沥青混合料大比例温拌再生技术研究

发布时间：2017-07-14 01:14

  本文关键词：沥青混合料大比例温拌再生技术研究

  更多相关文章： 温拌再生技术 回收料掺量 拌和养生工艺 新旧沥青融合 疲劳寿命

【摘要】：随着我国公路建设高峰期的消退,越来越多的沥青路面进入了养护维修期。目前沥青路面养护维修市场中应用广泛的热拌再生技术,因其回收料(RAP)掺量较低、新料加热温度过高、旧料二次加热老化以及旧料加热过程中粘筒现象严重等问题制约了热拌再生技术的发展；而冷拌再生技术虽然具有更高的RAP掺量和更低的拌和压实温度,但是该技术难以生产出路用性能稳定优良的再生沥青混合料。将热拌再生技术与温拌技术相结合生产出温拌再生沥青混合料(WRAM),不仅可以提高RAP掺量而且具有优良的路用性能。温拌再生技术是一种新型节能环保技术,符合现在提倡的低碳环保、节能减排的理念,该技术的研究、应用及推广必将是大势所趋。首先,本研究对原材料进行基本性能测试,并选取市场上最为常见的Sasobit和Evotherm温拌剂制备温拌沥青,分析了两种温拌剂的温拌机理。在进行老化沥青回收试验过程中发现规范推荐的阿布森法存在三氯乙烯溶剂难以挥发完全的问题,因此提出更加可靠的改进沥青阿布森法进行老化沥青的回收。RAP的变异性将对WRAM的路用性能造成较大影响,通过室内加热、破碎、筛分工艺可以对RAP的变异性进行有效的控制,并且研究了RAP预热时间对其级配变异性的影响。其次,因为在WRAM生产过程中,新旧沥青并未充分融合,导致有效沥青减少,若采用传统马歇尔试验确定的HMA的油石比进行WRAM的拌和,发现有较多的新集料难以被沥青裹覆,因此提出在规范要求的范围内适当的提高油石比。在本研究的范围内基于调和沥青的布氏粘温曲线确定WRAM拌和压实温度的方法并不可取,本研究提出采用变温击实马歇尔试验确定两种WRAM的拌和压实温度。考虑到RAP和温拌剂的加入会导致WRAM的低温抗裂性能下降,因此本研究通过四因素六水平的均匀试验设计方法,以混合料低温性能作为评价指标,确定了一种低温性能最优的拌和养生工艺。对采用该工艺生产的WRAM进行路用性能测试,其中RAP的掺量分别为42%、52%和57%,试验结果表明采用优选后的工艺生产的WRAM不仅具有优良的低温性能,而且具有优良的高温性能、水稳性能和疲劳性能,但是不同的温拌剂种类和RAP掺量对于WRAM的各项性能的影响有所不同。再次,论文采用室内模拟实验,选取粒径范围不同的RAP和新集料进行模拟生产WRAM,降温后将裹覆在旧料表面的新旧沥青分三层进行溶解。采用红外光谱试验方法对新旧沥青融合程度进行分析。试验结果验证了在WRAM拌和养生的过程中新旧沥青存在部分扩散融合。最后,研究结果表明将热拌再生技术与温拌技术相结合,严格控制原材料的性能,选取适当的拌和养生工艺,可以达到提高RAP掺配率并且提高混合料路用性能的目的,但是较高的疲劳寿命对应力水平的敏感程度是限制WR AM中RAP掺量的关键因素。
【关键词】：温拌再生技术 回收料掺量 拌和养生工艺 新旧沥青融合 疲劳寿命
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-19
• 第一章 绪论19-31
• 1.1 研究背景及意义19-21
• 1.2 温拌技术研究现状21-22
• 1.3 温拌再生技术研究现状22-28
• 1.3.1 国外研究现状22-24
• 1.3.2 国内研究现状24-28
• 1.4 主要研究内容及研究技术路线28-31
• 1.4.1 主要研究内容28-30
• 1.4.2 研究技术路线30-31
• 第二章 原材料性能测试与分析31-43
• 2.1 沥青31-32
• 2.2 集料32-33
• 2.3 Sasobit温拌剂33-35
• 2.3.1 Sasobit温拌剂基本性能33-34
• 2.3.2 Sasobit温拌机理34-35
• 2.4 Evotherm温拌剂35-37
• 2.4.1 Evotherm温拌剂基本性能35-36
• 2.4.2 Evotherm温拌机理36-37
• 2.5 沥青路面未通车前路面检测指标37-39
• 2.6 RAP性能指标39-41
• 2.7 本章小结41-43
• 第三章 沥青回收方法及RAP级配变异性43-57
• 3.1 沥青回收方法的选择及改进意义43-44
• 3.2 改进沥青阿布森法44-48
• 3.2.1 基质沥青改进阿布森法44-47
• 3.2.2 SBS改性沥青改进阿布森法47-48
• 3.3 RAP级配变异性及评价指标48-49
• 3.4 预热时间对RAP级配变异性的影响49-55
• 3.5 本章小结55-57
• 第四章 温拌再生沥青混合料生产工艺研究57-77
• 4.1 AC-20型HMA配合比设计57-61
• 4.1.1 AC-20型HMA级配设计57-58
• 4.1.2 AC-20型HMA最佳油石比的确定58-61
• 4.2 AC-20型WRAM配合比设计方法研究61-65
• 4.2.1 AC-20型WRAM的级配设计61-63
• 4.2.2 WRAM最佳油石比的确定方法研究63-65
• 4.3 WRAM拌和温度的确定方法研究65-71
• 4.3.1 变温击实马歇尔试验确定拌和温度66-68
• 4.3.2 新旧调和沥青的粘温曲线确定拌和温度68-71
• 4.4 WRAM生产工艺的优选71-75
• 4.4.1 WRAM的低温性能研究71-72
• 4.4.2 基于WRAM低温性能的试验方案设计72-75
• 4.5 本章小结75-77
• 第五章 温拌再生沥青混合料路用性能研究77-95
• 5.1 高温稳定性77-80
• 5.1.1 沥青混合料的高温特性77-78
• 5.1.2 WRAM的高温稳定性试验方法78-79
• 5.1.3 WRAM的高温稳定性试验结果及分析79-80
• 5.2 低温抗裂性80-83
• 5.2.1 沥青混合料的低温特性80
• 5.2.2 WRAM的低温抗裂性能试验方法80-81
• 5.2.3 WRAM的低温抗裂性能结果及分析81-83
• 5.3 水稳定性83-86
• 5.3.1 沥青混合料的水稳特性83-84
• 5.3.2 WRAM的水稳性能试验方法84-85
• 5.3.3 WRAM的水稳性能试验结果及分析85-86
• 5.4 疲劳性能86-93
• 5.4.1 沥青混合料的疲劳特性86
• 5.4.2 WRAM的疲劳性能试验方法86-88
• 5.4.3 WRAM的疲劳性能试验结果及分析88-93
• 5.5 本章小结93-95
• 第六章 温拌再生沥青混合料中新旧沥青扩散融合研究95-109
• 6.1 新旧沥青的扩散融合研究95-98
• 6.1.1 国外新(再生剂)旧沥青扩散融合研究现状95-97
• 6.1.2 国内新(再生剂)旧沥青扩散融合研究现状97-98
• 6.2 红外光谱在沥青材料分析中的应用98-99
• 6.3 利用红外光谱分析WRAM中新旧沥青的融合扩散99-107
• 6.3.1 室内WRAM模拟拌和养生试验99-100
• 6.3.2 分层溶解方法的确定100-101
• 6.3.3 温拌剂种类和RAP掺量对新旧沥青扩散融合程度的影响101-107
• 6.4 本章小结107-109
• 第七章 结论109-115
• 7.1 结论109-112
• 7.2 创新点112
• 7.3 进一步研究的建议112-115
• 参考文献115-121
• 作者简介及科研成果121-123
• 致谢123

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8 吴志t，

本文编号：539104