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原文传递旧沥青路面材料的回收设备及混溶状态影响因素研究

论文题名：	旧沥青路面材料的回收设备及混溶状态影响因素研究
关键词：	热再生沥青混合料;混溶状态;设备模型;量化表征
摘要：	沥青路面在长期使用过程中因多种因素共同作用下产生了路面损害，面临着严峻的翻修、改建工作，在此过程中产生大量废弃旧沥青混凝土，据调查每年我国有大量的旧沥青混凝土废弃物无法得到应用而被抛弃堆积或者掩埋在土壤之中。为了解决我国养护过程中所产生废弃沥青混凝土，减少不可再生资源浪费，保护生态环境，本文在课题组赵世景的分层热再生沥青混合料配合比设计及路用性能研究基础上再深入研究，主要从分层再生沥青混合料的混溶状态、回收工艺及回收设备三个方面展开，研究内容如下：　　（1）为了能更定性表现再生沥青混合料混溶状态的差异性，根据旧沥青参与再生方式来区分再生混合料的部分混溶与完全混溶，拟选用抽提沥青与新沥青混溶调和来表达完全混溶状态，人工分离的RAP料与新沥青加热拌和来表达部分混溶状态，通过对比再生混合料中新旧沥青混溶程度，分析混溶状态对再生沥青混合料的性能影响规律，研究表明新旧沥青混溶程度是导致再生混合料性能差异主要原因，随着RAP掺量的增加，较于部分混溶混合料，上面层完全混溶混合料最佳沥青用量最大提升率可达到2.2%，下面层可达到4.5%。虽然性能稳定、变异性少的完全混溶再生料在原材料成本上具有优势，但是在整体生产成本、社会环境效益等综合效益上仍存在差异，不适用于大规模生产。　　（2）分析回收方式对旧沥青混凝土的破损程度影响，比较人工分离与机械破碎两种回收方式对旧集料级配通过率的差异，试验发现上下层位旧料级配通过率最大变化筛孔尺寸都集中在4.75~9.5mm之间，其差异值分别为8.1%、22.7%，说明旧料中大粒径集料出现“细化”现象，严重影响了热再生沥青混合料配合比设计的级配确定，基于此，结合当前旧沥青混凝土的回收工艺，提出旧料的铣刨和破碎的优化回收设备模型。　　（3）通过正交试验对新旧沥青混溶程度的拌和因素进行显著性分析，根据DOB试验分析再生沥青混合料的拌和时间、预热温度等拌和因素对新旧沥青混溶程度的影响规律，不同影响因素的主次排序为：拌和时间＞预热温度＞预热时间＞拌和温度，并且得出拌和时间90s、预热温度110℃、预热时间4h、拌和温度180℃的最优拌和组合的拌和工艺对新旧沥青混溶程度的提高最佳。　　（4）选用Superpave设计法对部分混溶状态下再生沥青混合料进行新旧沥青混溶程度量化表征试验，通过对不同RAP掺量（20%、30%、40%）、旧料源层位的再生沥青混合料在最优拌和条件下进行新旧沥青DOB量化表征，研究表明上面层再生料的混溶程度分别为91%、84%、79%，下面层分别为95%、88%、82%，均不能达到完全混溶程度，验证了工艺中实际再生沥青混合料混溶状态为部分混溶，因此，本文建议对RAP料进行热再生沥青混合料设计时应考虑旧沥青混溶的有效系数。
作者：	宁升华
专业：	建筑与土木工程
导师：	谭红霞
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湘潭大学
学位年度：	2020