高RAP掺量下新旧沥青混溶状态对热再生沥青混合料路用性能的影响研究

发布时间：2020-04-18 01:05

【摘要】：高掺配比例的废旧沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)热拌再生沥青混合料中新旧沥青之间往往并不能达到完全混溶状态,因而,我国规范中提出基于新旧沥青完全混溶假定的再生沥青混合料设计方法并不能适用于高RAP掺量的再生沥青混合料,这极大的限制了RAP材料的高效利用。因此,量化表征新旧沥青之间的混溶状态,建立其与混合料路用性能之间的关系是完善高RAP掺量再生沥青混合料路用性能设计方法的关键问题。本次研究选择了三种高RAP掺量(30%、40%、50%)的AC-16型热拌再生沥青混合料,通过改变拌和温度(150℃、165℃和180℃)以及对RAP进行完全抽提再拌和的方法得到四种不同混溶程度的混合料,基于修订的Hirsch模型,对不同混溶程度的混合料动态模量主曲线进行理论预估,并与实测值进行比对,量化表征混合料的新旧沥青混溶程度,测试混合料的各项路用性能(高温、低温、水稳和疲劳性能),分析混溶状态的变化与混合料路用性能之间的关系,确定了新旧沥青混溶程度对再生混合料各项路用性能的影响规律。通过研究发现,RAP掺量为30%、40%、50%时,混合料中新旧沥青的混溶程度在不同的拌和温度下分别处于85.5%~95%、80.5%~87.5%和74.5%~80.5%范围,均达不到100%混溶,因此,不能采用规范的方法进行高RAP掺量的热拌再生沥青混合料设计。对于高RAP掺量的热拌再生沥青混合料,随着RAP掺量的增加,新旧沥青的混溶程度呈下降的趋势,增加拌和温度可以显著的提高混合料中新旧沥青的混溶程度。三种RAP掺量下再生混合料的动稳定度在不同混溶程度下均符合规范要求,但随新旧沥青混溶程度的增加显著降低,动稳定度随RAP掺量降低而减小,在混合料设计时,本研究建议采用本文提出新旧沥青完全混溶的方式制备混合料试件,然后验算其高温性能是否规范标准。三种RAP掺量下再生混合料的水稳定性和低温性能均随新旧沥青混溶程度的增加而不断提高,50%RAP掺量下的混合料残留稳定度和低温弯曲破坏应变已不满足规范要求,混合料的水稳定性和低温性能随RAP掺量降低而增加,因此,高RAP掺量下混合料的水稳定性和低温性能是需要重点关注的性能,而提高新旧沥青的混溶程度可显著的提升混合料的水稳定性和低温性能。对于疲劳性能,在三种不同应变水平(200με、400με、600με)下,再生混合料的疲劳寿命随新旧沥青混溶程度的增加而不断提高,但随RAP掺量提高而降低,提高新旧沥青的混溶程度可显著的提升混合料的疲劳性能。最后,基于本文的研究在现行再生规范的基础上引入新旧沥青的混溶状态,提出高RAP掺量的热再生沥青混合料设计流程,为完善高RAP掺量热再生沥青混合料的设计方法提供理论依据。
【图文】：

旧沥青,混合料,抽提,差异法

法与标记结合料法不同：可识别差异法不会对再生响，而是直接观察两者之间的特征差异来研究新旧用粉剂型再生剂制备马歇尔试件，并在紫外线下对生剂可以扩散到整个试件当中，并且扩散时间与用筛孔以下的 RAP 材料和 9.5mm 粒径的新集料，然混合料，再检测附在新集料上沥青胶浆中的矿粉含反算出新旧沥青之间的混溶状态。然不改变再生混合料的化学结构和组成，但是要想的差异却很困难，受主观因素影响较大，因此多年通过对再生混合料进行多次抽提，假设每次抽提得层位的沥青，然后分析抽提的旧沥青之间性能的差 1-1 所示。

技术路线图,技术路线

技术路线
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】