Evotherm温拌再生沥青混合料试验研究

发布时间：2020-09-01 19:13

　　 我国公路建设高峰期已经过去,随之而来的是大量的路面维修养护工作,我国每年仅高速公路的维修就会产生近5000万吨的RAP,如不加以利用将会造成大量资源的浪费。沥青混合料的再生技术可以起到将路面铣刨下来的旧料加以利用的作用,但是目前公认性能稳定的厂拌热再生技术存在旧料掺配量低,生产温度相比普通热拌沥青混合料高的缺点,通过加入温拌剂可以很好的解决此类问题。本文基于Evotherm此类应用较为广泛的温拌剂对温拌再生沥青混合料展开研究。采用RTFOT模拟短期、长期老化沥青,通过对沥青常规指标测试、四组分分析和红外光谱试验研究,得到沥青老化及再生后宏观性能、组分含量和化学组成情况的变化规律。以此为基础从以上三方面分析评价实际路面回收沥青的老化程度,并分析回收沥青添加再生剂再生后的恢复情况,结果表明回收沥青相比室内模拟5～6年的老化沥青老化程度更深,回收沥青与模拟长期老化沥青在亚砜基官能团相对含量上存在明显差异,回收沥青添加再生剂后恢复效果较好。设计RAP掺量为30%、40%、50%、60%的温拌再生沥青混合料的配合比,运用等体积原则,通过变温压实的方法得到了空隙率与压实温度的关系曲线,以目标空隙率作为标准,确定了不同RAP掺量下温拌再生沥青混合料的拌和压实温度,得到温拌效果随着RAP掺量提高而降低的变化规律。通过对比相同配合比的热再生沥青混合料,得到温拌再生沥青混合料拌和压实温度可降低10～27°℃。最后,对四种RAP掺量的温拌再生及热再生沥青混合料进行性能对比评价,通过进行混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能试验表明,随着RAP掺量的提高,再生沥青混合料的高温性能得到提升,低温性能及水稳定性能有所降低,综合混合料各项性能的角度出发,温拌再生沥青混合料的RAP掺量可以提升至40%。通过对比老化前后温拌再生混合料与温拌沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性能的衰减情况,研究RAP的加入对温拌再生沥青混合料耐久性能的影响,结果表明再生沥青混合料具有良好的抗老化性。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U414
【部分图文】：

图１－１技术路线逡逑

品无需处理、方便快捷、检测精度高等优点。为了分析沥青老化后微观结构的变化情逡逑况，对比未老化沥青与经ＲＴＦＯＴ老化８５ｍｉｎ、２７０ｍｉｎ的盘锦９０＃沥青的红外光谱测试逡逑结果如图２－２。逡逑】00「逦八逡逑８０－逦Ｉ逦  短期老化逡逑一逦逦长期老化逡逑＾邋１邋１｜逡逑＾邋１逡逑ａ逡逑ｍ邋６0邋－逡逑４0逦Ｉ逦Ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逡逑１０００逦１５００邋２０００邋２５００邋３０００邋３５００邋４０００逡逑波数（ｃｍ？丨）逡逑图２－２未老化与短期、长期老化沥青红外光谱测试图逡逑由图２－２可以看出，三种沥青的红外光谱图在２８５１ｃｍ＇邋２９２１邋ｃｍ－１处出现特征吸收逡逑峰，这是由于亚甲基（一ＣＨ２－￣）中Ｃ一Ｈ键对称伸缩振动和非对称伸缩振动形成，从逡逑图上可以看出特征吸收峰基本吻合，说明沥青老化后其根本性质并没有改变。位于波数逡逑１３７６邋ｃｍ—１处的吸收峰由甲基（一ＣＨ３）伞式振动形成，波数１４５６邋ｃｎｆ１处的吸收峰由亚逡逑甲基（一ＣＨｒ－）剪式振动形成，均呈现老化前后图像相吻合的特点。位于１３３０？６５０逡逑ｃｎｆ１区域的吸收峰大多由Ｃ一０、Ｃ—Ｎ、Ｃ一Ｘ等伸缩振动和Ｃ一Ｈ、０—Ｈ等含氢基团逡逑的弯曲振动及Ｃ一Ｃ骨架振动形成。由于该区域为指纹区吸收峰受分子结构影响较大，逡逑对比原状沥青与老化后沥青的红外光谱图可以发现，在波数１６９８邋ｃｎｆ１处的羰基逡逑（００）吸收峰发生明显变化

老化程度逡逑图２－５不同老化状态沥青的羰基和亚砜基指数变化图逡逑由图２－５可以得出，对于此种沥青，在沥青经过ＲＴＦＯＴ邋８５ｍｉｎ、２７０ｍｉｎ的老化逡逑后，沥青中的亚砜基官能团和羰基官能团的相对含量整体处于升高的趋势，在老化发生逡逑后，羰基相对指数相比亚砜基相对指数升高的较为明显；亚砜基吸收峰的强弱在红外光逡逑谱曲线图上体现的不明显，通过计算亚砜基相对指数可以得出，亚砜基吸收峰强度随老逡逑化程度的加深而提高。逡逑２．２老化沥青再生研究逡逑２．２．１再生剂掺量的确定逡逑目前的老化沥青再生手段主要是通过调节组分的方式，利用富含轻质油分的再生剂逡逑补充老化沥青的缺失组分，调节各组分的比例，恢复老化沥青稳定的胶体结构，从而改逡逑善其使用性能。逡逑表２－６热拌沥青混合料再生剂质量要求逡逑检测项邋ｔｉ逦ＲＡｌ逦ＲＡ５逦ＲＡ２５逦ＲＡ７５逦ＲＡ２５０逦ＲＡ５００逡逑６ＣＴＣ邋粘度（ｃＳｔ）邋５０－１７５逦１７６－９００逦９０１－４５００逦４５０１－１２５００逦１２５０１－３７５００邋３７５０１－６００００逡逑闪点邋ＣＯＣ（°Ｆ）逦＞２２０逦＞２２０逦＞２２０逦．逦＞２２０逦＞２２０逦＞２２０逡逑饱和分含量（％）逦＜３０逦＜３０逦＜３０逦＜３０逦＜３０逦＜３０逡逑芳香分含量（％）实测记录实测记录实测记录邋实测记录邋实测记录邋实测记录逡逑￡３逦々逦Ｓ３逦Ｓ３逦＾３逡逑薄质逦士邋４逦±４逦±３逦±３逦±３逦±３逡逑量变化（％）逡逑１５°Ｃ密度邋实测记录实测记录实测记录邋实测记朵邋实测记录邋实测记录逡逑为了使再生剂对老化涵青有良好的恢复作用

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本文编号：2810148