應用Superpave體積設計法設計冷再生瀝青混合料

結合山東省s348棗曹線的路面翻修工程,以原路面狀況的評定為基礎實現(xiàn)養(yǎng)護方案設計,進而開展冷再生混合料配合比性能驗證和施工應用,確定其路用性能指標和施工工藝的碾壓參數(shù)滿足要求。

該文通過再生瀝青混合料和再生瀝青的復合模量,探討舊瀝青混合料摻量對混合料以及再生瀝青的影響。對于pg64-22級瀝青,考慮了15%,25%,40%三個舊料摻量水平;對于pg58-28,考慮了25%和40%兩個舊料摻量水平;同時以pg64-22瀝青,不添加舊料作為對照組。成型后的混合料試件在三個不同的溫度下進行測試以確定其復合動態(tài)模量(|e*|)。同時分別在相同的溫度下對抽提后的再生瀝青,抽提后新瀝青以及新瀝青進行復合剪切模量測試(|g*|)。對混合料試件進行了低溫蠕變和間接拉伸試驗,以確定其低溫蠕變柔量和間接拉伸強度,以用來預估路面的臨界開裂溫度。統(tǒng)計分析結果表明,舊料摻量為15%和25%時,其平均強度和動態(tài)模量沒有顯著差別。只有當溫度較高時,對照組和舊料摻量為40%的混合料間存在一些差異。

為研究再生劑對舊瀝青混合料的再生工藝及效果,在試驗室采用車轍試驗、低溫小梁試驗和凍融劈裂試驗,對10%外加劑摻量的再生瀝青混合料和新瀝青混合料進行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和抗水損害性能進行評價,結果表明再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性均優(yōu)于新瀝青混合料,抗水損害性能要略差于新瀝青混合料,可以滿足規(guī)范對瀝青混合料性能的要求。

再生瀝青混合料Superpave配合比設計方法與研究

瀝青路面冷再生技術可重復利用舊瀝青路面材料。對回收瀝青路面材料樣品進行抽提,評價了rap的級配組成和回收瀝青的老化程度。借鑒國內外再生瀝青混合料配合比設計的經驗,得出了本研究的乳化瀝青冷再生混合料的級配組成,并對最佳含水率和最佳乳化瀝青用量進行了研究。

針對乳化瀝青冷再生混合料的路用性能和設計參數(shù)進行了試驗研究,得出乳化瀝青冷再生混合料與熱拌瀝青混合料的路用性能相當、設計參數(shù)與熱拌瀝青下面層混合料基本相等的結論。

首先對再生瀝青混合料在公路工程中應用的必要性及特點進行闡述,然后對再生瀝青混合料主要材料的收集及要求進行了總結,對收集到的材料進行合理的配合比設計,最后對其進行施工。通過工程實踐,此廠拌再生瀝青混合料施工技術在公路工程施工中的應用取得了良好的效果,有效節(jié)約了資源,減少了對環(huán)境的污染,降低了建設成本。

1 淺談superpave瀝青混合料體積設計法 1現(xiàn)行馬歇爾瀝青混合料設計方法的局限性該法由密西 西比州公路局布魯斯·馬歇爾（brucemarshall）提出， 其特點是注意到瀝青混合料的穩(wěn)定度/流值，密實度/孔隙率 特性。進行這樣的分析以產生hma混合料耐久性所適合的空 隙比例。但是，馬歇爾擊實方式不可避免的會造成集料破碎， 影響試件的最終試驗結果，如空隙率和用油量。 現(xiàn)行的馬歇爾設計的一套指標主要是針對密級配常規(guī)瀝 青混合料制定開發(fā)的，對某一些聚合物改性瀝青，例如sbs 改性瀝青，流值超過40仍然能用，雖然新版規(guī)范的技術指標 作了一些改進，但仍需進行深入研究。 根據(jù)眾多學者的研究，馬氏沖擊壓實沒有模擬實際路面 形成的混合料壓密特性。產生的指標，如穩(wěn)定度，流值等不 能反映熱拌瀝青混合料（hma）的抗剪強度。從而與路面的破 壞，如車轍、疲勞和低溫開裂并

為了探究生物型再生劑對再生瀝青混合料性能的影響,采用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀分析了生物型再生劑的化學成分,研究了其對再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能的影響,并與普通再生劑進行了對比.結果表明,生物型再生劑的主要化學成分是具有單環(huán)結構的單萜類化合物和芳香族化合物,類似于瀝青組分中的飽和分和芳香分;生物型再生劑的摻入提高了再生瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度、劈裂強度比,降低了動穩(wěn)定度、低溫勁度模量,使再生瀝青混合料的低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能顯著改善,高溫穩(wěn)定性能一定程度降低;與普通再生劑相比,生物型再生劑對再生瀝青混合料路用性能的影響相似,且生物型再生劑來源于廢棄柑橘果皮,具有更好的經濟性與環(huán)保優(yōu)勢.

以水泥冷再生瀝青路面解決大量的舊瀝青路面回收利用問題。研究了水泥加入量、養(yǎng)生時間、基面層摻配比例以及新集料摻配率等因素對水泥穩(wěn)定冷再生混合料力學特性、疲勞特性的影響,研究表明其增長規(guī)律均為非線性增長,28d以前增長較快,后期增長緩慢,并根據(jù)該規(guī)律可建立強度增長預估模型,給出增長方程。給出了冷再生混合料的疲勞預估方程,通過miner疲勞累積損傷理論確定了路面不同施工階段不同應力水平的累積等效損傷疊加計算方法。結合預估模型,計算材料設計標準,實現(xiàn)結構材料的一體化設計。

瀝青路面維修產生大量的廢舊材料,堆棄問題日益顯現(xiàn),廠拌熱再生瀝青混合料技術是重復利用廢舊瀝青混合料的主要技術之一,它能夠利用廢舊的瀝青混合料與新料摻配使用,達到常規(guī)熱拌瀝青混合料同等的路用性能。廠拌熱再生使用的舊料由于收集于不同工程、不同路段和不同結構層位,具有級配、石料種類、瀝青含量、瀝青種類以及老化程度等指標差異性大的特點,因此,對舊料進行試驗分析,合理評價,是生產合格熱再生瀝青混合料的保證。

基于瀝青溫拌技術與熱再生技術的結合,試驗分析得到高比例rap溫拌再生混合料配合比設計,且獲得了不錯的路用性能指標。橫向對比試驗確定再生劑最佳摻量為8%;通過熱拌對比試驗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與冷再生技術發(fā)展而來的新型路面材料,文章通過凍融劈裂試驗、低溫彎曲試驗和車轍試驗對不同質量分數(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)定性能進行研究.結果表明,隨著rap摻量的增加,溫拌再生瀝青混合料的凍融劈裂強度比先增大后減小,并在rap質量分數(shù)為30％時達到最大;rap質量分數(shù)為30％時,溫拌再生瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性最好;隨著rap質量分數(shù)的增加,再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能逐漸變好,當rap質量分數(shù)這超過30％時,所添加的新瀝青減少,其很難與廢舊瀝青更好地滲透互溶,使集料間的骨架結構密實程度變差,高溫性能降低,因此初步建議路用溫拌再生瀝青中rap材料的質量分數(shù)不宜超過30％.

由于超限超載現(xiàn)象的普遍存在，許多公路往往在通車一兩年就要進行病害的處治甚至是路面結構層的大修，大大壓縮了維修養(yǎng)護的間隔時間，導致道路養(yǎng)護的任務越來越重。針對傳統(tǒng)養(yǎng)護大修手段存在的資源消耗多、能耗大、工期長及廢棄物造成的環(huán)境污染等問題。本文探討在實際工程中將乳化冷再生瀝青混合料應用于路面基層，通過一系列的室內試驗和現(xiàn)場檢驗研究發(fā)現(xiàn)，乳化冷再生瀝青混合料技術運用于公路基層切實可行，值得大力推廣運用。

基于瀝青溫拌技術與熱再生技術的結合,試驗分析得到高比例rap溫拌再生混合料配合比設計,且獲得了不錯的路用性能指標。橫向對比試驗確定再生劑最佳摻量為8%;通過熱拌對比試驗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。

shrp關于瀝青方面的主要研究內容有瀝青和混合料的路用性能規(guī)范、瀝青的性能試驗、瀝青混合料的加速性能試驗、瀝青水敏感性、瀝青樣品準備和條件及瀝青煉制指南及瀝青成分分析技術。筆者介紹了superpave瀝青混合料體積配合比設計方法。

文章結合某高速公路大修工程,提出了冷再生瀝青混合料基層的路面結構改造方案,并針對冷再生技術歸納總結了乳化瀝青冷再生混合料基層的施工工藝,探討了冷再生瀝青混合料基層施工過程中的質量控制措施.

廠拌熱再生技術是目前應用較為廣泛的瀝青路面再生技術之一,具有顯著的技術優(yōu)勢、經濟和環(huán)保效益。但對瀝青混合料拌和溫度要求比較高,需要專門的舊瀝青混合料加熱設備,會影響使用效率和質量。溶劑型常溫改性瀝青,主要成分是基質瀝青和常溫瀝青改性劑,其中常溫瀝青改性劑以從廢舊輪胎中提煉出來的甲基苯乙烯類嵌段共聚物為主。該材料可以在較低溫度下溶解稀釋舊瀝青結合料,實現(xiàn)降低廠拌熱再生瀝青混合料施工溫度的效果,具有提高再生瀝青混合料的抗松散開裂、疲勞開裂的性能。

廠拌熱再生技術是目前應用較為廣泛的瀝青路面再生技術之一，具有顯著的技術優(yōu)勢、經濟和環(huán)保效益。但對瀝青混合料拌和溫度要求比較高，需要專門的舊瀝青混合料加熱設備，會影響使用效率和質量。

對瀝青路面的再生技術進行了簡要分析,并對復拌熱再生瀝青混合料的配合比設計進行研究,對最佳瀝青用量下的該配合比設計進行了路用性能驗證。結果表明:在最佳新瀝青用量(0.2%)下,所設計的復拌型熱再生瀝青混合料配合比能滿足普通ac-16瀝青混凝土馬歇爾配合比設計技術要求和檢驗要求。

北京在20世紀90年代以后建成使用的城市快速路陸續(xù)進入大修階段,如果舊的瀝青路面材料不能充分加以利用,而是任意廢棄或填埋,不但會污染環(huán)境,而且還會造成資源的極大浪費,因此,對北京某瀝青路面進行了再生瀝青混合料ac-20c配合比設計和生產,經檢驗與新ac-20c性能相同。

以石(家莊)-安(陽)高速公路改建工程為例,介紹了現(xiàn)場熱再生瀝青混合料的組成設計方法與施工質量控制方法,為現(xiàn)場熱再生技術在內蒙古自治區(qū)的應用提供一定的參考。