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基于表面活性技术的温拌再生沥青及混合料性能研究
| 论文题名： | 基于表面活性技术的温拌再生沥青及混合料性能研究 |
| 关键词： | 道路工程;沥青混合料;温拌再生剂;表面自由能;路用性能 |
| 摘要： | 废旧沥青混合料(RAP)再生技术，是指将沥青路面翻修过程和沥青混合料生产、摊铺过程中产生的废料进行回收，加入再生剂、新集料和新沥青，重新拌和成满足路用性能要求的再生沥青混合料。沥青温拌技术具有降低沥青混合料拌和、碾压温度的特点。将再生技术与温拌技术结合，可以在提高RAP掺配率的同时，降低集料和沥青的加热温度。本文依托贵州省交通运输厅科技项目《节能减排型沥青路面温拌再生技术推广应用研究》，自主开发温拌再生剂，并对温拌再生沥青及混合料的性能进行研究。本文主要研究结论如下: 在表面活性温拌理论的基础上，选择A、B、C三种与沥青相容性较好的表面活性剂。通过单因素实验，分析表面活性剂对DH70#基质沥青针入度、软化点、延度、粘温特性的影响规律，确定出三种表面活性剂的掺量范围。进而采用均匀实验方法设计三因素八水平实验，并建立了三种表面活性剂掺量与沥青性能的回归方程，最终使用MATLAB最小值规划求解fmincon模型，计算得到温拌剂的配方为A∶B∶C=3∶1.75∶1.5。 选择复合再生剂RA-2、环烷油(H)、芳烃油(F)、亚麻油(Y)四种沥青再生剂对老化沥青进行再生。通过分析沥青老化及再生过程中常规性能和粘度的变化规律，提出能够反映老化沥青性能恢复程度的评价指标:针入度恢复指数(PIp)、软化点恢复指数（RHp）、延度恢复指数(YDp)、粘度恢复指数(NDp)。基于层次分析方法，建立再生剂性能综合评价模型，确定综合性能最优的再生剂为亚麻油(Y)，掺量为老化沥青质量的7％。 基于表面自由能原理，建立了温拌再生沥青-集料有水和无水条件下的剥落模型。通过计算沥青混合料剥落过程中的比表面自由能，分析再生沥青混合料水损害的发展过程。结果表明:在无水条件下，沥青与集料能够形成有效的粘结强度，在有水条件下，温拌再生沥青混合料的粘结破坏会自发进行。不同沥青与集料组成的粘附体系的抗水损害能力依次为再生沥青＞基质沥青＞老化沥青＞温拌沥青，并且，沥青-石灰岩体系的抗水损害能力强于沥青-玄武岩体系。 通过室内试验，测试了温拌再生沥青的常规性能、粘温特性、流变特性，再生剂和温拌再生剂对老化沥青的针入度、软化点的恢复效果基本相当，温拌再生剂对延度的恢复效果优于再生剂。基于室内试验，对AC-16型温拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性进行评价。结果表明:温拌再生沥青混合料的性能均能满足规范要求，温拌再生剂降低了沥青混合料的高温抗变形能力和水稳定性，提高了低温性能。 |
| 作者： | 杨德胜 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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