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基于水发泡技术的冷再生沥青混合料应用研究
| 论文题名： | 基于水发泡技术的冷再生沥青混合料应用研究 |
| 关键词： | 路面材料;冷再生沥青混合料;水发泡;抗剪性能;水稳定性 |
| 摘要： | 随着交通量的不断增加、公路建设高速发展，我国的公路养护与维修问题日益突出。在建设资源节约型社会的大环境下，可以将大量废旧路面材料回收利用的沥青路面再生技术越来越受到重视，其中基于水发泡的冷再生技术因节能环保的优点越来越受到国内外道路建设者的重视，在甘肃省内应用前景广阔。本文结合甘肃省内的材料特点，优化沥青发泡质量，开展室内试验，探究不同材料组成对基于振动成型的冷再生混合料的三轴抗剪性能与水稳定性的影响规律，为实际的工程应用提供指导。 首先，选用甘肃省内常用的SK90#和克炼90#沥青进行发泡试验，分析发泡机理和评价指标，选用膨胀率和半衰期作为评价沥青发泡质量的指标；探究沥青发泡质量与发泡温度、发泡用水量、沥青种类之间的相关性和显著性。使用显著性差异分析方法对比发泡温度、发泡用水量与不同沥青发泡质量的显著性并建立预测模型，结果表明：发泡用水量对发泡质量影响最为显著，发泡温度次之。同时，确定了两种沥青的最佳发泡条件。 其次，对RAP料中的旧沥青和级配特征进行研究，设计了三个不同的配合比，通过室内重型击实试验得到不同级配混合料的最佳拌和用水量，利用干湿劈裂强度作为评价指标确定了各个级配的最佳泡沫沥青用量。采用冻融劈裂强度和车辙试验对冷再生混合料的性能进行验证，设计级配路用性能满足规范要求。 然后，通过室内试验探究沥青用量、水泥用量和沥青种类等关键因素对基于振动成型的泡沫沥青冷再生混合料三轴抗剪性能的影响规律；研究不同沥青用量和水泥用量对冷再生混合料水稳定性能的影响规律。选用发泡质量优异的沥青、合理的沥青用量、适当的水泥用量可以得到三轴抗剪性能和水稳定性能优异的冷再生混合料。添加适当的水泥，增大了冷再生混合料的内摩擦角，提高了冷再生混合料的强度和水稳定性。 最后，通过泡沫沥青冷再生试验路的拌和、摊铺、压实和养生，明确试验路的施工过程中的施工流程和控制指标。现场观测及试验结果表明，泡沫沥青冷再生试验路的性能满足设计规范要求，符合预期的效果。对比分析了泡沫沥青冷再生混合料与普通热拌沥青混合料的经济效益，泡沫沥青冷再生可以节约一半的费用，能够有效的缓解甘肃省经费短缺的问题；同时也展现出巨大的环保效益。 |
| 作者： | 云天 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李波;张兴军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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