乳化沥青冷再生旧沥青路面混合料性能研究

发布时间：2017-08-09 12:30

  本文关键词：乳化沥青冷再生旧沥青路面混合料性能研究

  更多相关文章： 冷再生 RAP掺量 配合比设计 路用性能 再生层结构设计

【摘要】：我国公路在每年的养护工程中都会产生大量的旧沥青路面材料,这些旧沥青路面材料大多数被随意丢弃,造成资源浪费和环境污染。乳化沥青冷再生技术能够较大限度地利用这些旧沥青路面材料,且再生后混合料性能良好,能耗低、污染小,减排效果明显,符合我国可持续发展战略中绿色低碳的发展理念。因此对旧沥青路面材料的冷再生利用技术进行深入研究具有重要的现实意义。本文依托重庆市忠县S412线路面大修工程,在总结分析国内外再生技术的使用现状、研究进展的基础上,通过大量的室内试验,对不同RAP掺量和不同水泥掺量的乳化沥青冷再生混合料性能进行了比较深入的研究和对比分析,主要研究内容和成果如下:(1)通过对RAP进行沥青抽提试验,检测RAP中旧沥青和旧集料的性能指标,经过与基质沥青和新集料的对比分析,结果表明RAP中的旧沥青已经严重老化,但RAP能够作为黑色集料被重复利用。(2)通过选取40%、60%、80%、100%四种不同的RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料进行研究,保持四种再生混合料的合成级配相同,采用采用土工击实试验确定各自的最佳流体含量;采用一次击实100次的击实方式制作马歇尔试件进行劈裂试验,选取劈裂强度和干湿劈裂强度比作为确定最佳乳化沥青用量的指标,试验结果表明R-40、R-60、R-80和R-100各自的最佳乳化沥青用量分别为4.3%、4.2%、4.0%、3.5%,其外加水量分别为3.4%、3.3%、3.1%、3.4%。(3)通过对变化RAP掺量和水泥用量的乳化沥青冷再生混合料进行劈裂试验、车辙试验、低温弯曲试验、马歇尔试验、冻融劈裂试验和SEM试验,对比分析乳化沥青冷再生混合料的力学性能、高温性能、低温性能、水稳定性等路用性能,结果表明RAP能够改善乳化沥青冷再生混合料的低温抗开裂性能,水泥能够明显改善冷再生混合料的抗变形能力、高温抗车辙能力以及抗水损害能力。(4)通过对以弯沉和拉应力为指标的轴载换算方法研究,得出冷再生材料作为下面层时的轴载换算方法,并根据实体工程介绍冷再生层的结构设计步骤。(5)通过在拌合站取料进行沥青混合料常规试验,研究表明冷再生混合料路用性能良好。本文研究结果表明,乳化沥青冷再生混合料的最佳配合比为RAP掺量80%,水泥2.0%,乳化沥青4.0%,水3.1%,能够用于沥青路面的中下面层,且研究成果将对设计和施工具有指导意义。
【关键词】：冷再生 RAP掺量 配合比设计 路用性能 再生层结构设计
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 沥青路面再生的研究意义10-12
• 1.2 沥青路面再生技术分类12-15
• 1.3 国内外沥青路面再生技术的研究现状15-20
• 1.3.1 国外沥青路面再生技术的研究现状15-17
• 1.3.2 国内沥青路面再生技术的研究现状17-20
• 1.4 研究内容及技术路线20-22
• 1.4.1 主要研究内容20-21
• 1.4.2 技术路线21-22
• 第二章 旧沥青路面调查与试验材料性能分析22-34
• 2.1 旧路况调查22-26
• 2.1.1 旧路概况22
• 2.1.2 现场调查与评价22-25
• 2.1.3 修复方案选择25-26
• 2.2 RAP材料性能评价26-30
• 2.2.1 道路沥青老化机理26
• 2.2.2 RAP材料的性能26-30
• 2.3 新添加材料的性能30-32
• 2.3.1 乳化沥青30-31
• 2.3.2 新集料31
• 2.3.3 矿粉和水泥31-32
• 2.3.4 水32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 乳化沥青冷再生混合料配合比设计研究34-54
• 3.1 国内外冷再生混合料配合比设计方法34-38
• 3.1.1 修正马歇尔设计方法34
• 3.1.2 Superpave体积设计方法34-35
• 3.1.3 修正的Hveem法35
• 3.1.4 俄勒冈州预估法35-36
• 3.1.5 加利福尼亚州设计方法36
• 3.1.6 Chevron设计方法36-37
• 3.1.7 AI设计方法37
• 3.1.8 我国规范设计方法37-38
• 3.2 乳化沥青冷再生混合料配合比设计38-52
• 3.2.1 冷再生混合料配合比设计步骤38
• 3.2.2 冷再生混合料级配的确定38-42
• 3.2.3 最佳流体含量的确定42-45
• 3.2.4 击实方式的确定45-47
• 3.2.5 最佳乳化沥青用量的确定47-52
• 3.3 本章小结52-54
• 第四章 乳化沥青冷再生混合料路用性能研究54-74
• 4.1 乳化沥青冷再生混合料力学性能研究54-57
• 4.1.1 RAP掺量对冷再生混合料力学性能的影响55-56
• 4.1.2 水泥用量对冷再生混合料力学性能的影响56-57
• 4.2 乳化沥青冷再生混合料高温稳定性研究57-60
• 4.2.1 RAP掺量对冷再生混合料高温稳定性的影响58-59
• 4.2.2 水泥掺量对冷再生混合料高温稳定性的影响59-60
• 4.3 乳化沥青冷再生混合料低温性能研究60-65
• 4.3.1 RAP掺量对冷再生混合料低温抗裂性的影响61-63
• 4.3.2 水泥掺量对冷再生混合料低温抗裂性的影响63-65
• 4.4 乳化沥青冷再生混合料水稳定性研究65-71
• 4.4.1 RAP掺量对冷再生混合料水稳定性的影响65-69
• 4.4.2 水泥用量对冷再生混合料水稳定性的影响69-71
• 4.5 乳化沥青冷再生混合料SEM分析71-72
• 4.6 本章小结72-74
• 第五章 乳化沥青冷再生路面结构设计研究74-87
• 5.1 冷再生沥青路面结构设计方法介绍74-80
• 5.1.1 AASHTO设计方法74-76
• 5.1.2 AI设计方法76-77
• 5.1.3 我国设计方法77-78
• 5.1.4 国内外设计方法的优缺点78-80
• 5.2 冷再生沥青路面结构设计80-85
• 5.2.1 冷再生路面结构轴载换算80-84
• 5.2.2 冷再生路面结构设计参数84
• 5.2.3 冷再生路面结构设计步骤84-85
• 5.3 冷再生结构组合设计实例85-86
• 5.3.1 交通量计算85-86
• 5.3.2 结构组合设计验算86
• 5.4 本章小结86-87
• 第六章 乳化沥青厂拌冷再生施工应用与效益分析87-101
• 6.1 乳化沥青厂拌冷再生工程概况87
• 6.2 乳化沥青厂拌冷再生施工工艺87-94
• 6.2.1 施工机械设备88-89
• 6.2.2 施工工艺介绍89-94
• 6.3 乳化沥青厂拌冷再生施工质量控制94-99
• 6.3.1 施工前原材料质量检验94-96
• 6.3.2 施工过程质量控制96-98
• 6.3.3 施工质量验收标准98-99
• 6.4 乳化沥青厂拌冷再生效益分析99-100
• 6.4.1 经济效益99-100
• 6.4.2 社会效益100
• 6.5 本章小结100-101
• 第七章 结论101-103
• 7.1 结论101-102
• 7.2 进一步研究的建议102-103
• 参考文献103-106
• 致谢106-107
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果107

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