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热拌再生沥青混合料在柔性基层中的应用研究
| 论文题名： | 热拌再生沥青混合料在柔性基层中的应用研究 |
| 关键词： | 再生沥青混合料;原子力显微镜;红外光谱;路用性能;柔性基层 |
| 摘要： | 我国许多公路已经开始进入大修期，在翻新修补的过程中将会产生大量的旧料。每年仅干线公路大中修就会产生约1.6亿吨的路面旧料，其中包括沥青混合料旧料。如果处理不当，不仅会造成大量浪费，同时会产生严重的环境污染问题。此外石油与石料价格不断上涨，导致沥青混合料的成本不断上升。因此如何提高废旧沥青混合料的再生利用率，成为现今研究学者们亟待解决的一个问题。 本文基于再生沥青混合料在柔性基层中的应用，设计了30%，40%，50%三种不同掺量的再生沥青混合料，根据各RAP掺量再生沥青混合料中新旧沥青的比例，配制出不同比例的再生沥青。利用原子力显微镜（AFM）、傅里叶红外光谱仪(FTIR)对再生沥青的微观结构以及化学官能团进行了分析。同时利用动态剪切流变仪（DSR）与弯曲梁流变仪（BBR）对其宏观力学性能进行了分析。研究得出：1）随着旧沥青掺量的增加，再生沥青中的“蜂状结构”的个数越来越小，平均面积越来越大，最大面积基本保持不变。羰基指数与亚砜基指数随着旧沥青掺量的增加呈现上升的规律。2)当再生沥青中旧沥青掺量大于49.3%时，其各类AFM因子与官能团指数变化幅度最大，因此推断当旧沥青掺量超过49.3%时，新旧沥青之间的融合效果下降较大。3)通过沥青PG分级试验得出再生沥青的高温与低温性能随着旧沥青掺量的增加，呈现下降的趋势。4)线性回归分析得出，再生沥青的羰基指数和亚砜基指数与其高温车辙因子有较好的关联性。同时再生沥青的高度均方根、模量均方根以和亚砜基指数则与其低温劲度模量有较好的相关性。 通过对各掺量下的再生沥青混合料进行的路用性能分析得出：再生沥青混合料的高温稳定性随着RAP掺量的增加而提高，低温性能和水稳定性随着RAP掺量的增加而降低。当RAP掺量超过40%时，再生沥青混合料的水稳定性能与低温抗裂性能下降幅度较大，对比30%RAP掺量其冻融劈裂比下降了15.5%，弯拉应变下降了14.3%。当RAP掺量为50%时，再生沥青混合料的低温弯拉应变无法满足规范要求。 同时采用不同的拌合方式，分别研究了不同旧料加热温度以及不同拌合顺序对再生沥青混合料体积指标以及路用性能的影响。研究得出：当RAP掺量为30%与40%时，旧料加热温度由100℃上升到110℃，对其再生沥青混合料的路用性能提升较大。当旧料掺量为50%时，加热温度由100℃升高到120℃可有有效的提升再生沥青混合料的各项路用性能。同时采用A类拌合顺序的再生沥青混合料，各项路用性能均要优于使用B类拌合顺序拌合出的再生沥青混合料。因此，当旧料掺量高于40%时，采用120℃的旧料加热温度以及A类拌合顺序。 |
| 作者： | 魏伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 沈菊男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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