拌和工艺参数对厂拌热再生混合料性能的影响

为探究拌和工艺参数对厂拌热再生混合料性能的影响规律,采用弯曲蠕变试验研究了回收沥青路面材料（RAP）与新集料拌和过程中不同拌和温度和时间的工艺组合对再生沥青混合料高低温性能的影响。研究表明,不同工艺组合拌制的再生混合料性能存在显著差异,低温性能和高温性能的影响规律相反,这与拌和过程中旧沥青性能状态变化有关;基于旧沥青的性能恢复效果与再生混合料的性能,建议拌和温度165 ℃、拌和时间150 s。     

基于GTM旋转压实试验参数的沥青混合料高温性能评价指标

通过对不同沥青混合料GTM旋转压实试验各项参数的研究,并将其与相应的三轴重复荷载蠕变试验结果进行相关性分析,得出:利用GTM旋转压实试验得到的压实曲线参数K1(从开始压实至97%密实度间的压实曲线平均斜率)可以较好地表征沥青混合料的抗高温稳定性能,其与三轴重复荷载蠕变试验的蠕变劲度模量指标具有较高的相关性,线性相关系数在0.90以上,参数K1可以作为评价沥青混合料抗高温稳定性能的一种简易而实用方法。     

废旧沥青混合料掺量对热再生改性沥青混合料拌和压实温度的影响

为研究废旧沥青混合料(RAP)掺量对热再生乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青混合料拌和压实温度的影响,通过室内试验得到旧料掺量、再生级配、拌和压实温度与再生混合料体积指标的关系;并以4%空隙率为目标体积确定AC-16再生SBS沥青混合料的最佳拌和压实温度。结果表明:再生混合料毛体积密度不与拌和压实温度呈线性关系,毛体积密度随温度变化出现峰值;Superpave级配不适用标准击实方式;同一拌和压实温度下,随着旧料掺量的增加,混合料空隙率会越大;旧料掺量在20%～40%情况下,掺量每增加10%,最佳拌和压实温度提高5℃左右;40%高RAP掺量下,再生SBS改性沥青混合料各路用性能都能达到规范要求。     

RAP掺量对热再生改性沥青混合料拌和压实温度的影响

为研究RAP掺量对热再生SBS改性沥青混合料拌和压实温度的影响,通过室内试验得到旧料掺量、再生级配、拌和压实温度与再生混合料体积指标的关系,并以4%空隙率为目标体积确定AC-16再生SBS沥青混合料的最佳拌和压实温度。结果表明：再生混合料毛体积密度不与拌和压实温度成线性关系,毛体积密度随温度变化出现峰值;Superpave级配不适用标准击实方式;同一拌和压实温度下,随着旧料掺量的增加,混合料空隙率会越大;旧料掺量在20%～40%情况下,掺量每增加10%,最佳拌和压实温度提高5℃左右。40%高RAP掺量下,再生SBS改性沥青混合料各路用性能都能达到规范要求。     

植物基复配沥青混合料的蠕变性能

为研究植物基复配沥青混合料的流变特性,以进一步考察复配沥青混合料的高低温路用性能,在对基质沥青与植物沥青进行基本性能试验、并确定了两者适宜配合比例得到复配沥青的基础上,采用AC-13级配类型,分别进行了基质沥青与复配沥青混合料的高低温弯曲蠕变试验。基于Burgers模型,以塑性变形、劲度模量S以及蠕变速率m和m/S值及耗散能比等参数,分别评价了混合料的高、低温性能。研究结果表明,植物沥青较70~#沥青温度敏感性大;复配沥青中植物沥青的适宜掺量为70~#沥青质量的10%;复配沥青混合料的高温性能较70~#沥青混合料略差,但均满足规范要求,其低温性能及应力松弛性能亦略次于70~#沥青混合料。     

基于RAP全掺量下再生温拌沥青混合料路用性能研究

为实现资源的循环利用,降低高温作用对沥青的二次老化,引入N24型再生剂、A型合成蜡类温拌剂对RAP全掺量下再生温拌AC-16C沥青混合料展开研究.通过RAP原材料试验,确定RAP的矿料级配及油石比.在再生剂、温拌剂及再生温拌沥青等原材料研究的基础上制备再生温拌沥青,评价不同再生剂掺量下再生温拌沥青性能的改善情况,同时确定再生剂掺量为4%、温拌剂掺量为3%时沥青混合料的施工温度.通过对再生温拌沥青混合料开展高温抗车辙、抗水损害及低温抗开裂等试验,评价再生剂掺量对再生温拌沥青混合料路用性能的影响.结果表明,RAP中的粗集料发生了细化,但整体矿料级配与原矿料目标级配相当,无需对RAP进行级配调整;再生剂掺量为4%时,再生沥青性可能恢复到原道路石油沥青水平;3%温拌剂的掺入,沥青混合料拌和及压实成型温度分别降低30、40℃;再生剂掺量为4%时,再生温拌沥青混合料整体路用性能最优.     

纤维加强再生沥青混合料的压实特性研究

旨在考察纤维加强再生沥青混合料的压实特性,采用旋转压实仪成型试件并获取密实度曲线,根据密实度曲线计算压实特性参数,分析纤维种类、纤维掺量和废旧路面材料(RAP)掺配率对纤维加强再生沥青混合料压实特性的影响。研究结果表明,纤维对再生沥青混合料的压实特性有显著影响,当掺量相同时,不同种类纤维对再生混合料的压实功和压实速率的影响效果基本一致;纤维会显著提高再生混合料在开放交通后抵抗永久变形的能力,在相同掺量下,矿物纤维的作用最大,其次为聚酯纤维,木质素纤维最弱;当剂量较低时,因纤维未形成相互搭接的三维空间结构而对再生混合料的压实特性基本无影响,当纤维掺量超过0.4%时,随着纤维掺量的增大,再生混合料的可压实性逐渐变差、抵抗永久变形的能力逐渐提高;RAP掺配率越高,K1和压实能量指数(CEI)越大、密实能量指数(TDI)越大而K2越小,混合料的可压实性降低而开放交通后抵抗变形的能力增加。     

温拌SMA沥青混合料路用性能研究

由于热拌SMA沥青混合料沥青胶结料含量高,粘度大,施工温度高,压实困难等,而温拌沥青混合料能降低施工温度。防止生产过程中沥青老化,并具有较好的施工和易性,故研究温拌SMA沥青混合料的性能成为必要。通过室内试验的研究,从沥青混合料的压实性能、高温性能、低温性能、疲劳性能、水稳定性能及剪切性能等方面对热拌和温拌SMA沥青混合料进行路用性能对比分析．结果表明在降低施工温度、节能环保的情况下,热拌和温拌SMA沥青混合料的路用性能基本相当,说明温拌SMA沥青混合料具有较好的推广价值。     

Sasobit温拌橡胶沥青及混合料高温蠕变特性

为了研究Sasobit温拌橡胶沥青及混合料的高温蠕变特性,制备了Sasobit温拌剂掺量为3%的温拌橡胶沥青,确定了Sasobit温拌橡胶沥青混合料的成型温度与基本路用性能;通过结合料与混合料蠕变试验全面评价了Sasobit温拌橡胶沥青路面的高温性能,并进行了混合料Burgers模型参数拟合分析。研究结果表明:Sasobit橡胶沥青结合料高温蠕变性能优于SBS改性沥青,Sasobit进一步提高了橡胶沥青高温性能;SBS改性沥青混合料的高温性能优于2种橡胶沥青混合料;3%的Sasobit掺量不仅能有效降低橡胶沥青混合料的施工温度20℃,而且能较大提升其高温性能,却不过分降低其低温性能;随着温度的升高或围压的出现,Sasobit能够更好地提升橡胶沥青混合料的高温性能,使其更加接近SBS改性沥青混合料。     

Evotherm温拌再生沥青流变特性

为探究RAP料中回收沥青掺量对温拌再生沥青流变性能的影响,在Evotherm温拌沥青中分别掺量0%,10%,20%,30%,40%和50%的回收沥青制备温拌再生沥青.采用粘度试验、温度扫描试验和弯曲梁流变试验分别对温拌和热拌再生沥青的流变性能进行对比研究,并对温拌再生混合料的路用性能进行了验证.试验结果表明:Evotherm温拌再生沥青的流变性能优于热拌再生.随着回收沥青结合料掺加的增加,温拌再生沥青的粘度值、车辙因子、破坏温度值和蠕变劲度S值逐渐增大,而蠕变速率m逐渐变小,说明Evotherm温拌再生沥青和易性变差,高温性能变好,而低温抗裂性能变差.另外,掺加40%RAP料的温拌再生沥青混合料具有优良的路用性能.并建议回收沥青结合料的掺量为40%.     

压实方法对温拌沥青混合料路用性能的影响

采用马歇尔法和旋转压实法成型温拌沥青混合料,对比研究两种方法成型的温拌沥青混合料的路用性能。结果表明：与马歇尔法相比,旋转压实法成型混合料的力学性能提高13%左右,高温抗车辙能力、低温抗裂能力和水稳定性分别提高30%、18%和2%,疲劳寿命至少提高21%。通过旋转压实法成型的温拌沥青混合料具有更好的路用性能和耐久性能,可以为温拌沥青混合料的设计提供更好的选择。     

RAP掺量对热再生沥青混合料性能影响分析

为了确定热再生沥青混合料合理的旧沥青路面材料(RAP)掺量,依托浙江省102省道杭昱线(临安段)旧沥青路面厂拌热再生利用试验路,通过大量室内试验,进行了不同RAP掺量的热再生沥青混合料AC-20C的目标配合比设计和路用性能分析.研究结果表明,旧沥青中掺加5%的再生剂和70%的新沥青,再生后的调和沥青可以达到A-70#目标沥青的性能要求;随着RAP掺量的增加,热再生沥青混合料的总最佳油石比和新料最佳油石比线性增加,而新沥青用量线性减少;RAP掺量在20%~40%之间时,热再生沥青混合料的各项路用性能均满足规范的技术要求,且随着RAP掺量的增加,热再生混合料的高温稳定性呈指数关系增强,低温抗裂性、抗渗性和抗滑性呈线性减弱,水稳定性在RAP掺量为30%时达到最大.为此,按30%RAP掺量铺筑了试验路,经通车两年考验,取得了优良的应用效果.     

沥青道面高温抗车辙性能评价指标

为解决目前机场沥青道面高温性能评价指标缺陷性（与道路指标不同,无参考标准）问题,通过汉堡车辙试验、普通车辙试验及单轴贯入试验对3种级配混合料进行测试,对动稳定度、蠕变斜率和抗剪强度指标进行了综合分析.测试结果显示,动稳定度与蠕变斜率评价指标相一致,与抗剪强度指标相反,且蠕变斜率指标对抗车辙性能区辨性最佳.同时,利用贝雷法设计参数及沥青胶结料参数对其验证发现,贝雷法能够进一步解释混合料级配高温性能优劣,粉胶比与动稳定度、抗剪强度和蠕变斜率有较好的相关性,而沥青膜厚度与其相关性较差.故建议采用动稳定度与汉堡车辙蠕变斜率、车辙深度相结合的方法来评价抗车辙性能优劣,为优化机场沥青道面配合比设计提供参考.     

生物质重油与生物沥青制备及性能

为了制备生物沥青,缓解道路建设对石油沥青的依赖性,以木屑为生物质原材料,采用热液化方法制备生物质重油,将重油掺至50~#基质沥青中制备生物沥青,部分替代石油沥青。首先,采用红外光谱、扫描电镜、热重分析仪微观表征方法,分析生物质重油的物化性质;然后通过三大指标(针入度、软化点、延度)考察重油掺量对生物沥青基本物理性能的影响;以水煮法评价了生物沥青的黏附性,利用差示量热扫描仪(DSC)、动态剪切流变仪(DSR)分析生物沥青的低温性能、高温性能及蠕变恢复性能。试验结果表明:重油与70~#基质沥青存在相似的化学结构,且有较好的热稳定性,165℃时的热分解率仅为3.6%;重油中存在直径约3μm的球形颗粒生物炭,有利于提高生物沥青的高温性能;随重油掺量的增加,生物沥青的针入度增加,软化点、延度及玻璃化转变温度T_g降低,低温性能提升,且能保持较好的黏附性能;当重油掺量(质量分数,下同)为10%时,生物沥青的性能与70~#基质沥青最为接近;生物沥青的车辙因子与复数剪切模量介于50~#与70~#基质沥青之间,生物沥青较70~#基质沥青有更好的高温抗永久变形能力与抗剪切性能;平均应变恢复率与平均不可恢复蠕变柔量的计算结果均表明生物沥青的蠕变恢复性能优于70~#基质沥青。     

应力吸收层温拌橡胶沥青混合料性能

为解决半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层存在的反射裂缝问题,提出设置温拌橡胶沥青混合料应力吸收层防治反射裂缝的产生。针对寒冷地区低温特点,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料进行了组成设计,通过正交试验确定橡胶沥青的最优组合和生产工艺,确定混合料的原材料、配合比和级配,采用旋转压实法成型混合料试件;通过车辙试验确定混合料的高温性能,根据低温弯曲试验和约束试件温度应力试验确定混合料的低温性能,依据浸水马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验确定混合料的水稳定性能,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的性能进行系统研究,并将SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料与热拌橡胶沥青混合料、Sasobit温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果表明:SAK-Ⅰ温拌剂能够使温拌橡胶沥青混合料在拌和温度与压实温度降低30℃的情况下,仍具有较好的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其路用性能优良;冻断温度比破断强度、转折点温度和温度-应力曲线斜率更能准确评价温拌橡胶沥青混合料的低温抗开裂能力,冻断温度可作为评价温拌橡胶沥青混合料低温抗裂性能指标;SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的路用性能比SBS改性沥青混合料的路用性能高,更适合在寒冷地区应力吸收层中推广使用。     

温拌沥青混合料的路用性能

为了研究温拌沥青混合料合理的成型方法、最佳拌合温度及路用性能,采用马歇尔法和旋转压实法(SGC)成型试件,并对不同温度下温拌沥青混合料的体积参数和路用性能进行了分析。结果表明:旋转压实法更适合于温拌沥青混合料的配合比设计;旋转压实法成型试件的毛体积密度峰值对应的温度即为温拌混合料的最佳拌合温度;在最佳拌合温度下,温拌沥青混合料的各项路用性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的要求。     

水泥乳化沥青混合料施工和易性评价方法及影响因素

为了研究水泥乳化沥青混合料的施工和易性及其对压实性能的影响,基于沥青表面自由能理论,采用拌和扭矩表征该混合料的施工和易性。通过拌和和易性测试设备和旋转压实仪分别测定混合料的拌和扭矩和压实性能。通过抗压强度极差分析法确定常温下混合料的最优配合比方案,提出该混合料的拌和和易性评价方法及影响因素;根据拌和状态和拌和扭矩值确定10℃、25℃、40℃时混合料的最佳含水率与拌和时间的推荐值,并分析3种温度下不同摊铺模拟初压次数时的摊铺和易性对压实性能的影响。研究结果表明:含水率对混合料的拌和和易性有显著影响,10℃、25℃、40℃时的最佳含水率(质量分数)分别为5.25%、6%、6.5%,3种温度下混合料的推荐拌和时间均为12s;整体上随着温度的增加,试件空隙率随扭矩的增加逐渐下降,抗压强度随扭矩的增加而逐渐增大,最佳施工温度为40℃;10℃、25℃时的最佳初压次数为20,相应的试件密实度分别为84.3%和85%;40℃时最佳初压次数为30,相应的试件密实度为85.7%。采用给出的水泥乳化沥青混合料拌和和易性评价方法可为路面拌和施工工艺提供参考,最佳初压次数对应的密实度可对摊铺机振捣梁和熨平板频率参数的选择与优化组合提供参考。     

AC-20型改性泡沫沥青混合料配合比研究及应用

结合某高速公路工程项目,研究了AC-20型改性泡沫沥青混合料配合比。通过测定沥青发泡的物理指标确定沥青最佳发泡条件。采用逐级填充法进行矿料级配设计,并进行马歇尔试验确定最佳油石比。在相同体积参数下进行温拌与热拌沥青混合料的路用性能对比试验研究。将设计的配合比应用在对比试验路段的中面层,研究了泡沫沥青混合料的施工压实性能,并进行经济效益与环境效益分析。分析结果表明:AC-20型改性泡沫沥青混合料能够在较低的生产温度下成型,具有更强的高温抗车辙性能,其水稳定性、低温抗裂性、渗水性能、施工压实度与常规热拌改性沥青混合料的基本一致。     

冻融循环条件下两种环保型透水沥青混合料的性能衰变分析

为了研究由钢渣、再生骨料制作的透水沥青混合料在冻融循环后的性能衰变规律,判断在季冻区将钢渣、再生骨料应用于透水沥青混合料的性能优劣,选择以玄武岩集料制作的马歇尔试件作为参照,通过肯塔堡飞散实验、低温劈裂实验和动态蠕变试验对以钢渣、再生骨料为粗集料成型的透水沥青混合料进行了研究。研究结果表明：由钢渣、再生骨料制作的透水沥青混合料在冻融循环后具有更好的高温抗车辙性,但低温抗裂性需要进一步提高。     

温拌再生沥青混合料性能的试验研究

温拌再生是将沥青路面温拌技术与再生技术结合起来,从而大幅提高了再生沥青混合料中废旧沥青路面材料(RAP)的添加比例,高效利用了废旧沥青路面材料。通过对比研究温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性及疲劳性能,探讨通过温拌技术提高再生混合料中RAP添加比例的可行性。试验结果表明,温拌再生沥青混合料疲劳性能、低温性能优于热拌再生沥青混合料,而水稳定性与高温性能与热拌再生沥青混合料相当,采用温拌再生技术可以大幅提高再生混合料中RAP的添加比例。