乳化沥青在旧沥青混合料再生中的应用研究

根据室内试验和现场试验结果,探索了旧沥青混合料再生中的配合比及施工工艺,提出了乳化沥青在旧沥青混合料再生应用技术,降低了工程造价,从而减少了旧沥青混合料对周边环境的污染.     

泡沫沥青再生沥青路面胶结料的多尺度评价

以用水量和沥青发泡温度作为两个主要控制参数进行正交试验,确定沥青发泡合适的制备条件.根据生产调和沥青的原理,将不同掺量的泡沫沥青和基质沥青分别添加到老化沥青中对老化沥青进行再生试验研究,采用旋转黏度与针入度作为评价再生沥青性能的关键指标来衡量沥青再生效果.结合相位角、车辙因子、疲劳因子和黏度等与温度的关系曲线,从流变学角度分析泡沫沥青和基质沥青对老化沥青再生效果的差异性.试验研究表明:相较于传统基质沥青,泡沫沥青再生沥青路面胶结料的性能更好,泡沫沥青内部存在的水分子结构能增强沥青流动性和融合性,增大泡沫沥青与老化沥青的接触面积,补充老化沥青缺失的组分.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜,从微观角度揭示沥青再生过程和物质变化规律.     

乳化沥青冷再生沥青混合料的研究

采用CAVF法进行冷再生混合料级配设计,采用普通乳化沥青、SBR改性乳化沥青和自行研制的乳化SBS改性沥青对广深高速公路旧路面回收料(RAP)进行了冷再生室内对比试验研究,试验结果表明乳化SBS改性沥青冷再生混合料性能优于其它两种类型乳化沥青冷再生混合料.同时,在旧料评价过程中,提出了细度模数比这一新的量化评价指标以评价旧料的结团状况.研究表明,细度模数比与旧料和再生混合料性能指标密切相关,对于旧料质量控制和再生混合料配合比设计具有较大的工程意义.     

“再生-改性”沥青性能研究

目的研究在再生剂和不同掺量改性剂作用下取得的"再生-改性"沥青的性能,为沥青路面再生-改性技术提供试验和理论依据.方法采用两种再生方案对老化沥青进行再生处理,对再生后的沥青进行针入度、软化点、延度、布氏黏度、动态剪切流变和弯曲梁流变等系列试验.结果采用添加再生剂方案再生的沥青其针入度、软化点、延度、车辙因子、临界温度、主曲线、劲度模量和蠕变速率与原样沥青非常接近;采用再生剂加改性剂的再生-改性方案可显著提升沥青的高温抗车辙和低温抗开裂的能力,且随着改性剂掺量的增加"再生-改性"沥青的高低温性能均逐渐增强.结论采用单一添加再生剂的普通再生方案可恢复沥青的高低温性能,采用再生-改性方案再生后沥青的高低温性能均显著优于原样沥青和普通再生沥青.     

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。     

厂拌冷再生RAP料技术在重庆路面大修工程中的应用

石垫路S203线(垫江境内)随着通车时间、重载交通的增加,路面损坏严重,严重影响了路面的使用性能。在重庆地区首次采用了乳化沥青厂拌冷再生技术对其进行了大修改造,用铣刨后的废旧沥青混合料,按照一定的级配,添加一定比例的新集料,用乳化沥青作为再生剂,在后场采用高远圣工GYCBL0200型冷再生设备重新拌和,再使用到路面的基层中,从而实现了对铣刨后的旧沥青混合料进行再生利用,既节约了资源,又保护了环境,具有显著的经济效益和社会效益,为重庆地区路面大修工程改造找到了一种可持续发展的技术。     

工厂热拌再生沥青混合料配比设计

将沥青路面刨除料进行回收沥青实验分析和回收集料筛分析,并在旧沥青中添加新沥青和再生剂得到再生沥青,其目标粘度为120Pa·s.再生沥青混合料配比设计实验是沥青刨除料的添加量为40%,再拌入新集料、新沥青和再生剂,进行热搅拌得到再生沥青混合料.再生沥青混合料含油量取当地经验值4.8%(对混合料).再生沥青混合料的马歇尔配比设计实验结果表明,再生沥青混凝土马歇尔稳定值均大于8.2kN,马歇尔实验的其他参数值均满足规范要求.     

就地热再生技术在沥青路面养护工程中的应用

为了研究就地热再生技术在沥青路面养护工程中的应用,在新郑高速公路养护工程中采用该技术对沥青路面进行维修。通过对旧沥青混合料进行试验检测,分析旧沥青路面混合料中沥青结合料和集料的性能衰减,并通过不同掺量的性能试验,确定合理的再生剂和新沥青结合料掺量,使沥青性能得到有效再生。通过添加新集料对旧沥青混合料中的集料进行配合比设计,使集料级配得到有效恢复。工程实践表明,旧沥青混合料经过掺加再生剂和新沥青及新集料后形成再生沥青混合料,其各项性能指标均满足规范要求。     

用水泥路面碎石化后回收粒料再生的冷拌沥青混合料的性能

采用乳化沥青作为结合料,将回收水泥路面碎石化后破碎的粒料再生成冷拌沥青混合料。首先,通过马歇尔稳定度试验和劈裂强度试验确定再生混合料的最佳乳化沥青用量;然后,分别通过车辙试验和冻融劈裂试验评价了再生混合料的高温稳定性和水稳定性。结果表明,用回收水泥路面碎石化后破碎的粒料再生成的冷拌沥青混合料具有较高的力学强度,优良的高温性能和水稳定性,满足JTG F41—2008《公路沥青路面再生技术规范》要求。     

水泥-乳化沥青冷再生混合料配合比设计

为了研究水泥-乳化沥青冷再生混合料(CEACRM)中各材料对其初期强度及后期残留强度的影响,选用2种回收沥青混合料(RAP)的质量分数,按正交试验方法选取水泥用量、乳化沥青用量和拌和水用量3个影响因素,在3个水平条件下进行CEACRM的配合比设计试验,并对试验结果进行了极差分析.结果表明:水泥和乳化沥青对再生混合料强度的影响程度随RAP质量分数不同而异,RAP质量分数较低时,乳化沥青对CEACRM的初期和后期强度均起主导作用;在RAP质量分数较高时,水泥对CEACRM的初期强度起主导作用,乳化沥青对CEACRM的后期强度起主导作用;拌和水用量是对强度影响最弱的因素.因此,建议RAP质量分数较低时选用2%(质量比)的水泥用量;在RAP质量分数较高时,水泥用量应综合成本因素来考虑.     

高黏乳化沥青砂封层的配合比设计研究

目的对高黏乳化沥青砂封层的配合比设计进行研究,使高黏乳化沥青砂封层技术广泛地应用到实际工程中.方法先制备6种不同固含量和恩格拉黏度的乳化沥青样品,再利用Meclod法计算出乳化沥青和机制砂的理论洒布量并根据试验确定机制砂的单一级配粒径.通过脱石率试验、抗滑性能试验、砂封层渗水性能等试验对理论洒布量进行调整,综合试验所得结果和实际施工中的相关影响因素.结果高黏乳化沥青砂封层的配合比宜选用固含量为70%,恩格拉黏度为10的乳化沥青样品,洒布量为1.1 kg/m2,机制砂选用2.36~4.75 mm单一粒径集料,洒布量宜为6.7 kg/m2.结论通过试验最终得到了高黏乳化沥青砂封层的最佳配合比,为工程实践研究提供了理论数据.     

掺轻质油分再生剂冷再生沥青混合料设计

目前冷再生技术对于旧混合料的利用仅限于作为"黑色集料"使用,通过在冷再生沥青混合料中添加轻质油分再生剂,实现对旧沥青混合料中老化沥青性能恢复和再利用无疑是对旧沥青混合料的最优化利用。通过试验研究轻质油分再生剂掺量、闷料时间以及轻质油分再生剂比例构成三因素对冷再生沥青混合料性能影响。试验结果表明:轻质油分再生剂的最佳掺量为0.75%,闷料时间为0 min对冷再生沥青混合料强度最佳,轻质油分与再生剂复配比例为7∶3最优。对路用性能分析得出,按最佳再生剂设计方案添加轻质油分再生剂,冷再生沥青混合料水稳定性和低温性能明显改善,但动稳定度略有降低。     

掺轻质油分再生剂冷再生沥青混合料设计研究

目前冷再生技术对于旧混合料的利用仅限于作为"黑色集料"使用,通过在冷再生沥青混合料中添加轻质油分再生剂,实现对旧沥青混合料中老化沥青性能恢复和再利用无疑是对旧沥青混合料的最优化利用。通过试验研究轻质油分再生剂掺量、闷料时间以及轻质油分再生剂比例构成三因素对冷再生沥青混合料性能影响。试验结果表明:轻质油分再生剂的最佳掺量为0.75%,闷料时间为0 min对冷再生沥青混合料强度最佳,轻质油分与再生剂复配比例为7∶3最优。对路用性能分析得出,按最佳再生剂设计方案添加轻质油分再生剂,冷再生沥青混合料水稳定性和低温性能明显改善,但动稳定度略有降低。     

水泥稳定碎石基层高粘结性透层油的开发与应用

针对水泥稳定碎石基层与沥青面层之间的层间结合问题,采用"选择性渗透"理念,开发一种兼具渗透性能和层间结合性能的高粘结性透层油。通过添加渗透剂和溶剂提高其渗透性能,添加增粘剂提高其层间结合性能。采用5d储存稳定性和荧光显微镜颗粒分析评价乳化沥青的稳定性能,并将研制出的高粘结性透层油与普通乳化沥青、煤油稀释沥青对比,进行了渗透试验、层间剪切试验、拉拔试验和抗冲刷试验。研究结果表明:该高粘结性透层油具有良好的稳定性,其渗透深度远大于普通乳化沥青;抗剪切强度和抗拉拔强度均显著高于煤油稀释沥青,抗冲刷性能也远大于普通乳化沥青和煤油稀释沥青。最后,结合实际工程,制定了改性-乳化-混合的高粘结透层油的生产工艺及相应的施工工艺和质量控制技术。     

常温乳化再生回收沥青混合料的性能

现有的沥青路面冷再生技术将回收的旧沥青混合料破碎、筛分后作为集料使用。其中的沥青未得到利用,造成了大量沥青资源的浪费。回收沥青混合料的常温乳化再生技术能充分利用回收混合料中的老化沥青,降低新添加沥青的用量,提高混合料的路用性能。该成果的推广应用将节约大量宝贵的沥青资源,降低材料成本,节约工程投资。为实践资源节约,环境友好和可持续发展的交通建设模式做出贡献。     

泡沫沥青二次冷再生混合料不同稳定剂的应用

分别采用泡沫沥青与水泥作为稳定剂对泡沫沥青冷再生路面进行二次冷再生试验研究.研究表明,以泡沫沥青作稳定剂进行二次冷再生混合料设计形成的泡沫沥青二次冷再生混合料,其抗拉性能、水稳性能与二次冷再生混合料中细料含量有关;高温稳定性能与铣刨料用量、铣刨料中沥青老化程度以及二次冷再生混合料中细料含量有关.以水泥作稳定剂进行二次冷再生混合料设计,采用7d无侧限抗压强度能够很好地确定新添加骨料比例,适量的新添加骨料能明显增大二次冷再生混合料的7d无侧限抗压强度.根据室内研究成果,对试验路段进行辅筑,证明两种二次冷再生技术可行,辅筑路段路用性能良好.     

就地热再生技术在公路养护中的应用研究

通过对沥青路面材料(RAP)样品添加再生剂和掺加新拌AC-13沥青混凝土的方法进行就地热再生,并参照现行规范确定工程设计级配范围,进行再生剂剂量设计、矿料配合比设计,在再生混合料马歇尔相关试验的基础上得到沥青用量,经过配合比设计检验。得出添加再生剂掺量为3%以及占总料比例为10%新拌AC-13沥青混凝土不仅能满足热再生性能要求而且能满足所设计的再生沥青混合料各项技术指标满足规范的要求。     

水泥乳化沥青-旧沥青界面微尺度力学性质原位表征

为探究乳化沥青冷再生混合料中水泥乳化沥青-旧沥青复合胶凝体系界面微尺度力学性质,利用基于原子力显微镜(AFM)的峰值力纳米力学性质量化(PF-QNM)技术和动态剪切流变试验,对不同材料组成条件下界面微尺度力学性质的演变规律和复合体系宏观流变特性进行了研究,建立了二者的关联性模型.结果表明:通过水泥乳化沥青和旧沥青力学性...     

复合改性乳化沥青的制备及其微表处混合料路用性能

为解决普通乳化沥青在微表处混合料中存在的路用性能不足的问题,采用先乳化后改性的工艺制备高性能改性乳化沥青.利用延度与软化点指标确定改性剂添加方法及改性剂掺配比例,并以其作为微表处混合料的胶结料.通过湿轮磨耗试验(WTAT)验证其抗水损与耐磨耗性能,通过劈裂试验与高温车辙试验验证其抗裂与抗剪性能.结果表明,复合改性乳化沥...     

再生沥青调和理论的适用性研究

[目的]研究再生沥青调和理论的适用性,为再生沥青路用性能的研究提供理论基础,促进再生沥青在道路工程实践中的应用和发展.[方法]采用添加相同等级基质沥青的方式,对不同掺量下的新-旧沥青进行再生试验,并利用沥青的三大指标、布氏黏度及美国公路战略研究计划(strategic highway research pro-gram...