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原文传递微波厂拌大掺量RAP热再生沥青混合料路用性能研究

论文题名：	微波厂拌大掺量RAP热再生沥青混合料路用性能研究
关键词：	沥青路面;微波加热;升温速率;大掺量RAP;路用性能
摘要：	为响应国家发展循环经济和节能减排号召，交通行业对沥青混合料回收料（RAP）的热再生利用越来越重视起来。但受限于传统加热方式，目前我国厂拌热再生的RAP掺量一般不超过30%，因此，如何提高RAP掺量且保证再生混合料的质量成为当下的研究重点。RAP的加热方法是影响热再生沥青混合料质量的关键因素，不同于传统的外部加热方式，微波加热属于内部加热，加热效应主要作用于RAP中的集料部分，可以实现RAP整体升温，具有高效、均匀、对沥青无损伤等优势。但微波在提升RAP利用率、微波对再生混合料的影响方面，还缺乏深入了解，故本文开展了微波加热方式对大掺量RAP（50%以上）沥青混合料路用性能的影响规律研究，具有实际工程意义。　　论文首先对RAP的技术性质及再生规律进行了研究。通过抽提、离心、旋转蒸发试验，将RAP中的沥青与集料分离，分析了旧沥青的基本技术性质，并对旧沥青进行了旧沥青与新沥青、再生剂配伍性研究。结果表明，本研究用RAP的油石比为6%，矿料级配接近AC-13级配中值，具备较高的再生价值，再生剂的掺量为8%时，可将旧沥青恢复至70#沥青性能等级。　　利用室内可变功率的专用微波加热设备，从集料、沥青和RAP三个方面进行了试验研究。集料在微波作用下的加热速率结果表明，微波对集料的加热速率与集料的种类关系密切，与集料的粒径也有一定关系；集料的升温速率与微波功率基本成正比；随着被加热集料质量的增加，其升温速率呈下降趋势；对比分析表明，普通烘箱加热对沥青性质有一定影响，通过微波在极短时间加热集料而带动沥青的快速加热，对沥青性质几乎没有影响；通过试验，确定了所依托工程项目RAP在不同微波功率下不同RAP质量加热至一定温度所需的时间。　　参照马歇尔设计方法对不同RAP掺量（50%、60%、70%、80%）的再生沥青混合料进行了配合比优化设计。并对再生混合料最佳油石比和马歇尔稳定度随RAP掺量的变化规律进行分析，结果表明，RAP掺量增加，再生混合料最佳油石比和马歇尔稳定度随之增加。　　以两种加热方式（烘箱加热和微波加热）分别加热不同RAP掺量配合比的再生混合料，并进行了车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和半圆弯曲疲劳试验。结果表明，相较于传统烘箱加热，微波加热后的再生沥青混合料具有较好的水稳定性、低温抗裂性能和抗疲劳性能。　　论文利用微波加热再生拌合站，现场铺筑了80%RAP掺量的再生沥青混合料试验路，确定了微波厂拌大掺量RAP热再生沥青混合料工艺流程，并对试验路面进行了质量检测，检测结果良好。　　论文亦对微波厂拌热再生沥青路面进行经济性分析，结果表明，微波厂拌热再生沥青路面具有较大的经济效益、环境效益和社会效益。
作者：	张启鑫
专业：	交通运输工程
导师：	韩森
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022