溫拌再生瀝青混合料水穩(wěn)定性改善措施研究

基于瀝青溫拌技術(shù)與熱再生技術(shù)的結(jié)合,試驗(yàn)分析得到高比例rap溫拌再生混合料配合比設(shè)計(jì),且獲得了不錯(cuò)的路用性能指標(biāo)。橫向?qū)Ρ仍囼?yàn)確定再生劑最佳摻量為8%;通過熱拌對(duì)比試驗(yàn)確定溫拌劑最佳摻配比為0.7%;拌合溫度降低15℃的混合料性能不低于熱拌混合料,大比例摻加rap的情況下,溫拌劑的降溫效果會(huì)有所下降,但再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能良好,低溫抗裂性較熱拌一致,水穩(wěn)定性有所下降但依然滿足規(guī)范要求。

溫拌再生瀝青混合料是由熱再生技術(shù)與冷再生技術(shù)發(fā)展而來的新型路面材料,文章通過凍融劈裂試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)和車轍試驗(yàn)對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0、10％、20％、30％、40％、50％)的rap溫拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能進(jìn)行研究.結(jié)果表明,隨著rap摻量的增加,溫拌再生瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比先增大后減小,并在rap質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％時(shí)達(dá)到最大;rap質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％時(shí),溫拌再生瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性最好;隨著rap質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能逐漸變好,當(dāng)rap質(zhì)量分?jǐn)?shù)這超過30％時(shí),所添加的新瀝青減少,其很難與廢舊瀝青更好地滲透互溶,使集料間的骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)程度變差,高溫性能降低,因此初步建議路用溫拌再生瀝青中rap材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過30％.

基于瀝青溫拌技術(shù)與熱再生技術(shù)的結(jié)合,試驗(yàn)分析得到高比例rap溫拌再生混合料配合比設(shè)計(jì),且獲得了不錯(cuò)的路用性能指標(biāo)。橫向?qū)Ρ仍囼?yàn)確定再生劑最佳摻量為8%;通過熱拌對(duì)比試驗(yàn)確定溫拌劑最佳摻配比為0.7%;拌合溫度降低15℃的混合料性能不低于熱拌混合料,大比例摻加rap的情況下,溫拌劑的降溫效果會(huì)有所下降,但再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能良好,低溫抗裂性較熱拌一致,水穩(wěn)定性有所下降但依然滿足規(guī)范要求。

為了降低能耗和減輕對(duì)環(huán)境的污染,溫拌技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。該文針對(duì)采用溫拌技術(shù)容易出現(xiàn)的瀝青混合料水損壞問題,通過試驗(yàn)分析了不同溫度下,采用改性瀝青與普通瀝青的溫拌瀝青混合料的水損壞性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,溫拌瀝青混合料可以在低溫條件下有效保證其抗水損壞的能力。

首先采用馬歇爾設(shè)計(jì)法對(duì)溫拌sbs瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),然后利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀(sgc)成型溫拌混合料試件,根據(jù)體積參數(shù)變化規(guī)律確定合理的成型溫度,最后采用凍融劈裂試驗(yàn)與漢堡輪轍試驗(yàn)對(duì)溫拌混合料與熱拌混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。研究結(jié)果顯示,溫拌混合料可以采用與熱拌混合料相同的配合比,利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法確定的溫拌sbs瀝青混合料降溫幅度可達(dá)35℃,并且其水穩(wěn)定性能與熱拌混合料相當(dāng)。

為了對(duì)比分析熱拌與溫拌再生瀝青混合料使用性能,開展了不同rap摻量的熱拌與溫拌再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性、抗壓回彈模量及劈裂強(qiáng)度等使用性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:與熱拌再生瀝青混合料相比,溫拌的高溫性能優(yōu)勢明顯,但低溫抗裂性能略差,且隨rap摻量的增加,無論是熱拌還是溫拌,其高溫性能均提高顯著,而其低溫抗裂性能卻不斷降低;兩種混合料的15℃和20℃抗壓回彈模量與15℃劈裂抗拉強(qiáng)度均隨rap摻量的增加而增大,相同rap摻量下,熱拌值略大于溫拌值。總之,除低溫抗裂性隨rap摻量的增加稍減小外,其它各項(xiàng)性能指標(biāo)均有不同程度地提高。

采用布氏粘度儀在不同溫度和sasobit摻量下測定sasobit溫拌瀝青的布氏粘度,提出sasobit溫拌瀝青粘度擬合公式,并結(jié)合再生瀝青的粘度復(fù)合率方程和saal粘溫公式,得到了sasobit溫拌再生瀝青的粘度復(fù)合公式,并采用等粘溫度法對(duì)sasobit溫拌瀝青混合料的施工溫度和sasobit摻量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：sasobit溫拌瀝青的粘度對(duì)數(shù)與sasobit摻量和溫度在100℃以上時(shí)具有良好的線性關(guān)系,并提出了基于粘溫特性的sasobit摻量和最佳施工溫度關(guān)系模型。

為研究sasobit溫拌排水瀝青混合料的水穩(wěn)定性能及其改善措施.對(duì)摻加sasobit和纖維拌制ogfc-13型混合料,以5種溫度成型馬歇爾試件,測其各指標(biāo);對(duì)普通熱拌(ogfc-1)、未摻加抗剝落劑(ogfc-2)、摻加消石灰(ogfc-3)、摻加含有生石灰的消石灰(ogfc-4)的sasobit溫拌排水瀝青混合料,采用室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行水穩(wěn)定性能測試與對(duì)比分析.試驗(yàn)結(jié)果表明:最佳擊實(shí)溫度為150℃;水穩(wěn)定性ogfc-3>ogfc-1>ogfc-2>ogfc-4,說明消石灰對(duì)水穩(wěn)性產(chǎn)生有利影響,但影響程度有限,應(yīng)避免含雜質(zhì)的消石灰;最佳消石灰用量為1.5%.

前言大粒徑透水性瀝青混合料(largestoneporousasphaltmixes,以下簡稱lspm)的設(shè)計(jì)采用了新的理念,從級(jí)配設(shè)計(jì)角度考慮,lspm應(yīng)當(dāng)是一種新型的瀝青混合料,通常由較大粒徑(25mm～62mm)的單粒徑集料形成

前言大粒徑透水性瀝青混合料（largestoneporousasphaltmixes，以下簡稱lspm）的設(shè)計(jì)采用了新的理念，從級(jí)配設(shè)計(jì)角度考慮，lspm應(yīng)當(dāng)是一種新型的瀝青混合料．通常由較大粒徑（25mm～62mm）的單粒徑集料形成骨架由一定量的細(xì)集料形成填充而組成的骨架型瀝青混合料。

本文就成型后瀝青混合料的水穩(wěn)定性選擇了試驗(yàn)方法，提出試驗(yàn)方案并分析試驗(yàn)結(jié)果，提出了溫度與瀝青混合料吸水能力和飽和時(shí)間的關(guān)系，對(duì)一般的交通工程能提供有價(jià)值型的參考。

水損壞是瀝青路面的主要病害之一。為了改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性,通過凍融劈裂試驗(yàn)測試了ac-13與ak-13兩種瀝青混合料摻入纖維前后的殘留劈裂強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明:ak-13a和ac-13i這兩種級(jí)配,加入德蘭尼特纖維都可以提高其水穩(wěn)性。在凍融劈裂強(qiáng)度比方面ak-13i瀝青混合料改善幅度更大,但ac-13i比ak-13i在凍融劈裂強(qiáng)度比要高。

影響瀝青混合料水穩(wěn)定性的因素有很多,包括瀝青粘度、集料性質(zhì)、級(jí)配種類、添加劑性質(zhì)等等,根據(jù)工程實(shí)際,采用合理的試驗(yàn)進(jìn)行論證分析是施工過程中的重要內(nèi)容之一。

在現(xiàn)代道路修建中瀝青路面經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是水損害,針對(duì)這個(gè)問題我國采取了很多檢測方法,比如說浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)以及真空飽水馬歇爾試驗(yàn)等等。通過這些試驗(yàn)可以檢測出瀝青混凝土的穩(wěn)定性,在檢驗(yàn)瀝青混合料的水穩(wěn)定性時(shí)發(fā)現(xiàn),結(jié)果通常都大于100%。在本文中,我們將浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,提出采用殘留馬歇爾模數(shù)對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),并推薦殘留馬歇爾模數(shù)閥值為0.85。

該文探究了采用濕集料和回收材料的半溫拌瀝青混合料(hwma)的水穩(wěn)定、抗車轍、抗疲勞等性能。試驗(yàn)基于發(fā)泡技術(shù),從混合料的劈裂強(qiáng)度(its)、抗拉強(qiáng)度比(tsr)、浸水流變性、浸水韌性、韌度損失、干濕條件下的車轍深度以及抗疲勞性能等方面分析其力學(xué)性能。結(jié)果表明:在半溫拌瀝青混合料中摻加rap或回收瀝青油氈瓦,不會(huì)降低其its和tsr值;濕集料對(duì)hwma的車轍深度影響不大,且摻加回收材料有利于提高其抗車轍性能;混合料勁度模量主要取決于其集料類型;基于統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),摻加回收材料前后混合料疲勞壽命并無明顯變化。

為了降低橡膠瀝青混合料過高的成型壓實(shí)溫度,同時(shí)使其具備良好的水穩(wěn)定性,提出了摻入sasobit有機(jī)溫拌劑降低其壓實(shí)溫度及提高水穩(wěn)定性的方法。該方法分別進(jìn)行了130℃、140℃和150℃等3個(gè)壓實(shí)溫度以及1%、3%和5%等3個(gè)溫拌劑劑量下的浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,摻入sasobit溫拌劑后的橡膠瀝青混合料可降低壓實(shí)成型溫度20～30℃,且各種試驗(yàn)條件下的馬歇爾體積參數(shù)和水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)均滿足密級(jí)配瀝青混合料技術(shù)要求,壓實(shí)溫度140℃、3%溫拌劑劑量組合條件下的綜合抗水損害性能最優(yōu)。

本文通過改變溫拌瀝青混合料的拌和溫度及石料的烘干時(shí)間,對(duì)所制備試件進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn),分別測定溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性。得出最佳拌和溫度區(qū)間及石料最少烘干時(shí)間。

為了定量評(píng)價(jià)乳化瀝青冷再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性,通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了乳化瀝青用量、水泥用量、舊混合料rap比例和水用量等因素對(duì)混合料水穩(wěn)定性指標(biāo)馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,乳化瀝青用量和水用量對(duì)水穩(wěn)定性的影響規(guī)律相似,當(dāng)乳化瀝青用量和水用量分別為3.0%和4.0%時(shí)水穩(wěn)定性最好;水泥用量越大,水穩(wěn)定性越好;rap比例越大,水穩(wěn)定性越差。

再生細(xì)骨料是指在再生骨料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一些粒徑在4.75mm以下的碎屑、磚粉以及水泥砂漿粉料。該文研究了將再生細(xì)骨料以一定比例摻入到瀝青混合料中,替代天然細(xì)骨料制備的ac-25c型再生細(xì)骨料瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。結(jié)果表明再生細(xì)骨料瀝青混合料的水穩(wěn)定性能滿足規(guī)范要求,但油石比有所增加。

該文通過再生瀝青混合料和再生瀝青的復(fù)合模量,探討舊瀝青混合料摻量對(duì)混合料以及再生瀝青的影響。對(duì)于pg64-22級(jí)瀝青,考慮了15%,25%,40%三個(gè)舊料摻量水平;對(duì)于pg58-28,考慮了25%和40%兩個(gè)舊料摻量水平;同時(shí)以pg64-22瀝青,不添加舊料作為對(duì)照組。成型后的混合料試件在三個(gè)不同的溫度下進(jìn)行測試以確定其復(fù)合動(dòng)態(tài)模量(|e*|)。同時(shí)分別在相同的溫度下對(duì)抽提后的再生瀝青,抽提后新瀝青以及新瀝青進(jìn)行復(fù)合剪切模量測試(|g*|)。對(duì)混合料試件進(jìn)行了低溫蠕變和間接拉伸試驗(yàn),以確定其低溫蠕變?nèi)崃亢烷g接拉伸強(qiáng)度,以用來預(yù)估路面的臨界開裂溫度。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,舊料摻量為15%和25%時(shí),其平均強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)模量沒有顯著差別。只有當(dāng)溫度較高時(shí),對(duì)照組和舊料摻量為40%的混合料間存在一些差異。

對(duì)摻入消石灰及tj—066抗脫落劑的花崗巖瀝青混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行了室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn)。研究結(jié)果表明摻加消石灰的花崗巖瀝青混合料的水穩(wěn)定性能明顯提高,且改善程度要優(yōu)于摻加胺類抗剝落劑。研究成果為花崗巖瀝青混合料在郎川公路瀝青路面表面層的應(yīng)用提供科學(xué)合理的試驗(yàn)數(shù)據(jù),用于更好地指導(dǎo)工程選材決策。

花崗巖是一種酸性石料,它具有強(qiáng)度高,耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。但是由于花崗巖和瀝青的粘附性不好,往往因?yàn)檫_(dá)不到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求而影響到花崗巖瀝青混合料的運(yùn)用。本文通過對(duì)摻加消石灰、水泥、改性劑、消石灰水代替礦粉等處理方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究,探索改進(jìn)花崗巖瀝青混合水穩(wěn)定性的最優(yōu)方法,以期為工程實(shí)踐提供借鑒。