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岩沥青/环氧树脂复合改性再生沥青混合料路用性能研究及优化设计
| 论文题名： | 岩沥青/环氧树脂复合改性再生沥青混合料路用性能研究及优化设计 |
| 关键词： | 再生沥青混合料;岩沥青;环氧树脂;复合改性;路用性能 |
| 摘要： | 目前国内外常用的沥青路面再生技术，按照温度要求可分为冷再生和热再生。这两类再生技术实质是试图将老化的沥青混合料恢复原有的性能，在保证路用性能符合规范要求的前提下对回收旧料进行再利用。这种传统的再生方法在保证再生品质的前提下难以提高RAP利用率，RAP使用率通常不超过30%，在添加再生剂的前提下往往也不超过50%。 为了保证再生沥青混合料的路用性能能满足规范的要求，同时尽可能的提高RAP的掺量，本文引入了岩沥青、环氧树脂和配套的胺类固化剂等材料，通过环氧树脂体系与基质沥青掺和发生的交联固化反应，使复合改性沥青与路面回收料拌合固化后成为不可逆的固体材料，从而既能提高RAP的掺量，也能兼顾再生沥青混合料的路用性能。 目前，国内外对岩沥青和环氧树脂共同作用于RAP再生方面的研究很少。本文首先研究分析了RAP以及旧沥青、旧集料的性能指标。通过马歇尔试验确定了新添加沥青的油石比，以马歇尔试验、肯塔堡飞散试验检验了100%RAP掺量的可行性，并以高温车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验评价了复合改性再生沥青混合料的路用性能。通过响应曲面法对整个试验方案进行设计，分析对比了Linar、2FI、Quadratic、Cubic四种模型之间的显著性并选出最适合的模型进行响应曲面分析。主要内容和结论如下：在试验室环境下通过离心抽提试验确定RAP的油石比为4.0%、通过试验检测旧沥青的三大指标，旧集料的力学性能。将RAP进行破碎后按一定的比例混合，得到与AC-13非常接近的级配A作为本文的级配。根据马歇尔试验的结果得出岩沥青/环氧树脂复合改性再生沥青混合料的最佳油石比为1.6%并通过路用性能测试考察混合料的路用性能。用响应曲面法设计软件Design-Expert的BBD设计法模拟出最佳的岩沥青/环氧树脂复合改性再生沥青混合料的掺量比例。通过软件预测最优解以及试验证明，当BRA掺量为9.3%、环氧树脂掺量为32.5%时，再生沥青混合料的动稳定度最大，即高温稳定性最佳；当BRA掺量为8.4%、环氧树脂掺量为25.7%时，再生沥青混合料的抗弯拉强度最大，即低温抗裂性最佳；当BRA掺量为8.9%、环氧树脂掺量为32.0%时，再生沥青混合料的残留稳定度最大，即水稳定性最佳。 |
| 作者： | 王铭杰 |
| 专业： | 工程(建筑与土木工程) |
| 导师： | 王修山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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