厂拌热再生混合料中新旧沥青扩散及RAP分散特征研究
发布时间：2021-07-07 10:02
随着我国早期修建的高速公路沥青路面服役期逐一任满,全国高速公路行业开始平缓步入小规模维修养护期,“低碳环保、资源循环”成为现阶段我国交通设施建筑行业主旋律,道路从业者为积极响应政策、顺应时代发展开始探索高效、环保、经济的道路建筑技术,因此具有资源再利用且性能不劣于常规混合料等特点的厂拌热再生技术成为研究者技术攻坚重点之一。现行《公路沥青路面再生技术规范》针对厂拌热再生混合料设计原理是基于新旧沥青完全混溶理论,而通过大量实际工程反馈及室内研究成果已证实采用规定拌和工艺难以使新旧沥青达到完全混溶状态,因此针对再生混合料在实际生产过程中再生行为进行深入探究以提出施工改进建议十分必要。本文在大量汇总并分析国内外前人研究成果基础上,从沥青及混合料两者再生特性分别进行试验设计进行研究,关于沥青再生研究具体内容及结果如下:对比分析前人提出新旧沥青扩散试验方法及评价指标利弊后,提出了一种基于DSR的新旧沥青扩散特性研究方案及评价指标,并采用不同DSR试验扫描模式研究了 DSR参数、新旧沥青种类、存储温度及时间等因素对新旧沥青扩散的影响,针对评价指标适用性、因素影响显著性进行了探讨,结果表明:（1）基于...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１再生沥青混合料拌和过程??基于ＮＣＨＲＰ９－１２报告可知：目前针对再生沥青混合料配合比设计中主要有三种沥??
?硕士学位论文???指出：试样进行ＤＳＲ试验时由于仪器应力水平、高温环境作用下极易发生氧化老化现??象，如图１．２所示。导致试验结果变异较大，如何从试验设计中避免该问题以更好模拟??新旧沥青扩散是必要的。并且，目前应用于ＤＳＲ新旧沥青扩散程度评价指标大多需要??测定完全混溶对比组，操作繁琐且难以避免完全混溶组制备中所含误差。因此需进一步??对试验方法及评价指标进行改进。??？?６４?ｒ??〇?１４０°Ｃ－Ａｉｒ?〇?１４０〇Ｃ－Ｎ２??２．６０?－?〇??Ｖｉ?？??ｅｄ?？??Ｓ＇?２．５６?－?？？??Ｉ?２．５２?－?？？??ｓ?？？??２４８?？？？？？？?０００??〇〇〇〇〇〇〇〇？？＾６８８８〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇０００００°??２．４４??１?１?１?１??１?１０?１００?１０００?１００００??时间（ｔ）??图１．２沥青复数粘度随ＤＳＲ时间扫描的氧化趋势??（２）缺乏综合考虑再生混合料中ＲＡＰ结团及离析影响的评价指标??目前国内外针对数字图像处理（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｉｍａｇｅ?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ＤＩＰ）技术目前在坜青混??合料级配、集料形状、沥青路面离析等方面均有应用，但基本未见利用ＤＩＰ技术评价??ＲＡＰ分散均匀性的实例。其中针对路面离析评价方法中如静距离散法、扇形扫描法及分??布特征值法均可有效定量评价路面离析程度，但由于再生沥青混合料中ＲＡＰ分散均匀??性不仅需要考虑空间分散位置还需考虑ＲＡＰ存在结团情况，因此直接借鉴现有评价方??法适用性较差。??１．３研究内容与技术路线??１．３．１研究内容??本文在汇总分析国内外研宄成果基
?硕士学位论文???由于本文主要采用ＤＳＲ对新旧沥青扩散特性进行研究，因此需针对原样沏青试样??在设定温度下的热稳定性进行测试，所用ＤＳＲ仪器为美国ＴＡ公司生产的ＡＲ－１５００型??动态剪切流变仪（ＤＳＲ），如图２．１所示，试验采用的平板直径为２５ｍｍ，测试间隙为１＿，??扫描参数设定为如下：扫描温度６０°Ｃ、扫描频率１０ｒａｄ／ｓ、扫描应变水平为１％。??图２．１动态流变剪切仪器??由于时间扫描下所得数据量较大，为直观表征表２．１沥青试样在时间扫描下复数模??量变化规律，由图２．２所示：??３０００?「?１?６０００??２８００?－?ＡＳＢＳ改性?－５８００?＾??２－?＿??＾?２４００???????—－?，｜Ｍｉ？?？■?，ｎｉｉｍＭ?５４００?＾??瑯?２２０。．?□?７〇号?＿?５２００?歲??＾?２０００?－?－?５０００?§??還?１６００?－?？?９０号?－４６００?妄??１４００??１?＇?１??４４００??０?２０００?４０００?６０００?８０００??时间（Ｓ）??图２．２不同原样沥青复数模量??由图２．２可知：??（１）整体而言沥青试样复数模量随扫描时间延长保持稳定，其中７０号沏青和ＳＢＳ??改性沥青在扫描初期复数模量稍有波动，这可能是由于试件制作或扫描控温不稳定产生??误差导致，整体上９０号、７０号及ＳＢＳ改性沥青试样复数模量上下波动差值分别约为??ｌＯＯｐａ、１３０Ｐａ、１７０ｐａ，这说明原样沥青在恒温外力作用下，其流变性能并不会发生变??化。??（２）改性沥青试样复数模量远大于基质沥青，图中，９０号、７０号及ＳＢＳ改性沥青??
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青老化行为及其机理研究[J]. 黄旭,姚晓光. 公路工程. 2018(06)
[2]基于微观分析的再生沥青特性表征[J]. 乌兰,赵克宏,张国宏. 硅酸盐通报. 2018(11)
[3]基于数字图像处理技术的多孔沥青混合料细观空隙特征规律[J]. 基敏雪,王宏畅. 中外公路. 2018(05)
[4]热老化过程中SBS改性沥青流变性能研究[J]. 刘鹏,史福泉,王鹏,汲平,任瑞波. 山东建筑大学学报. 2018(05)
[5]基于数字图像方法的沥青混合料离析的判定及标准[J]. 吴洪平. 筑路机械与施工机械化. 2018(06)
[6]级配对沥青混合料压实特性影响的细观分析[J]. 代璐,崔欣. 筑路机械与施工机械化. 2018(03)
[7]基于数字图像技术的沥青混凝土路面摊铺离析研究[J]. 曹源文,张军,吕瑞,肖伟. 公路. 2017(04)
[8]基于图像处理的再生沥青混合料体视学分析[J]. 盛燕萍,青维,陈华鑫,房建宏,徐安花,常明丰. 广西大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,荆华龙. 中国公路学报. 2017(01)
[10]基于彩色数字图像技术的级配颗粒均匀度评价方法[J]. 万成,徐科,张肖宁,易强. 广西大学学报(自然科学版). 2016(06)
博士论文
[1]基于CT技术的沥青混合料均匀性及最佳沥青用量研究[D]. 王聪.大连海事大学 2015
[2]沥青再生剂扩散行为及其影响因素研究[D]. 李进.中国石油大学 2010
硕士论文
[1]基于流变性能分析的岩沥青改性沥青老化机理研究[D]. 程龙.新疆大学 2018
[2]沥青混合料离析量化分析[D]. 屈爱萍.长安大学 2017
[3]厂拌热再生沥青混合料设计关键技术研究[D]. 喻峥嵘.长沙理工大学 2016
[4]厂拌热再生旧沥青再生行为试验研究[D]. 王彬.长沙理工大学 2015
[5]基于离散元法均匀性对沥青混合料力学性能影响研究[D]. 王振.浙江大学 2015
[6]RAP变异性与再生混合料路用性能效果研究[D]. 张明科.重庆交通大学 2013
[7]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[8]基于数字图像的沥青混合料级配检测技术研究[D]. 王超凡.长安大学 2007
[9]道路沥青老化行为与机理研究[D]. 栗培龙.长安大学 2007
本文编号：3269430
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１再生沥青混合料拌和过程??基于ＮＣＨＲＰ９－１２报告可知：目前针对再生沥青混合料配合比设计中主要有三种沥??
?硕士学位论文???指出：试样进行ＤＳＲ试验时由于仪器应力水平、高温环境作用下极易发生氧化老化现??象，如图１．２所示。导致试验结果变异较大，如何从试验设计中避免该问题以更好模拟??新旧沥青扩散是必要的。并且，目前应用于ＤＳＲ新旧沥青扩散程度评价指标大多需要??测定完全混溶对比组，操作繁琐且难以避免完全混溶组制备中所含误差。因此需进一步??对试验方法及评价指标进行改进。??？?６４?ｒ??〇?１４０°Ｃ－Ａｉｒ?〇?１４０〇Ｃ－Ｎ２??２．６０?－?〇??Ｖｉ?？??ｅｄ?？??Ｓ＇?２．５６?－?？？??Ｉ?２．５２?－?？？??ｓ?？？??２４８?？？？？？？?０００??〇〇〇〇〇〇〇〇？？＾６８８８〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇０００００°??２．４４??１?１?１?１??１?１０?１００?１０００?１００００??时间（ｔ）??图１．２沥青复数粘度随ＤＳＲ时间扫描的氧化趋势??（２）缺乏综合考虑再生混合料中ＲＡＰ结团及离析影响的评价指标??目前国内外针对数字图像处理（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｉｍａｇｅ?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ＤＩＰ）技术目前在坜青混??合料级配、集料形状、沥青路面离析等方面均有应用，但基本未见利用ＤＩＰ技术评价??ＲＡＰ分散均匀性的实例。其中针对路面离析评价方法中如静距离散法、扇形扫描法及分??布特征值法均可有效定量评价路面离析程度，但由于再生沥青混合料中ＲＡＰ分散均匀??性不仅需要考虑空间分散位置还需考虑ＲＡＰ存在结团情况，因此直接借鉴现有评价方??法适用性较差。??１．３研究内容与技术路线??１．３．１研究内容??本文在汇总分析国内外研宄成果基
?硕士学位论文???由于本文主要采用ＤＳＲ对新旧沥青扩散特性进行研究，因此需针对原样沏青试样??在设定温度下的热稳定性进行测试，所用ＤＳＲ仪器为美国ＴＡ公司生产的ＡＲ－１５００型??动态剪切流变仪（ＤＳＲ），如图２．１所示，试验采用的平板直径为２５ｍｍ，测试间隙为１＿，??扫描参数设定为如下：扫描温度６０°Ｃ、扫描频率１０ｒａｄ／ｓ、扫描应变水平为１％。??图２．１动态流变剪切仪器??由于时间扫描下所得数据量较大，为直观表征表２．１沥青试样在时间扫描下复数模??量变化规律，由图２．２所示：??３０００?「?１?６０００??２８００?－?ＡＳＢＳ改性?－５８００?＾??２－?＿??＾?２４００???????—－?，｜Ｍｉ？?？■?，ｎｉｉｍＭ?５４００?＾??瑯?２２０。．?□?７〇号?＿?５２００?歲??＾?２０００?－?－?５０００?§??還?１６００?－?？?９０号?－４６００?妄??１４００??１?＇?１??４４００??０?２０００?４０００?６０００?８０００??时间（Ｓ）??图２．２不同原样沥青复数模量??由图２．２可知：??（１）整体而言沥青试样复数模量随扫描时间延长保持稳定，其中７０号沏青和ＳＢＳ??改性沥青在扫描初期复数模量稍有波动，这可能是由于试件制作或扫描控温不稳定产生??误差导致，整体上９０号、７０号及ＳＢＳ改性沥青试样复数模量上下波动差值分别约为??ｌＯＯｐａ、１３０Ｐａ、１７０ｐａ，这说明原样沥青在恒温外力作用下，其流变性能并不会发生变??化。??（２）改性沥青试样复数模量远大于基质沥青，图中，９０号、７０号及ＳＢＳ改性沥青??
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青老化行为及其机理研究[J]. 黄旭,姚晓光. 公路工程. 2018(06)
[2]基于微观分析的再生沥青特性表征[J]. 乌兰,赵克宏,张国宏. 硅酸盐通报. 2018(11)
[3]基于数字图像处理技术的多孔沥青混合料细观空隙特征规律[J]. 基敏雪,王宏畅. 中外公路. 2018(05)
[4]热老化过程中SBS改性沥青流变性能研究[J]. 刘鹏,史福泉,王鹏,汲平,任瑞波. 山东建筑大学学报. 2018(05)
[5]基于数字图像方法的沥青混合料离析的判定及标准[J]. 吴洪平. 筑路机械与施工机械化. 2018(06)
[6]级配对沥青混合料压实特性影响的细观分析[J]. 代璐,崔欣. 筑路机械与施工机械化. 2018(03)
[7]基于数字图像技术的沥青混凝土路面摊铺离析研究[J]. 曹源文,张军,吕瑞,肖伟. 公路. 2017(04)
[8]基于图像处理的再生沥青混合料体视学分析[J]. 盛燕萍,青维,陈华鑫,房建宏,徐安花,常明丰. 广西大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,荆华龙. 中国公路学报. 2017(01)
[10]基于彩色数字图像技术的级配颗粒均匀度评价方法[J]. 万成,徐科,张肖宁,易强. 广西大学学报(自然科学版). 2016(06)
博士论文
[1]基于CT技术的沥青混合料均匀性及最佳沥青用量研究[D]. 王聪.大连海事大学 2015
[2]沥青再生剂扩散行为及其影响因素研究[D]. 李进.中国石油大学 2010
硕士论文
[1]基于流变性能分析的岩沥青改性沥青老化机理研究[D]. 程龙.新疆大学 2018
[2]沥青混合料离析量化分析[D]. 屈爱萍.长安大学 2017
[3]厂拌热再生沥青混合料设计关键技术研究[D]. 喻峥嵘.长沙理工大学 2016
[4]厂拌热再生旧沥青再生行为试验研究[D]. 王彬.长沙理工大学 2015
[5]基于离散元法均匀性对沥青混合料力学性能影响研究[D]. 王振.浙江大学 2015
[6]RAP变异性与再生混合料路用性能效果研究[D]. 张明科.重庆交通大学 2013
[7]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[8]基于数字图像的沥青混合料级配检测技术研究[D]. 王超凡.长安大学 2007
[9]道路沥青老化行为与机理研究[D]. 栗培龙.长安大学 2007
本文编号：3269430
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