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1、<p> RAP對(duì)瀝青混合料性能影響分析</p><p> 摘 要:結(jié)合舊瀝青路面廠拌熱再生項(xiàng)目,通過(guò)確定舊料的摻配比例,對(duì)摻加30%RAP的再生瀝青混合料和普通瀝青混合料分別進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),并著重分析兩種瀝青混合料的路用性能,通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)再生瀝青混合料能夠滿足體積指標(biāo),力學(xué)性能及各項(xiàng)性能指標(biāo),在相同的條件下,摻加RAP的再生混合料的各項(xiàng)性能優(yōu)于未摻加RAP的普通瀝青混合料,瀝青路面再生技術(shù)可以
2、大面積推廣。 </p><p> 關(guān)鍵詞:再生瀝青混合料 路用性能 摻配比例 配合比設(shè)計(jì) </p><p><b> 引言 </b></p><p> 瀝青路面在使用過(guò)程中,在行車荷載和氣候因素的作用下,瀝青會(huì)發(fā)生老化,從而導(dǎo)致粘結(jié)性嚴(yán)重降低,集料會(huì)發(fā)生破碎,從而導(dǎo)致級(jí)配嚴(yán)重破壞,因而瀝青路面在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生裂縫、水損壞及車轍等路
3、面病害使其性能降低。因此,瀝青路面在使用過(guò)程必須定期對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)及改造,當(dāng)病害較輕時(shí),可以使用罩面,微表處等處理方式,當(dāng)病害較重時(shí),通常的做法是將舊瀝青路面銑刨,再在上面重新鋪筑瀝青混合料,但銑刨出來(lái)的RAP(回收的瀝青路面材料),如果沒(méi)有利用好就會(huì)造成巨大的浪費(fèi),并且會(huì)造成環(huán)境污染。 </p><p> 每年養(yǎng)護(hù)工程中都將產(chǎn)生大量的RAP料,如何有效的利用這些舊料是我們面臨的迫切問(wèn)題。目前熱再生技術(shù)能夠有效的
4、解決這些問(wèn)題,減少瀝青和砂石材料等資源的開采與能源消耗,解決了廢料棄放和污染問(wèn)題,有利于保護(hù)環(huán)境,降低碳排放,保證瀝青路面的使用性能。本文結(jié)合舊瀝青路面廠拌熱再生項(xiàng)目,通過(guò)大量的試驗(yàn),著重對(duì)摻加RAP的再生瀝青混合料和普通瀝青混合料的性能進(jìn)行對(duì)比分析,研究?jī)煞N瀝青混合料性能的差異,為今后再生技術(shù)在養(yǎng)護(hù)工程中的大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)參考。 </p><p><b> 配合比設(shè)計(jì) </b><
5、/p><p> 1、RAP料的預(yù)處理 </p><p> 由于RAP料的來(lái)源較為復(fù)雜,不能直接加入到混合料中進(jìn)行拌合,需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。在生產(chǎn)中,采用破碎設(shè)備和篩分設(shè)備對(duì)其進(jìn)行破碎和篩分,現(xiàn)場(chǎng)剔除13.2mm粒徑以上的RAP顆粒,并將銑刨下來(lái)的RAP料分為0~4.75mm和4.75~13.2mm兩檔,以進(jìn)行再生瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。 </p><p> 2、R
6、AP料摻配試驗(yàn) </p><p> 再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是確定舊料的摻配比例,RAP摻量不僅影響路面的使用性能而且對(duì)環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性都有影響。本次配合比設(shè)計(jì)中主要通過(guò)快速抽提及旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法回收舊瀝青,將舊瀝青與新瀝青按照不同的摻配比例進(jìn)行瀝青的三大指標(biāo)試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果綜合考慮最終確定RAP料的摻配比例。 </p><p> 通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),舊料:新料=20:80及30:70摻配
7、比例的針入度、軟化點(diǎn)及延度均滿足90#道路石油瀝青,綜合考慮各方面的因素,最終選擇舊料的摻配比率為30%。 </p><p> 3、兩種瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì) </p><p> 普通瀝青混合料和摻30%再生瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)都采用馬歇爾設(shè)計(jì)法,采用規(guī)劃求解法確定各檔料的摻配比例,再通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比,都摻加90#新瀝青,進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)盡量保證級(jí)配曲線大致相近并且都靠近中
8、值,避免級(jí)配差異對(duì)瀝青混合料性能的影響。兩種瀝青混合料的累計(jì)通過(guò)率見(jiàn)表1,級(jí)配曲線見(jiàn)圖1,馬歇爾指標(biāo)見(jiàn)表2。 </p><p><b> 性能研究 </b></p><p> 通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)比研究?jī)煞N瀝青混合料的高溫性能、水穩(wěn)定性、抵抗變形性能及疲勞性能,比較兩者的性能差異。 </p><p><b> 1、高溫穩(wěn)定性
9、</b></p><p> 瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性通過(guò)車轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià),分別對(duì)普通瀝青混合料和再生瀝青混合料按設(shè)計(jì)的級(jí)配和最佳油石比按規(guī)范規(guī)定的方法制作并成型試件,通過(guò)測(cè)得的動(dòng)穩(wěn)定度對(duì)比分析來(lái)研究再生瀝青混合料的高溫性能。車轍試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。 </p><p> 試驗(yàn)結(jié)果表明再生瀝青混合料具有更好的抵抗車轍永久變形能力,進(jìn)而表明再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能要優(yōu)于未摻加RAP的
10、普通瀝青混合料,這主要是因?yàn)镽AP中舊瀝青老化后,軟化點(diǎn)升高,粘度增大,勁度提高,從而增強(qiáng)了再生瀝青混合料的抗車轍能力。因此,摻加RAP有利于提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。 </p><p><b> 2、水穩(wěn)定性 </b></p><p> 瀝青混合料的水穩(wěn)定性通過(guò)馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià),分別對(duì)普通瀝青混合料和再生瀝青混合料按設(shè)計(jì)的級(jí)配和最佳油石比按
11、規(guī)范規(guī)定的方法制作并成型試件,通過(guò)測(cè)得的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度來(lái)研究再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性。 </p><p> 試驗(yàn)結(jié)果表明摻加30%RAP的再生瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度要高于普通瀝青混合料,進(jìn)而證明再生瀝青混合料具有更好的抵抗水損壞的能力,這主要是因?yàn)樵偕鸀r青混合料具有更高的粘度,確保了瀝青面層和基層更強(qiáng)的粘結(jié)性從而避免瀝青面層的剝落。 </p><p><
12、;b> 3、抵抗變形性能 </b></p><p> 瀝青混合料的抵抗變形性能通過(guò)動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)來(lái)評(píng)價(jià),對(duì)兩種瀝青混合料分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn),研究?jī)煞N瀝青混合料在35℃和45℃溫度條件下,在持續(xù)軸向應(yīng)力作用下抵抗變形的性能。 </p><p> 試驗(yàn)結(jié)果表明摻加30%RAP的再生瀝青混合料在35℃和45℃的試驗(yàn)條件下,經(jīng)過(guò)10000個(gè)周期的永久累計(jì)變形要比普通瀝青混合
13、料的小,從而表明再生瀝青混合料具有更好的抵抗永久變形的能力,這主要是因?yàn)镽AP中硬化的瀝青具有更高的粘度。 </p><p><b> 4、疲勞性能 </b></p><p> 瀝青混合料的疲勞性能是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)指標(biāo),主要是因?yàn)闉r青路面的大多數(shù)病害是由瀝青混合料的疲勞性能引起的,瀝青路面的疲勞開裂不僅僅是材料問(wèn)題而是結(jié)構(gòu)性問(wèn)題,瀝青混合料的疲勞性能通過(guò)梁體疲
14、勞試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià),對(duì)兩種瀝青混合料按規(guī)范規(guī)定成型梁體試件,對(duì)試件進(jìn)行重復(fù)彎曲試驗(yàn),研究?jī)煞N混合料的疲勞性能。 </p><p> 試驗(yàn)結(jié)果表明摻加RAP后瀝青混合料的疲勞壽命有所提高,再生瀝青混合料的疲勞壽命要比未摻加RAP的普通瀝青混合料高60%,進(jìn)一步證實(shí)了再生混合料可以提高路面的耐久性。 </p><p><b> 5、回彈模量試驗(yàn) </b></p>
15、<p> 瀝青混合料的彈性模量通過(guò)回彈模量試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià),對(duì)兩種瀝青混合料分別在25℃、35℃、45℃溫度條件下進(jìn)行回彈模量試驗(yàn),分析兩種瀝青混合料的回彈模量。 </p><p> 試驗(yàn)結(jié)果表明摻加RAP的再生瀝青混合料的回彈模量值更高,這主要是因?yàn)樵偕鸀r青混合料中RAP粘結(jié)劑的剛度比普通瀝青混合料的高,從而使得再生瀝青混合料具有更大的剛度。 </p><p><b&g
16、t; 結(jié)論 </b></p><p> 通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)研究?jī)煞N瀝青混合料的性能發(fā)現(xiàn),在相同的試驗(yàn)條件下,摻加30%RAP的再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等性能都要優(yōu)于普通瀝青混合料,進(jìn)而證明用再生瀝青混合料鋪筑的瀝青路面的使用性能更好,為再生瀝青混合料在養(yǎng)護(hù)工程中大規(guī)模應(yīng)用提供了依據(jù)。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn): </b&g
17、t;</p><p> [1]JTG F41-2008,公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2008. </p><p> [2]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001. </p><p> [3]張健.廠拌熱再生AC―16C瀝青混合料在路面下面層的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014,42(5). </p&
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