热再生沥青混合料耐久性研究
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再生沥青混合料的低温及中温抗裂性能分析摘要:为研究废旧沥青路面材料(RAP)对热拌再生沥青混合料抗裂性能的影响,本文分别采用圆盘拉伸试验(DCT)和疲劳拉伸试验对再生沥青混合料的低温抗裂性及中温抗疲劳性能进行了试验研究。
首先,采用DCT试验对再生沥青混合料试件进行了断裂试验,并采用韧性指数(Toughness Index)对再生沥青混合料的低温抗裂性能进行评价;其次,采用拉伸试验对再生沥青混合料进行了单轴拉伸疲劳试验,并通过简化的粘弹性连续损伤模型(S-VECD),确定了不同再生沥青混合料的损伤特征曲线(DCC),和基于能量的疲劳失效标准与疲劳加载次数之间的关系(GR-Nf),对不同再生沥青混合料的抗疲劳性能进行了研究。
综合两种试验结果表明,随着RAP含量的增加,沥青混合料的低温抗裂性能及中温抗疲劳性能均有不同程度的降低,在实际应用中应加以控制。
关键词:RAP;沥青混合料;低温开裂;圆盘拉伸试验;疲劳开裂;粘弹性连续损伤模型中图分类号:U416.217 文献标准码:A1引言再生沥青路面材料(RAP)是一种非常有价值的资源,早在上世纪30年代,国外就开始在路面建设中使用RAP材料,随着原油价格的增长及环保意识的增强,RAP材料的应用越来越普遍。
在新修建的沥青路面中掺加一定量的RAP材料,不仅可以节约沥青和集料用量,其经济价值显而易见。
但随着RAP的加入,沥青混合料的力学性能发生变化,影响沥青路面使用性能[1]。
沥青路面的低温开裂已成为困扰道路研究工作者的难题,无论是在北方冰冻地区,还是在南方寒冷地区,沥青路面出现低温开裂的现象相当普遍,且低温开裂在温度骤降或是温差较大的地区更为突出。
研究表明,仅仅对沥青结合料进行测试来表征沥青混合料的低温抗裂性能是不充分的。
近年来,基于能量的试验引起了较为广泛的关注,包括半圆拉伸试验(SCB)、Fenix试验和圆盘紧凑拉伸试验(DCT)等等[2]。
DCT试验最初是在ASTM E 399标准中使用,然后由Wagoner引入到沥青混合料中,在十几年的不断改进与应用中,逐渐成为评价沥青混合料低温性能最为流行的断裂试验方法。
再生沥青掺量对混合料耐久性影响的试验研究赵梓伶【摘要】为了研究再生沥青掺量对混合料耐久性的影响,对等级为PG67-22的新沥青中添加含量为10%、25%、50%的再生沥青,对等级为PG67-22新沥青在最佳沥青用量基础上掺加温拌添加剂,对等级为PG58-28新沥青在最佳沥青用量等组合情况下,对混合料的水敏感性、抗疲劳性、抗裂性、抵抗表面自上而下的开裂能力及抗车辙性能进行测定.试验结果表明,使用软一级的沥青粘结料PG58-28能提高再生沥青混合料的疲劳寿命,但会降低抗车辙性能,不过能满足规定的要求.对于高比例再生沥青混合料,使用软一级新沥青PG58-28能有效增加再生沥青混合料的疲劳寿命和抗裂性能;掺加温拌添加剂能提高再生沥青混合料抵抗自上而下的表面开裂性能.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(007)015【总页数】4页(P107-110)【关键词】道路工程;再生沥青混合料;耐久性;应用评价【作者】赵梓伶【作者单位】云南交通职业技术学院,昆明650228【正文语种】中文【中图分类】U4140 引言众所周知,使用再生沥青路面(Reclaimed Asphalt Pavement简称RAP)不仅可以节约造价,降低粘结料和骨料的用量,还能防止污染、保护环境。
研究表明,在沥青混合料中使用25~50%的RAP可以降低沥青路面20~35%的材料成本 [1],但目前对于大部分使用RAP的公路而言,RAP的掺量比例均低于25%,其原因在于RAP混合料相比沥青混合料而言,强度降低且更容易老化、变硬,这就导致了路面使用寿命缩短,养护成本增加。
近来,美国各州公路与运输工作者协会(AASHTO)提出,可在高比例RAP混合料中通过调整新沥青的性能等级来满足混合料耐久性的要求。
即将原来常用的PG67-22粘结料的临界高温值和临界低温值均降低一级成为PG58-28。
与此同时,美国一些研究机构也提出,可采用温拌(Warm Mix Asphalt简称WMA)辅助技术来改善高比例RAP混合料的耐久性。
厂拌热再生沥青混合料技术研究和推广应用厂拌热再生沥青混合料技术主要包括废沥青的破碎、筛分、加热再生、掺和等工艺。
首先,在破碎机的作用下,将废旧沥青路面碎块化,并筛分出满足配合要求的再生沥青颗粒。
其次,加热再生过程中,通过高温烘干、加热融化等工艺,将再生沥青加热至一定温度,使其具有一定的黏度和流动性。
最后,将再生沥青与新鲜沥青和骨料掺和,形成热再生沥青混合料,再投入路面施工使用。
厂拌热再生沥青混合料技术的推广应用具有以下几个方面的优势。
首先,可以充分利用废沥青资源,减少对新鲜石油沥青的需求,降低石油资源消耗。
其次,热再生沥青混合料施工过程中,不需要涉及液体沥青的储存、加热等环节,节省了大量能源。
再次,热再生沥青混合料使用过程中,可以有效减少排放物的释放,降低环境污染。
此外,热再生沥青混合料具有较高的稳定性和耐久性,可以有效提高路面的抗裂、抗剥落和耐久性能。
为了推广热再生沥青混合料技术,可以从以下几个方面进行研究和应用。
首先,需要针对不同类型的废旧沥青进行研究,确定最佳再生工艺和再生沥青的配比。
其次,可以通过试验和实地施工来验证热再生沥青混合料的性能和可行性,建立相应的标准和规范。
再次,可以开展与传统沥青混合料的比较研究,评估热再生沥青混合料的优缺点,并制定相应的技术指导文件,推动其在工程中的应用。
此外,还需要加强对厂拌热再生沥青混合料施工技术的培训和推广,提高相关从业人员的技术水平和认知度。
总之,厂拌热再生沥青混合料技术是一项具有广阔应用前景的技术。
研究和推广应用热再生沥青混合料,可以有效利用废旧沥青资源,减少对新鲜石油沥青的需求,降低能源消耗,减少环境污染,提高路面的抗裂、抗剥落和耐久性能。
为了促进热再生沥青混合料技术的进一步发展,需要加强相关研究和实际应用,提高其技术成熟度,推动其在工程中的广泛应用。