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大掺量RAP再生沥青混合料性能研究

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doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2023.05.016大掺量RAP再生沥青混合料性能研究

魏必成1,2

(1.福建省高速技术咨询有限公司,福州350018;2.福建省高速公路工程重点实验室,福州350018)

摘 要: 采用标准化处理后的废旧沥青混合料(RAP)制备了RAP掺量分别为45%、50%和55%的大掺量RAP

(RAP掺量大于30%)AC-20再生沥青混合料,并对所制备的再生沥青混合料进行了水稳定性和高温稳定性能研究。

研究表明,标准化处理后的RAP级配变异性小,能够制备出性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—

2004)的大掺量AC-20再生沥青混合料,50%RAP掺量的再生沥青混合料水稳定性最好,45%RAP掺量的高温抗车

辙性能最好。综合考虑,可以将标准化处理后的RAP按需求制备大掺量再生沥青混合料并应用于实际工程中。

关键词: RAP; 大掺量; 级配变异性; 再生沥青混合料

PerformanceResearchofReclaimedAsphaltMixturewith

LargeDosageofRAP

WEIBi-cheng1,2

(1.FujianProvincialExpresswayTechnologyConsultingCo,Ltd,Fuzhou350018,China;2.FujianProvincial

KeyLaboratoryofExpresswayEngineering,Fuzhou350018,China)

Abstract: Thereclaimedasphaltmixture(RAP)afterstandardizedtreatmentwasusedtoprepareAC-20regenera-

tedasphaltmixturewithahighRAPcontent(RAPcontentisgreaterthan30%)of45%,50%and55%,respectively.

Thewaterstabilityandhightemperaturestabilityofthepreparedregeneratedasphaltmixturewerestudied.There-

searchshowedthatthegradationofstandardizedRAPdisplayedlittlevariabilityandcouldbeusedtoprepareAC-20re-

claimedasphaltmixturewithalargedosageofRAP,atthesametime,theperformanceofreclaimedasphaltmixture

wasinlinewiththetechnicalspecificationforconstructionofhighwayasphaltpavements(JTGF40—2004).There-

claimedasphaltmixturewith50%RAPcontenthasthebestwaterstability,andthereclaimedasphaltmixturewith

45%RAPcontenthasthebesthightemperatureruttingresistanceperformance.Overall,thestandardizedRAPcanbe

usedtopreparereclaimedasphaltmixturewithalargeamountofRAPaccordingtothedemandandappliedinpractical

engineering.

Keywords: RAP; largedosage; gradationvariability; recycledasphaltmixture

收稿日期:2023-04-06.作者简介:魏必成(1970-),高级工程师.E-mail:393657477@qq.com沥青混凝土路面具有行车舒适、低颠簸、低噪音、施工快、维修养护方便等优点,广泛应用于各级公路,是

我国高等级路面的主要组成部分[1,2]。沥青路面养护过程中产生大量废旧沥青混合料(RAP),如果不充分

循环利用,则易造成能源和资源的极大浪费,并且随意堆放RAP不仅侵占大量土地资源,还对生态环境、社

会稳定造成一定的隐患[3,4]。据统计,截至2021年底全国公路总里程达528万公里,养护总里程接近100%,养护过程中每年产生的废旧沥青混合料约8000万吨[5,6]。为达到建设资源节约型、环境友好型社会

的要求,将RAP合理地循环利用到工程中去,成为目前必须面对和解决的问题。欧美和日本等发达国家的RAP再生利用技术十分成熟,RAP利用率高达100%,而我国RAP再生利用率不足70%[7-9]。

RAP材料中含有一定的老化沥青以及大量的粗、细集料,经过适宜的再生工艺处理后,能够满足道路工

程使用要求。当前,低掺量再生沥青混合料在道路养护工程中已经得到广泛的应用,而大掺量再生沥青混合

料(RAP掺量高于30%)在实际应用过程中还存在一定的瓶颈。因此,为了在道路工程中充分利用RAP材

56建材世界 2023年 第44卷 第5期

Copyright©博看网. All Rights Reserved. 料,并减少旧料级配组成变异性、沥青再生融合效果对再生混合料路用性能的影响,该项目以旧料RAP标

准化处理为切入点,开展大掺量、高质量、多元化、高价值循环再利用研究,符合“绿色建造”、“青山绿水”等国

家政策要求,具有显著的社会和经济效益。

1 原材料

1.1 沥青胶结料

试验所用沥青为厦门新立基股份有限公司生产的改性沥青,其物理性能见表1。

表1 沥青性能检测结果

检测内容检测结果技术要求试验方法

针入度(25℃,100g,5s)/(0.1mm)5540~60T0604

软化点/℃76.0≥75T0606

延度(5℃,5cm/min)/cm29≥20T0605

针入度指数0.2≥0-

密度(25℃)/(g·cm-3)1.030实测记录T0603

运动黏度(135℃)/(Pa·s)2.41≤3T0619

48h离析/℃0.7≤2.5T0661

弹性恢复(25℃)/%92≥75T0662

溶解度/%99.54≥99T0607

闪点/℃313≥230T0611

TFOT(薄

膜烘箱老

化)后残留物质量变化/%0.034绝对值不大于1T0610

针入度比(25℃)/%78≥65T0604

延度(5℃,5cm/min)/cm19≥15T0605

1.2 集料

试验所用集料为玄武岩集料,其物理性能见表2,筛分结果见表3。

表2 集料物理性能检测结果

检测内容检测结果技术要求结果判定

表观相对密度9.5~19mm2.6802.60~3.00

4.75~9.5mm2.6702.60~3.00

2.36~4.75mm2.6602.60~3.00

0~2.36mm2.6272.60~3.00T030

4

T0328

毛体积相对密度9.5~19mm2.639-

4.75~9.5mm2.631-

2.36~4.75mm2.626-

0~2.36mm2.597-T0304

T0330

吸水率/%9.5~19mm0.58≤2.0

4.75~9.5mm0.57≤2.0

2.36~4.75mm0.49≤2.0

0~2.36mm0.44-T0304

T0330

对沥青的粘附性/级4≥4T0663

表3 集料筛分结果平均通过百分率/%

材料规格/mm26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075

19~26.5100.067.926.119.32.30.10.10.10.10.10.10.1

9.5~19100.096.081.343.72.40.40.20.20.20.20.20.2

4.75~9.5100.0100.0100.0100.099.713.02.11.51.21.00.90.7

0~4.75100.0100.0100.0100.0100.095.768.853.138.223.716.310.5

66建材世界 2023年 第44卷 第5期

Copyright©博看网. All Rights Reserved. 1.3 矿粉

试验所用矿粉为石灰石矿粉,其各项指标见表4。

表4 沥青面层用矿粉检测结果

检测内容检测结果技术要求试验方法

视密度/(t·m-3)2.609≥2.50T0352

粒度范围<0.6mm100.0100

<0.15mm98.590~100

<0.075mm91.275~100T0351

2 RAP标准化处理

试验所用RAP取自福建莆田公路养护拌合站,将RAP按《RAP分类标准化处理技术指标研究》[10]中

的方法进行标准化处理,得到最佳筛孔尺寸为6mm。进一步将RAP过6mm振动筛,仅将6mm以上RAP进行破碎分散,减少RAP粗集料的团聚。将筛分后的RAP分为6~15mm和15~20mm两种粒径

规格进行使用。RAP各项指标见表5,采用全自动沥青抽提仪(PaveAnalyzer,意大利controls)对RAP进

行抽提,并对抽提后的RAP集料进行筛分,结果见表6。

表5 RAP物理性能

材料检测项目检测结果

15~20mm6~1

5mm技术要求试验方法

RAP含水率/%0.11.4≤3JTG/T5521—2019中附录B

沥青含量/%2.13.

7实测值抽提法

RAP中

的沥青针入度(25℃,5s,100g)/(0.1mm)33.6≥10T0604

软化点/℃63实测值T0606

延度(15℃,5cm/min)/cm脆断实测值T0605

RAP中

粗集料针片状颗粒含量/%4.3≤15T0312

表6 RAP抽提后筛分结果平均通过百分率/%

材料规格/mm26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075

15~20100.085.570.845.121.612.710.59.17.75.74.33.1

6~15100.0100.0100.099.078.829.719.816.113.210.07.85.7

3 AC-20大掺量再生沥青混合料配合比设计

试验根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)进行再生沥青混合料配合比设计,混合料类

型为AC-20,选择RAP的掺量分别为45%、50%和55%。为获得性能稳定的再生沥青混合料,在进行配合

比设计时采用粗型级配,即调整再生沥青混合料级配曲线使其处于级配中线下方,并使不同RAP掺量再生

沥青混合料的级配曲线尽量重合,不同RAP掺量合成级配见表7,各种矿料组成比例见表8。

表7 不同RAP掺量再生沥青混合料合成级配

混合料

级配RAP

掺量/%通过下列筛孔(mm)的质量百分率/%

26.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30

.150.075

45100.090.884.673.657.035.824.919.514.59.57.25.6

50100.092.983.973.457.133.924.319.715.411.08.66.3

55100.093.284.773.957.232.223.018.714.

810.78.46.2

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RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料的性能影响研究

RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料的性能影响研究

第３９卷　第２期　２０１５年４月　武汉理工大学学报（交通科学与工程版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）　Ｖｏ１．３９　ＮＯ．２　Ａｐｒ．２０１５　

ＲＡＰ掺量对乳化沥青冷再生混合料的性能影响研究　

吕振北　

（郑州市交通规划勘察设计研究院郑州４５００００）　

摘要：在乳化沥青冷再生混合料中ＲＡＰ掺量为４Ｏ　，５Ｏ　，６０　和７Ｏ　的条件下，对不同ＲＡＰ掺　量的乳化沥青冷再生混合料进行力学及路用性能研究．结果表明，随着ＲＡＰ掺量的增加，冷再生　混合料的抗压强度几乎不受影响，而抗拉强度降低；相同水泥掺量下，冷再生混合料的高温抗车辙　能力略有降低，相同ＲＡＰ掺量下，添加一定量的水泥后能够显著改善冷再生混合料的高温抗车辙　能力；水稳性能和低温抗裂性能随着ＲＡＰ掺量增加均产生降低趋势，而疲劳寿命有呈现先增大后　降低现象，并且通过疲劳方程回归分析得出ＲＡＰ掺量越大，应力比对其冷再生混合料疲劳寿命的　影响越显著．　关键词：ＲＡＰ掺量；乳化沥青冷再生；力学性能；路用性能　中图法分类号：Ｕ４１５．５２　５　ｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—３８４４．２０１５．０２．０４２　

０　引　言　

随着我国公路快速发展，我国早期建成的高　

等级公路已经进入大、中维修期，道路的维修养　护、翻修重建已经大范围的实施Ｌ１］．对于我国高等　

级公路的改建和维修，每年将产生约２２０万ｔ沥　

青路面旧料（ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ＲＡＰ），　

如果这些铣刨的旧料得不到处理而大量的堆放，　

一方面需要占用大量的空间和造成资源的浪费；　

另一方面将会对环境造成严重的污染．　

目前，沥青路面再生技术主要包括冷再生和　

热再生２种．其中，乳化沥青冷再生技术不仅能够　重新利用旧料，而且常温拌和条件下施工降低了　

回收料掺量对温拌再生SMA沥青混合料性能的影响

回收料掺量对温拌再生SMA沥青混合料性能的影响

第４２卷，第３期　２　０　１　７年６月　公　路　工　程　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．，２　０　１　７　

回收料掺量对温拌再生ＳＭＡ沥　主　日　罔，　匕口　料性能的影响　

贾春燕，张涛　

（黄河水利职业技术学院土木与交通工程学院，河南开封４７５００４）　

［摘　要］为了优化出最佳的回收沥青路面材料（ＲＡＰ）掺量（质量分数），通过室内试验研究了ＲＡＰ掺量　

对Ｓａｓｏｂｌｔ、Ｅｖｏｔｈｅｒｍ、Ａｓｐｈａ—ｒａｉｎ三种温拌再生ＳＭＡ沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳耐久　性的影响，并将其与普通ＳＭＡ和热再生ＳＭＡ沥青混凝土进行了对比。结果表明：基于表面活性剂的温拌技术可　使热再生混合料的出料温度降低２０—３０℃，采用温拌技术可将ＲＡＰ掺量提高到５０％；３种温拌再生ＳＭＡ沥青　混合料的高温稳定性随ＲＡＰ掺量的增加先升后降，且在ＲＡＰ掺量为３０％～４０％时出现峰值，水稳定性、低温抗　

裂均随ＲＡＰ掺量的增加而逐渐降低，增大ＲＡＰ掺量对温再生沥青混合料低应变水平下的疲劳寿命影响不大，但　会大幅度降低高应变水平下的疲劳寿命；温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性较热拌再生沥青混合料　差，高温稳定性和低应变水平下的疲劳性能优于热拌再生沥青混合料；在相同ＲＡＰ掺量情况下，Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌　再生沥青混合料的综合路用性能最优，ＲＡＰ掺量小于４０％时温再生ＳＭＡ混合料的各项路用性能均满足现行施工　

规范的要求，推荐用于温拌再生ＳＭＡ混合料的最大ＲＡＰ掺量为４０％，工程实践中可根据道路所在气候分区特　点综合考虑ＲＡＰ掺量。　［关键词】道路工程；回收沥青路面材料；ＲＡＰ掺量；温拌再生ＳＭＡ沥青混合料；路用性能　

【中图分类号】Ｕ　４１４．１　【文献标识码】Ａ　［文章编号】１６７４—０６１０（２０１７）０３—０３０３—０６　

Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　０ｆ　ＲＡＰ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｗａｒｍ　

乳化沥青冷再生沥青混合料性能及参数研究

乳化沥青冷再生沥青混合料性能及参数研究

・１ｌ６・　第３７卷第３期　２　０　１　１年１月　山　西　建　筑　

ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．３　Ｊａｎ．２０１１　

文章编号：１００９—６８２５（２Ｏｌ　１）０３一Ｏ１１６一Ｏ２　

乳化沥青冷再生沥青混合料性能及参数研究　

田国富　

摘要：针对乳化沥青冷再生混合料的路用性能和设计参数进行了试验研究，得出乳化沥青冷再生混合料与热拌沥青混　

合料的路用性能相当、设计参数与热拌沥青下面层混合料基本相等的结论。　

关键词：乳化沥青冷再生混合料，性能，设计参数　

中图分类号：Ｕ４１４　文献标识码：Ａ　

０　引言　

目前，我国在２０世纪９０年代建成的高速公路，陆续进入大、　

中修期，每年有１２％的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量将达到　

每年２２０万ｔ之上，如能采用再生技术加以利用，将会产生显著的　

经济效益和社会效益。　

乳化沥青冷再生沥青混合料具有广泛的应用前景，近几年来　

随着研究水平的继续深入以及实践应用的不断推广，冷再生技术　

正逐步趋于成熟，但有些问题仍需进一步展开有针对性的深入研　究，如乳化沥青冷再生的沥青混合料用于面层效果如何、其各项　

设计参数和力学性能能否满足相关要求等等。　‘　

１　试验方案　

１．１　试验材料　

本试验所使用的集料包括铣刨料、水泥、矿粉，经筛分试验，　

得到铣刨料、水泥、矿粉级配组成（见表１），沥青采用非改性乳化　

沥青。　

表１集料筛分试验结果　

筛孔尺寸／ｍｍ　

矿料　２６．５　１９．Ｏ　ｌ６　０　１３．２　９．５　４．７５　２．３６　１．１８　Ｏ．６　０．３　０．１５　０．０７５　

通过方孔筛的百分率／％　

铣刨料　ｌｏｏ　９６．２　９２．８　８６　４　７０　７　４３．６　２４．５　ｌ２．２　５．９　２．８　１．３　Ｏ．６　

水泥　ｌｏ０．Ｏ　１ｏ０．Ｏ　１ｏ０．０　ｌＯ０．０　ｌ００．Ｏ　ｌ０ｏ．０　１ｏ０．Ｏ　１ｏ０．０　１ｏｏ．０　ｌ０ｏ．０　１ｏ０．０　９３．４　

矿粉　ｌ【ｘ】０　１【ｘ】０　１（ｘ】．０　１ｏｏ．０　ｌ【ｘ】Ｏ　１００．０　１ｏｏ　Ｏ　１【ｘ】．Ｏ　ｌ００　０　ｌ０ｏ．０　９９．３　８５．Ｏ　

温拌再生沥青混合料rap掺量方法及性能研究

温拌再生沥青混合料rap掺量方法及性能研究

- 1 - 温拌再生沥青混合料rap掺量方法及性能研究

随着环境保护意识的增强，节约自然资源，节能减排已成为全球关注的共同热点。在建筑领域，更多的建筑材料也受到节能和环保的驱使，对施工所需的材料的研究和改进也越来越受到重视。温拌再生沥青混合料(Rap)是一种在建筑领域中被广泛使用的新型混凝土技术，在建设环保型高速公路、桥梁等工程中有着广泛的应用，而Rap掺量方法和性能也被越来越多的研究者重点关注。

Rap是由骨料、砂、矿物组成的混合料，再生沥青混合料(Rap)中加入再生沥青，可以改善混凝土的强度、抗裂性能和耐久性。Rap混合料中所使用的再生沥青(RAP)，是从建筑领域中抢救下来的废旧沥青材料，经过一定的清理和复原，取得原有的沥青特性。减少消耗原材料，循环利用再生沥青，不仅可以节约资源，还可以降低温度，减少污染，从而达到环保的目的。

传统的Rap掺量方法主要有两种：一种是重量比法，另一种是体积比法。由于Rap的比例有很大的差异，因此，在上述两种掺量方法中，确定Rap的合适掺量就显得尤为重要。在重量比法掺量中，通常掺量建议在0.2%～4.0%之间，体积比法掺量通常在8.0%～12%之间。除了掺量上的选择外，Rap混合料的配合比也是极为重要的，一般认为Rap配合比应该有较高的抗压强度和粘结强度，因此，制备Rap混合料时，配合比通常是以结实性为主，以保证Rap混合料具有良好的密实性。

除了掺量和配合比， Rap混合料的性能也是后续研究的重中之 - 2 - 重。Rap混合料在抗裂性、耐久性和稳定性等方面都具有良好的性能，其强度也具有一定的抗水、抗腐蚀性。为了检验Rap混合料的性能，一般实施抗渗性试验、抗拉耐久性试验等，以确定Rap混合料对环境有无影响。此外，为了确保Rap混合料的安全性，还需要进行X射线、仪器检测等检测，以及实际施工现场的监督，以保证施工质量和施工结果的一致性。