长期高温浸水对热再生沥青混合料疲劳性能的影响

沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement,RAP）的热再生利用可实现道路固废资源化利用,符合绿色可持续发展要求,但高掺量RAP热再生沥青混合料的使用耐久性是急需解决的难题。针对我国南方高温多雨气候特点,开展30%RAP掺量热再生沥青混合料与普通沥青混合料长期高温浸水后的强度衰减、耐疲劳特性与自愈合性能的研究。试验结果表明30%RAP热再生沥青混合料间接拉伸强度和疲劳寿命大于普通沥青混合料,但60 ℃浸水间接拉伸强度和疲劳寿命均呈明显下降,且强度与疲劳寿命残留率呈明显的线性相关性,可用于强度与寿命预测。普通沥青混合料的间接拉伸疲劳愈合水平高于30%RAP热再生沥青混合料,但浸水后二者自愈合能力大体相当。与间接拉伸疲劳试验相反,30%RAP热再生沥青混合料弯曲疲劳疲劳寿命约为普通沥青混合料的50%,60 ℃浸水14 d后衰减到1/3。二者疲劳愈合性能基本相当,且在有水条件下均难以很好愈合。建立了基于浸水时间的动态模量衰减预测模型,可用于量化分析高温多雨气候条件对模量的影响以及进行剩余疲劳寿命预估。     

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。     

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。     

再生沥青混合料高温抗车辙性能分析

通过室内试验,研究了不同级配类型、油石比、试验温度下再生沥青混合料的抗车辙能力.试验结果表明,再生料的动稳定度要高于普通沥青混合料,不同的级配类型高出的幅度不同.油石比、温度的变化对再生料动稳定度影响很大,前者在一定范围内呈现反比关系,后者符合指数函数关系.根据大量的室内试验结果提出了动稳定度指标的建议值.得出的结论对沥青路面废料的再生利用具有一定的指导意义.     

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.     

超热老化对浇注式沥青混合料高温性能影响研究

浇注式沥青混合料拌合温度高达240℃,拌合时间超过45 min,该条件下浇注式沥青将发生严重的热氧老化,然而超热老化温度和老化时间对浇注式沥青混合料高温性能的影响规律报道较少。对此采用车辙试验对不同超热老化温度和老化时间的浇注式沥青混合料高温性能变化规律进行了研究。研究结果表明:动稳定度与超热老化温度高度相关,高温抗变形能力随超热老化温度升高而不断升高;动稳定度与超热老化时间具有较高的指数相关性,随着超热老化时间延长,动稳定度值呈先缓慢上升到快速上升趋势。在确保浇注式沥青混合料高温性能的同时,必须合理控制老化温度和老化时间,解决由于超热老化导致其抗疲劳开裂能力降低的问题。     

生物质再生剂对再生沥青混合料性能影响研究

为探究生物质再生剂对再生沥青混合料性能的影响,本研究运用颗粒裹覆率、马歇尔模数、残留稳定度及抗压强度四个指标,评价不同掺量生物质再生剂和RAP对再生沥青混合料性能的影响,同时对生物质再生剂的应用效果进行探究.结果表明:生物质再生剂可有效提高再生沥青混合料的拌和均匀性、高温性能、水稳定性、力学性能,同时提高RAP掺量时,...     

RAP掺量对热再生沥青混合料水温耐久性能的影响

采用多重冻融循环模拟水温循环作用,对不同旧料(RAP)掺量的热再生沥青混合料的耐久性能进行试验评价,分别进行了0,1和3次冻融循环后的劈裂试验、动态蠕变试验、半圆弯曲试验和间接拉伸疲劳试验.试验结果表明:利用1次冻融循环后的冻融劈裂强度比评价再生沥青混合料的水稳定性能具有一定的局限性;多重冻融循环作用下,与新沥青混合料相比,再生沥青混合料水稳定性的低温性能、高温性能和疲劳性能都有了较大程度的下降,再生沥青混合料在长期水温循环作用下的耐久性能较差,且RAP掺量越高,耐久性能衰退越明显.     

热再生沥青混合料有效再生率的影响分析

为以宏观的角度量化分析热再生过程中老化沥青的转移程度,试验定义了有效再生率,并基于正交试验及MATLAB分析了不同因素对有效再生率的影响。试验沥青用量以沥青膜厚度为指标,利用磁铁矿易分离的特性,将拌合后的磁铁矿集料与RAP(室内模拟制备)分离并抽提、筛分,根据公式计算有效再生率,研究各因素对有效再生率的影响。试验结果表明：预热温度、拌合时间、沥青膜厚度的适当提高对有效再生率有一定的促进作用;预热温度过高会导致有效再生率的下降;正交试验及MATLAB分析得出,不同因素对有效再生率的影响程度排序为沥青膜厚度>拌合时间 >RAP预热温度;试验以有效再生率的角度为优化热再生混合料的再生工艺提供了理论依据。     

沥青混合料高温性能研究

文章通过理论分析结合室内试验,发现级配偏细是导致高速公路车辙的重要原因。并引用汉堡车辙试验,用水作为环境浴对所测试的试件进行保温并完成试验,以此来评价沥青混合料的高温抗车辙性能,为沥青路面施工质量控制提供依据。     

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。     

预处理方法对聚氨酯再生沥青混合料性能的影响

为研究聚氨酯应用于再生沥青混合料(RAM)的可行性,研究了聚氨酯再生沥青混合料(PRA)的强度和路用性能.对RAM进行抽提沥青、普通热拌、热拌+再生剂预处理后,经聚氨酯常温再生得到试件PRA-1、PRA-2和PRA-3;以大孔隙聚氨酯混合料(PPM)和开级配抗滑磨耗层(OGFC)为对照,测试PRA的劈裂强度、孔隙率、抗冻性、马歇尔稳定度和抗剥落性.结果 表明:PRA-1的劈裂强度约1.8 MPa,马歇尔稳定度较大,但抗冻和抗剥落性低于OGFC,性能接近PPM;PRA-2受沥青影响,劈裂强度(约1.0 MPa)和马歇尔稳定度略低,抗冻和抗剥落性优于PRA-1,性能接近OGFC;PRA-3受沥青和再生剂影响,强度和稳定度过低,不具有使用意义.因此聚氨酯应用于RAM的可行性与预处理方法密切相关,其中抽提沥青和普通热拌处理方法具有一定应用意义,但不推荐在PRA中掺入再生剂.     

Sasobit对温拌橡胶沥青及沥青混合料高温性能影响

采用温拌添加剂Sasobit改性而成的温拌橡胶沥青是一种新材料,通过对不同Sasobit掺量下的温拌橡胶沥青进行常规性能、粘度性能以及混合料的高温性能试验,分析Sasobit对温拌橡胶沥青及其混合料高温性能的影响及其规律．试验结果表明：Sasobit的最佳掺量为3％,其降粘效果约为20℃．     

沥青混合料高温性能评价指标

采用车辙试验对同种级配类型的沥青混合料高温性能进行研究，发现沥青混合料高温性能评价指标动稳定度不能反映混合料在整个使用过程中的抗永久变形能力。针对这一缺陷，提出了动抗压强度指标，综合考虑了行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素对压实沥青混合料高温性能的影响。结果表明：动抗压强度指标能较好地体现工程实际中车辙的形成规律，并有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。     

热老化对排水性沥青混合料性能的影响

为了评价热老化对排水性沥青混合料性能的影响,分别采用SBS改性沥青、高黏沥青、聚酯纤维作为排水性沥青混合料的组成材料,在室内模拟长期老化试验的基础上,采用抗压强度和劈裂强度评价力学性能;采用浸水飞散试验评价水稳定性;采用约束试件温度应力试验评价低温性能。研究结果表明:热老化后的排水性沥青混合料强度略微增加;但其水稳定性和低温性能均明显变差;采取高黏沥青作为胶结料、掺加聚酯纤维的措施可以改善热老化对排水性沥青混合料性能的不利影响,从而提高排水性路面的耐久性。     

沥青混合料拌和质量的控制

0.前言:沥青混合料的质量是决定路面性能的最主要因素。以往的沥青混凝土路面铺筑实践证明,许多路面缺陷,诸如路面的疲劳破坏、低温剥落、高温车辙、表面裂纹等,都与沥青混合料的质量有着密切的关系。因此,必须从第一环节开始,严把原材料的质量关。     

活性硅改性对沥青及混合料高温性能的影响

研究了活性硅沥青的基本指标和高温流变性能,通过AC-13C混合料的车辙试验,研究了活性硅对不同沥青的改性效果和不同矿粉替代量对沥青混合料高温性能的影响.结果表明:活性硅可显著提高沥青的软化点和黏度;活性硅可将普通70号沥青的高温等级由64℃提高至70℃;对不同沥青,活性硅对混合料高温性能改性效果不同;活性硅改性剂兼有填料作用,但随着替代矿粉量的增加,动稳定度逐渐降低,当13%活性硅替代40%矿粉时,动稳定度与不掺活性硅相当.     

旧沥青混合料对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

在分析旧沥青混合料(RAP)特性及其在混合料中作用的基础上,研究泡沫沥青冷再生混合料旧沥青老化程度、旧沥青含量以及铣刨料的掺量等对再生混合料性能的影响.研究得出,在同一泡沫沥青用量下,旧沥青老化越严重,其混合料的空隙率越大,劈裂强度和水稳性越差.但旧沥青老化严重的铣刨料,其60℃稳定度相对较高,说明高温性能增强.此外,在某一固定的泡沫沥青用量下,RAP掺量越多,混合料的空隙率越大,高温稳定性、水稳性越差.研究表明:RAP掺量并不是越多越好,如本文研究的泡沫沥青冷再生混合料为使抗拉性能及水稳性满足中等以上交通公路要求,RAP掺量不宜超过77%.为使60℃稳定度满足重交通公路要求,RAP掺量不宜超过70%.     

不同拌和方法的沥青混合料路用性能对比

为了研究两阶段拌和对沥青混合料的影响,采用试验评价与细观图像处理技术,对常规拌和与两阶段拌和的沥青混合料路用性能及细观结构进行分析。研究内容包括：两阶段拌和的最佳沥青掺配比确定、常规拌和与两阶段拌和的沥青混合料力学性能对比、不同拌和方法的试件断面细观结构分析。研究结果表明,两阶段拌和对大粒径和大空隙的沥青混合料力学性能提升明显,水稳性和耐高温性有明显提高。研究成果对两阶段拌和的沥青混合料应用具有一定的参考价值。