温拌再生剂WL-3对室内模拟老化沥青进行再生,采用动态剪切流变仪(DSR)对生物质温拌再生沥青的相位角、复数模量、车辙因子等高温流变性能指标进行研究;通过线性振幅扫描(LAS)对生物质温拌再生沥青、70^#基质沥青和老化沥青的疲劳性能进行研究。结果表明,生物质温拌再生剂WL-3的加入降低了老化沥青的车辙因子、疲劳因子和应变恢复率(R),不可恢复蠕变柔量(Jnr)和疲劳寿命增加,提高了老化沥青的应力敏感性,流变特性得到较好恢复。     

环保再生剂掺量对再生沥青混合料路用性能影响研究

为研究环保再生剂对再生沥青混合料路用性能的影响,通过采用车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验三种试验方法,对比分析了不同环保再生剂掺量的再生沥青混合料高温性能、低温性能以及水稳定性能变化规律,结果表明:(1)环保再生剂的掺入会降低再生沥青混合料的动稳定度,但其性能指标基本满足技术要求;(2)环保再生剂的掺入可以显著增强再生沥青混合料的最大弯拉应变和抗弯拉强度,再生剂掺量为9%的再生沥青混合料劲度模量下降幅度相对较小,低温性能改善效果更优;(3)环保再生剂掺量由3%增至9%时,再生沥青混合料的残留稳定度显著增大,掺量超过9%后,残留稳定度开始逐渐下降,掺量为9%的再生沥青混合料的水稳定性能更好。     

温拌沥青及其混合料性能研究及微观表征

为明确温拌剂降粘作用对于沥青混合料压实特性的影响规律,制备了两种常用温拌改性沥青及其混合料,系统研究了温拌剂对于沥青粘度及抗车辙因子的影响规律,通过马歇尔击实试验及路用性能试验全面研究温拌剂对于压实度的影响,确定温拌改性沥青混合料的压实特性,在此基础上,借助原子力显微镜对温拌沥青的微观结构进行了表征。结果表明,温拌剂的掺加能够大幅降低沥青的粘度,提高材料的高温稳定性;虽然温拌改性混合料的压实度略低于普通热拌沥青混合料,但各项路用性能均优于普通热拌沥青混合料,内部介质分布均匀,不存在团聚等不良现象。     

热再生沥青混合料AC-20路用性能试验研究

为保证热再生沥青混合料具有良好的路用性能,研究了RAP掺量对热再生沥青混合料AC-20路用性能影响规律。研究表明,RAP掺量对热再生沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性影响明显,对热再生沥青混合料水稳定性影响较小,且不同RAP掺量的混合料高温稳定性和水稳定性满足规范要求;混合料每增加10%RAP掺量,动稳定度平均提高33%,残留稳定度和TSR分别减小1.1%、2.3%;试验温度为-10℃和15℃时,混合料每增加10%RAP掺量,弯拉应变平均分别减小17%、25%,劲度模量分别平均提高28%、18%。另外,热再生沥青混合料疲劳性能随RAP掺量增加逐渐提高,每增加10%RAP掺量,疲劳寿命平均提高7%。     

大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性研究

本研究基于RAP掺量为40%-70%间隔为10%的厂拌热再生沥青混合料,进行浸水马歇尔试验,冻融劈裂实验来研究大掺量RAP大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性。研究表明:随着RAP掺量不断增大再生混合料最佳油石比呈线性增加,残留稳定度,冻融劈裂强度比逐渐降低,且在RAP掺量相同情况下加再生剂则再生混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均有所增加,表明再生剂对再生混合料的水稳定性有明显改善作用。     

再生沥青混合料旧料掺量研究综述

针对沥青路面老化后整体性能不再满足道路路用性能要求,但是老化后的材料仍有可观的使用价值,且当前情况下回收沥青路面材料不能充分利用的问题,再生沥青混合料旧料掺量为研究对象,根据国内外的研究状况,分析各混合料设计的路用性能,研究超高旧料掺量再生沥青混合料设计的设计方法和可行性,对阐明再生沥青超高配合比性能机理,为超高旧料掺量再生沥青混合料的实际工程应用奠定基础,为更加充分利用道路旧料,有效降低道路造价提供思路。     

玄武岩纤维对钢渣沥青混合料性能影响研究

为改善钢渣沥青混合料(SAM)抗裂性能,并尽可能降低钢渣(SS)膨胀特性对混合料耐久性的影响,基于车辙试验、SPT动态模量试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、弯曲疲劳试验、SEM试验等,对不同掺量玄武岩纤维(BF)对SAM高、低温性能和水稳定及疲劳性能的影响及增强机理进行研究。结果表明:BF可显著增强SAM高温抗变形能力,且对不同SS掺量SAM低温柔韧性均有一定的提高;随着冻融循环次数增加,玄武岩纤维-钢渣沥青混合料(BF-SAM)的水稳定性降低幅度较SAM明显减小;BF的加筋、阻裂作用提高了SAM的疲劳寿命。综合各项路用性能,BF-SAM的推荐掺量为0.4%(质量分数)的BF,45%~55%(质量分数)的SS。     

厂拌热再生沥青混合料的水稳定性研究

鉴于厂拌热再生沥青混合料（HRMA）容易在水、温度和行车荷载等作用下出现水损害,通过浸水马歇尔试验分析改变RAP掺量、油石比和再生剂掺量对HRMA水稳定性的影响。研究表明：在沥青混合料中加入RAP可以提高其水稳定性;当RAP掺量相同时,随再生剂或油石比的增加,HRMA的残留稳定度增大;增大再生剂和油石比对HRMA的水稳定性具有明显的改善作用。     

基于AFM技术的温拌橡胶改性沥青水稳定性研究

为明确不同温拌添加剂对橡胶改性沥青抗水损害性能的影响机制,通过原子力显微镜(AFM)力谱试验,分别测定了浸水前后不同温拌橡胶沥青的粘聚力和粘附力,并在此基础上分析了温拌橡胶沥青的水损伤特性.结果表明:未浸水条件下,添加Sasobit温拌剂后橡胶沥青的粘聚、粘附性能显著降低;浸水条件下,Advera、Evotherm能有效提高橡胶沥青的抗粘聚破坏能力,而Advera、Evotherm和Sasobit三种温拌剂均能改善橡胶沥青在水浸泡后的粘附性能;橡胶沥青中掺加温拌剂能有效降低其在浸水过程中的粘聚性能和粘附性能损伤.     

复合生物再生沥青及混合料路用性能

环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)增塑剂与餐厨废弃油脂共混,制成复合生物再生剂,通过三大指标及布氏黏度实验确定复合沥青再生剂的最佳配比。在掺加再生剂与未掺再生剂的条件下,分别制备不同RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)掺量的再生沥青混合料并进行车辙实验、低温弯曲破坏实验、浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验。结果表明,DINCH增塑剂与餐厨废弃油脂配比为0.4∶1时,再生沥青常规性能恢复至原样沥青水平。再生沥青混合料在RAP掺量为30%～50%的条件下,未掺加复合生物再生剂的沥青混合料低温抗裂性及水稳定性均不满足规范要求;掺加再生剂后,随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性降低,高温稳定性能提高,当RAP掺量为30%时,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性与新拌混合料相当,高温稳定性能优于新拌沥青。     

再生温拌沥青制备工艺的研究

探究了反应过程中的搅拌速度、搅拌时间、再生温拌剂pH和复配温度对再生温拌沥青粘度的影响,确定最佳的再生温拌沥青制备工艺。继而以40%废旧沥青和60%的新沥青的混合料为研究对象,考察再生温拌剂添加量对温拌再生沥青宏观性能的影响。结果表明,再生温拌剂能够使沥青针入度增大,软化点降低,延度提升,黏度减小,能够改善沥青的流动性。再生温拌剂加入量为3.8%时,各项路用指标符合JTGF 40—2004中规定的道路沥青技术指标要求。     

再生温拌沥青制备工艺的研究

探究了反应过程中的搅拌速度、搅拌时间、再生温拌剂pH和复配温度对再生温拌沥青粘度的影响,确定最佳的再生温拌沥青制备工艺。继而以40%废旧沥青和60%的新沥青的混合料为研究对象,考察再生温拌剂添加量对温拌再生沥青宏观性能的影响。结果表明,再生温拌剂能够使沥青针入度增大,软化点降低,延度提升,黏度减小,能够改善沥青的流动性。再生温拌剂加入量为3.8%时,各项路用指标符合JTGF 40—2004中规定的道路沥青技术指标要求。     

复掺芳纶纤维和玻璃纤维再生沥青混合料路用性能研究

为提高再生沥青混合料(RAP)的路用性能,通过研究芳纶纤维和玻璃纤维二者单掺以及复掺对再生沥青混合料路用性能的影响,以期为两种纤维在再生沥青混合料上的应用提供参考。研究结果表明:单掺芳纶纤维对再生沥青混合料的高温性能影响不大,而玻璃纤维和复掺纤维使再生沥青混合料的高温抗车辙性能分别提升了34.0%及42.6%;复掺纤维对再生沥青混合料动态模量的改善效果最高达21.9%;同时复掺纤维的加入可使混合料保持较好的低温抗裂性与水稳定性。半圆弯曲(SCB)测试结果表明,复掺纤维可显著改善沥青混合料的抗弯拉能力。复掺纤维较单掺纤维对再生沥青混合料有更好的改性效果,且改性效果显著。     

沥青回收利用及再生沥青性能评价研究

本文采用内蒙古高速公路的回收材料,开展了沥青回收利用及热再生沥青性能评价研究。采用了常规物理性能、高温性能、低温性能和中温试验对不同旧沥青掺量下的再生沥青开展评价。结果表明,随着回收沥青的掺入量增大,沥青高温性能增强,低温抗裂性能减弱。回收沥青加入后对再生沥青的抗裂性能有着负面作用,但再生剂加入后可确保再生沥青的抗裂行呢。