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原文传递改性沥青路面就地热再生关键技术研究

论文题名：	改性沥青路面就地热再生关键技术研究
关键词：	改性沥青路面;就地热再生技术;再生混合料;路用性能;耐久性能
摘要：	沥青路面就地热再生技术能够实现原路面材料的再生利用，对路面功能性病害具有较好的处治效果，在我国公路养护中得到了较多的推广和应用。然而，将就地热再生技术应用于改性沥青路面时，存在诸多问题和不足，具体包括:常规再生剂不适用于老化SBS改性沥青的再生;高RAP掺量限制了再生混合料的路用性能和耐久性能;再生混合料在现场温度下的压实性能不足。这些问题极大地影响了就地热再生技术对改性沥青路面的处治效果。针对上述问题，本文对就地热再生的关键技术难点展开研究，以期促进适用于改性沥青路面的就地热再生技术的进步和发展。　　首先，以回收的高速公路路面上面层SBS改性沥青混合料为研究对象，基于对由沥青、填料和细集料组成的沥青砂浆的性能分析与评价，进而对RAP的性能特征进行研究。在对RAP的级配组成以及老化沥青和集料的性质评价的基础上，设计RAP掺量分别为0％、30％、50％、85％和100％的沥青砂浆和沥青混合料，基于动态流变和静态蠕变测试方法，采用频率扫描试验、重复蠕变试验、时间扫描试验和弯曲梁流变试验，将沥青砂浆成型小梁试件进行性能评价与分析，同时对沥青混合料的路用性能进行试验评价。结果表明，随着RAP掺量的增加，沥青砂浆和沥青混合料表现出相似的性能变化特点，具体为复合模量增大，粘弹性能变差，抗车辙性能增强，低温和疲劳抗裂性能降低;沥青砂浆与沥青混合料在抗车辙、低温抗裂和疲劳性能方面具有较好的相关性，建立了二者相关性能指标的关系式;DSR试验评价指标流变参数R、粘性分量Gv、疲劳累积能耗和BBR评价指标低温蠕变劲度和蠕变速率可以较好评价与反映RAP对沥青砂浆的流变性能和路用性能的影响;采用疲劳累积能耗可以对沥青砂浆和沥青混合料的疲劳性能随RAP掺量的变化进行定量分析。　　其次，从沥青改性剂中选取SBR胶乳来提升再生混合料的性能。红外光谱分析结果显示，SBR胶乳能够补充SBS改性沥青老化后裂解的丁二烯基团，提升了沥青的变形性能。性能试验结果显示，添加SBR胶乳后，老化沥青和沥青砂浆的高温复合模量增大，低温复合模量降低，流变性能提升，疲劳性能、低温性能和抗车辙性能都得到增强;再生混合料的高温动态模量增大，低温动态模量降低，相位角降低，车辙因子增大，疲劳损失降低。　　接着，为了提升再生路面的压实质量，提出采用Evotherm温拌剂提供水膜润滑结构增加再生混合料的工作性，同时采用少量的再生剂降低老化沥青的黏度。采用马歇尔击实、旋转压实和轮碾法三种成型方法进行压实性能试验，结果表明，添加Evotherm温拌剂和再生剂后，再生混合料的压实密度增大，旋转压实施工和易性指数WEI增大，压密化指数CDI降低，再生混合料的施工和易性和压实性能得到提升。　　最后，采用多重冻融循环和长期烘箱加热模拟水温循环和长期老化作用，对采用SBR胶乳和温拌剂的再生混合料的耐久性能进行试验评价。多重冻融循环作用下，再生混合料的抗车辙性能、低温抗裂性能和抗水损害性能都有较大程度的下降;长期老化作用下，再生混合料的抗车辙性能增强，低温抗裂性能和抗水损害性能下降;与新沥青混合料相比，再生混合料在水温循环作用下的耐久性能较差，而在长期老化作用下的耐久性能较好。
作者：	李健
专业：	交通运输工程
导师：	倪富健
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文