乳化沥青冷再生混合料组成设计及在普通国省道大中修工程中的应用研究

发布时间：2020-05-20 23:59

【摘要】：我国公路已进入大规模的养护维修期,路面废弃材料的循环利用已成为国内外研究的焦点。在我国,乳化沥青冷再生技术具有良好的适用性,已成为公路养护、维修改造的首选。本文借助江西省省道S214(均流段)大修的便利,进行了乳化沥青冷再生技术的应用研究,探索了厂拌乳化沥青冷再生混合料应用于道路下面层的配合比设计方法,分析了厂拌乳化沥青冷再生混合料用于道路下面层时,不仅具有良好的抗裂性、抗车辙性、水稳定性,而且还具有相当大的经济环境效益。本文的主要研究内容如下:(1)、通过对S214均流段的原沥青路面的病害调查,提出了其大修的处治方案为20cm再生水稳下基层+18cm水稳上基层+8cm沥青再生下面层+4cm沥青上面层。(2)、将RAP(再生沥青混合料)进行了抽提,分析了RAP抽提前后的级配组成。并对分离出的沥青做了相关的性能试验,得知沥青老化严重;在此还分析了乳化沥青强度形成机理、水泥-乳化沥青混合料强度形成原理、早强水泥-乳化沥青强度形成原理。(3)、通过筛分试验对比了新、旧集料合成级配曲线,设计出了新、旧集料比为20:80;通过击实试验,确定了乳化沥青混合料的最佳含水率为6.5%;通过劈裂确定了混合料添加2%PO42.5R最佳、最佳乳化沥青含量为5%。(4)、将以分别添加0%PO42.5、1%PO42.5、2%PO42.5、2%PO42.5R、2%PO52.5R水泥的乳化沥青混合料的路用性能进行了对比分析,确定了添加2%PO42.5R水泥乳化沥青再生混合料的成型试件不仅远超规范要求,而且具有良好的抗裂性、抗车辙性、水稳定性。(5)、通过铺筑试验段,分析了现场制备试件、取芯试件的抗裂性、抗车辙性、水稳定性。同时进行了经济环境效益分析,得知了本次大修使用厂拌乳化沥青冷再生技术节约碎石约4万吨、减少标准煤消耗量约为347.67t、碳及其氧化物、氮氧化物和硫氧化物减少了的排放量依次约为1103.16t、2572.758t和2955.758t。共计节省工程造价约428万元,因此具有重大的社会效益和经济效益。
【图文】：

乳化沥青冷再生混合料组成设计及其在普通国省道大中修工程中的应用研究（2）半刚性基层疲劳病害。重型车辆的重载交通及严重超载情况下，路面及基层会产生疲劳受损和车辙。主要病害类型表现为基层块裂、龟裂，更为严重的表现为松散病害[37]。2、原沥青路面病害的主要类型与特性省道 S214（均流段）路面在水或冻融循环、高速动荷载的作用下，沥青路面出现裂缝、车辙、松散等现象[38-40]。沥青的粘结力下降，从而出现油石分离现象。水损害范围大，类型各异，，危害严重。在我国寒冷地区或者在南方地区都会出现水损害现象。特别是在重型车辆荷载的严重地作用下，因此产生了如下 5 种现象的病害。（1）上面层坑槽现象。在降水之后，水迅速进入沥青面层的缝隙中，雨水下渗过程比较缓慢，一般会在上面层沥青砼的孔隙中停留。又因大量重型车高速行驶，形成了动荷载和水压力，使得沥青与碎石分离。与此同时，雨水大部分停留在上面层和底面层之间，导致沥青的脱落一开始是从底面层开始的，然后慢慢向上发展到上面层，当下部较大的碎石沥青脱落下来以后，底下的沥青砼就丧失了粘性强度[41-43]，再在动车荷载的作用下出现了网裂变形，一些网裂慢慢发展的越来越严重，就出现了散落的现象，散落的石料在车辆轮胎的碾压抛出后就形成了坑槽。

网裂,沥青路面,病害

图 2.3 沥青路面网裂病害图FIG. 2.3 damage diagram of asphalt road surface network crack（3）路面翻浆、裂缝及。一般会是先出现翻浆，然后紧接着出现形变、网格裂缝和坑槽等现象。面层如果出现翻浆现象，像这种现象都是由于雨水渗入沥青面层后，以自由水的形式停留在半刚性基层的顶面，不断洗刷基层料顶层的沥青砼，透过面层的裂缝出现在路面表层。图 2.4 沥青面层纵、横向裂缝FIG. 2.4 longitudinal and transverse cracks of asphalt surface（4）路面车辙槽现象。车辙槽的形成，往往是由于雨水长期存在沥青砼内部孔
【学位授予单位】：南昌工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U418.6

【参考文献】