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原文传递基于振动搅拌的复合冷再生混合料均匀性研究

论文题名：	基于振动搅拌的复合冷再生混合料均匀性研究
关键词：	公路路面;废旧沥青;复合冷再生;振动搅拌;力学性能;均匀性;微观形态
摘要：	截至2021年末全国公路总里程528.07万公里，公路养护里程525.16万公里，占公路总里程99.4%。而在养护里程中，公路路面大中修工程数量较多，同时其养护过程中会产生较多的废旧沥青面层材料和水稳基层材料，对这些旧料进行合理的回收和再生利用，不仅保护环境、维护生态和谐，还节约工程造价、提高资源利用率，更与碳达峰、碳中和国家发展战略契合，具有较高的社会经济效益。与热再生相比，冷再生在环境保护和资源利用方面更具优势。因此，开展沥青面层与基层旧料回收的复合冷再生应用研究具有重要的现实意义。　　本文依托贵州“迎国检”国家二级公路大修工程，以沥青面层旧料和水稳基层旧料的粒料为对象，通过旧路面材料再生方案，结合振动搅拌方式，以水泥为胶结料，开展复合冷再生混合料的组成设计和均匀性研究，并结合扫描电镜（SEM）试验，完成基于振动搅拌的复合冷再生混合料均匀性研究。　　首先，对两种回收旧料的特性分析，选择三种不同的复合冷再生混合料掺配比例，根据筛分结果，结合改造道路的等级和规范要求，目标级配选择C-C-2级配，胶结料选用P·O42.5水泥。通过击实试验确定三种掺配比例下混合料的最佳含水率和最大干密度。结果表明：水稳旧料掺量越大，混合料的最佳含水量越大，最大干密度越小。　　其次，研究振动搅拌对复合冷再生混合料力学性能和路用性能的均匀性影响，结果表明：采用振动搅拌技术能够显著改善冷再生材料的力学性能和路用性能的均匀性，降低其变异系数。其中，无侧限抗压强度平均值提高10.1%，强度代表值提高25.8%，变异系数降低49.5%；无侧限抗压强度变异系数降低44.5%，间接抗拉强度受其材料特性限制，振动搅拌工艺对其强度提升较小。水稳基层旧料在复合冷再生混合料中占比越高，干缩变化值就越大，振动搅拌后的复合冷再生混合料的干缩量比常规静力搅拌更小，振动搅拌工艺有利于减少其收缩开裂现象。　　最后，扫描电镜试验,观测不同搅拌方式下各材料与水泥界面间的微观形态，结果表面：振动搅拌提升了各集料表面水泥裹附的均匀性，改善了水泥裹附厚度的均匀程度，提高了各个界面的黏结能力，降低了水泥分散的不均匀性；振动搅拌使水稳基层旧料表面附着的旧水泥水化产物下脱落，清除其表面，强化了胶结料与旧水稳旧料、沥青面层旧料和天然集料整体性，减少了水泥结团、干缩裂缝现象，提高了复合冷再生混合料界面强度。　　研究结论表明，振动搅拌技术在微观层面改善了复合冷再生混合料表面水泥裹附的均匀程度，降低了水泥分散的不均匀性，增强了界面间的黏结能力，从而在宏观上降低了其变异系数，提高了复合冷再生混合料的力学性能和路用性能。
作者：	黄彪
专业：	交通运输工程
导师：	张东长
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022