作为填料的RAP蠕变特性试验研究
发布时间：2020-06-19 18:45
【摘要】：固体废弃物的资源化再生利用,不仅可以消纳、处理大量的废弃材料,而且可以节约资源,减少污染。针对我国废旧沥青路面可回收体量大,利用率低和利用面窄的现状,本文提出将回收的沥青路面(Recycled Asphalt Pavement,简称RAP)作为填料使用。通过试验研究和理论分析,研究RAP作为填料时的基本物理力学性质。考虑RAP中沥青的粘滞性和温度敏感性,通过自行加工改装的应力控制式直剪仪,开展不同击实温度、竖向应力和剪应力水平下的直剪蠕变试验,探明RAP的蠕变变形特性和蠕变破坏机制,建立考虑击实温度影响的蠕变模型,以及为RAP的资源化再生利用提供理论基础和设计依据。具体工作如下:1)RAP的基本性质确定与试验方案制定通过联系道路养护公司获取RAP,开展常规的室内试验,获取RAP的沥青含量、比重、颗粒级配特性、击实特性等基本性质指标,与传统的砂石填料对比,分析RAP作为填料使用时的适用性。通过对常规的应变控制的直剪仪进行二次加工和改造,考虑颗粒的尺寸效应,加工净尺寸为长×宽×高=100mm×100mm×25mm的上下半个直剪盒,利用原有的应变控制加载系统可以获得RAP的抗剪强度指标;为了开展直剪蠕变试验,通过加装定滑轮系统施加固定荷载的水平剪切力,完成应力控制直剪仪的改造。考虑击实温度、竖向压力和剪应力水平的影响,制定了详细的应变控制直剪试验和应力控制的蠕变试验方案。2)常温下RAP的蠕变特性试验研究采用加工改造的应变控制式直剪仪,对击实后的RAP开展常温(20℃)下,四种不同竖向应力(50、75、100和200kPa)的直剪试验,获得RAP材料的抗剪强度指标。采用加工改造后的应力控制式直剪仪,对击实的RAP开展常温(20℃)下,不同剪应力水平(?=0.9、0.85、0.8、0.7、0.6、0.4)和不同竖向应力(50、75、100和200kPa)的直剪蠕变试验,?为试验施加的水平剪应力与最大剪应力的比值,探明不同竖向应力下剪应变和剪应变率随蠕变时间的变化规律,揭示蠕变破坏的机制。基于Singh-Mitchell提出的关于土的三参数蠕变模型,建立反映RAP蠕变特性的三参数模型。通过对比模型计算结果与试验实测结果,验证模型的有效性。3)不同击实温度下RAP的蠕变特性试验研究为模拟不同季节施工温度对RAP性能的影响,采用应变控制直剪仪对击实的RAP开展0℃和50℃两种不同击实温度下,四种竖向应力(50、75、100和200kPa)下的直剪试验,探讨击实温度对RAP抗剪强度特性的影响规律和作用机制。以常温下得到的最大剪应力为基准确定剪应力水平?,采用应力控制直剪仪开展0℃和50℃温度下,三种竖向应力(50、75和100kPa)下不同剪应力水平?的直剪蠕变试验。其中0℃对应的剪应力水平为?=0.9、0.85、0.8、0.75、0.7、0.6、0.4,50℃对应的剪应力水平为不同竖向应力?=0.95、0.9、0.85、0.8、0.6、0.4。通过对比20℃常温下的蠕变变形特性,揭示温度变化对RAP的蠕变特性的影响规律和作用机制。4)建立考虑击实温度影响的RAP蠕变模型通过比较不同击实温度(0℃、20℃和50℃)下,RAP在相同竖向应力和剪应力水平条件下的剪应变和剪应变率随蠕变时间的变化规律,探明温度变化对RAP蠕变特性的作用机制。基于常温下建立的三参数蠕变模型,探明模型的三个参数随击实温度的定量变化规律,将模型拓展为考虑击实温度影响的蠕变模型。通过对比试验实测与模型预测结果,验证模型的有效性。为RAP作为填料的实际工程应用提供设计依据。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414
【图文】：
图 1 1 RAP 的再生利用[10]Fig 1.1 Beneficial reuse of RAP表1.1 其他国家RAP的再生利用情况表[11]Table 1.1 Information about beneficial reuse of RAP in other countries国家 澳大利亚 奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率(%) 80 80 100 90 90 95 - 80 100 75 90 8厂拌热再生 G G G G G G G G G G G就地热再生 L L L G G G G G L 厂拌冷再生 L L G G L 就地冷再生 L L G G L 基层\沥青 L L L G L L基层\水泥 G G G G G G G基层\水泥和沥青G G L G底基层 G G L L G G G L G填料 G L G 其他 G G
表1.1 其他国家RAP的再生利用情况表[11]Table 1.1 Information about beneficial reuse of RAP in other countries国家 澳大利亚 奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率(%) 80 80 100 90 90 95 - 80 100 75 90 80厂拌热再生 G G G G G G G G G G G就地热再生 L L L G G G G G L L厂拌冷再生 L L G G L L就地冷再生 L L G G L L基层\沥青 L L L G L L基层\水泥 G G G G G G G基层\水泥和沥青G G L G底基层 G G L L G G G L G填料 G L G L其他 G G注：G表示普通采用，L表示有限采用
本文编号：2721195
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414
【图文】：
图 1 1 RAP 的再生利用[10]Fig 1.1 Beneficial reuse of RAP表1.1 其他国家RAP的再生利用情况表[11]Table 1.1 Information about beneficial reuse of RAP in other countries国家 澳大利亚 奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率(%) 80 80 100 90 90 95 - 80 100 75 90 8厂拌热再生 G G G G G G G G G G G就地热再生 L L L G G G G G L 厂拌冷再生 L L G G L 就地冷再生 L L G G L 基层\沥青 L L L G L L基层\水泥 G G G G G G G基层\水泥和沥青G G L G底基层 G G L L G G G L G填料 G L G 其他 G G
表1.1 其他国家RAP的再生利用情况表[11]Table 1.1 Information about beneficial reuse of RAP in other countries国家 澳大利亚 奥地利比利时加拿大丹麦芬兰法国日本荷兰瑞典英国美国利用率(%) 80 80 100 90 90 95 - 80 100 75 90 80厂拌热再生 G G G G G G G G G G G就地热再生 L L L G G G G G L L厂拌冷再生 L L G G L L就地冷再生 L L G G L L基层\沥青 L L L G L L基层\水泥 G G G G G G G基层\水泥和沥青G G L G底基层 G G L L G G G L G填料 G L G L其他 G G注：G表示普通采用，L表示有限采用
【参考文献】
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1 康永刚;张秀娥;张华明;;沥青混合料蠕变的变参数模型[J];公路交通科技;2015年07期
2 董满生;余志平;鹿婧;汪斌;侯超群;凌天清;;考虑温度效应的沥青混合料粘弹性力学模型[J];固体力学学报;2014年S1期
3 雷华阳;仇王维;贺彩峰;王学超;;滨海软黏土加速蠕变特性试验研究[J];岩土工程学报;2015年01期
4 杨奇;冷伍明;聂如松;周文权;朱文兵;;砂土蠕变特性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2014年S2期
5 赵伟;;沥青路面冷再生应用的必要性分析[J];科技信息;2013年22期
6 严耿升;张虎元;赵天宇;;改性黄土内摩擦角变化研究[J];粉煤灰;2009年04期
7 侯建军;郑海军;;厂拌热再生沥青路面技术的推广应用探讨[J];山西建筑;2008年30期
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1 才洪美;沥青使用过程中对环境的影响研究[D];中国石油大学;2010年
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1 娄深鑫;热再生沥青混合料高温累积变形及荷载敏感性研究[D];东南大学;2016年
本文编号：2721195
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