详情

原文传递大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料配合比优化设计与性能研究

论文题名：	大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料配合比优化设计与性能研究
关键词：	大掺量RAP;厂拌热再生;配合比设计;冻融循环;超声波检验
摘要：	随着我国公路建设的快速发展，沥青路面已进入建养并重的关键时期，然而旧沥青路面铣刨下来的大量沥青混合料回收料（reclaimedasphaltpavement，简称RAP）并未得到较好的再生利用，大量的RAP采用集中堆积处理，不仅会严重污染环境而且浪费再生资源。虽然目前低掺量RAP的再生循环利用技术已经逐渐趋于成熟，但是RAP掺量较小，利用率并不高，那么如何开展大掺量RAP的再生利用研究，达到减少资源浪费、降低工程成本的目的，已经成为当下亟需解决的问题。而厂拌热再生技术可以使再生混合料具有良好的再生应用效果，因此本文将进行大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料级配合比优化设计与再生效果研究。　　本文首先对回收RAP中的旧沥青含量、老化程度、RAP级配以及基本物理及力学性能等指标进行了分析，接着基于响应曲面法进行了大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料的配合比优化，进而采用优化的配合比通过试验研究了其路用性能的优劣，最后基于冻融循环试验研究了大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料的抗冻融损伤性能以及建立再生混合料马歇尔稳定度、劈裂强度与超声波波速之间的关系，探寻超声波无损检测技术在沥青路面上的应用。本文的主要研究结论如下：　　（1）回收的RAP级配出现了细化现象，RAP的含水率、压碎值等基本技术指标均满足再生技术规范；RAP中0～5mm档旧沥青含量最高为7.62%，15～20mm档旧沥青含量最低为1.42%；随着再生剂掺量逐渐增加时，再生沥青表现出针入度、延度逐渐增大，软化点和粘度逐渐减小的现象。　　（2）基于响应曲面法设计的大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料配合比优化效果良好，影响因素中油石比对再生马歇尔试件的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度以及马歇尔稳定度等指标影响最为显著；本文建立的二阶模型精度较好，表明响应曲面法能够在沥青混合料配合比优化设计中起到良好的应用与预测作用。　　（3）优化后的大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料配合比的路用性能良好，表现出随RAP掺量的逐渐增大，再生沥青混合料的高温稳定性能逐渐升高，而渗水性能、水稳定性和低温抗裂性能逐渐降低。　　（4）随着冻融循环次数的增加，马歇尔稳定度以及劈裂强度的损伤度在逐渐增大，渗水系数逐渐增大；随着RAP掺量的逐渐增大，马歇尔稳定度以及劈裂强度的数值降低越快，渗水系数越大；经过18次冻融循环后，70%RAP再生沥青混合料的马歇尔稳定度以及劈裂强度的损伤度值最大，而30%RAP的马歇尔稳定度以及劈裂强度的损伤度值最小。温度对超声波波速的影响较大，发射电压以及耦合剂的类型对波速影响甚微；马歇尔稳定度、劈裂强度的大小与修正的超声波波速之间具有良好相关性，表明了超声波波速可以对沥青混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度进行表征，为超声波无损检测技术在沥青路面上的应用提供了技术支撑。
作者：	臧超杰
专业：	建筑与土木工程
导师：	李萍;张国宏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州理工大学
学位年度：	2021