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热固性环氧沥青混凝土再生利用研究
| 论文题名： | 热固性环氧沥青混凝土再生利用研究 |
| 关键词： | 环氧沥青混凝土回收料;粘附特性;再生方法;路用性能 |
| 摘要： | 环氧沥青混凝土是一种性能优异的路面材料，常被应用于交通荷载繁重与服役环境复杂的大跨径桥梁、长大纵坡、隧道等关键道路基础设施中。随着循环再生理念在行业内的不断深化，环氧沥青混凝土有望得到更广泛的应用推广。为探究环氧沥青混凝土在全寿命周期内的经济性与可持续性，本文就环氧沥青混凝土的再生利用展开先行研究。 首先，为对环氧沥青混凝土回收料（Reclaimed Epoxy Asphalt Pavement, REAP）的物理、力学特点与形态特征进行较全面的评估，先通过调研既有铺装的病害情况与结构组成，初步分析REAP回收料的颗粒组成及结构特点，发现REAP回收料颗粒仍具有较高的强度与结构完整性；采用不同条件下的集料试验，对比分析REAP回收料与两种天然集料间的物理力学性能差异，结果表明REAP回收料的抗压碎性能与玄武岩集料相近，而抗磨耗性能接近于石灰岩集料；再以普通沥青道面常用的石灰岩集料作为对照，通过数字图像分析法研究了REAP回收料颗粒的形态特征，发现REAP回收料表面具有更丰富的棱角结构。 其次，从集料颗粒层面出发，采用基于质量损失的浸水试验定性分析回收料与沥青结合料间的粘附效果，结果表明沥青结合料在REAP回收料表面的剥落率略高于天然石灰岩；从材料组成层面出发，采用两种天然集料作为对照组，基于表面能理论分别分析回收料与基质沥青、回收料与不同粉胶比沥青胶浆间的粘附作用，通过计算不同集料与沥青结合料间的粘附功与剥落功，定量分析REAP回收料的粘附特性，发现REAP回收料与沥青结合料间的粘附功略高于玄武岩集料，而回收料表面的剥落功则与石灰岩集料处于同一水平；从沥青混凝土宏观层面出发，通过拉拔试验对REAP回收料与沥青结合料间的粘附效果进行验证，结果表明REAP回收料对混凝土内粘结体系无明显的不利影响。 最后，基于REAP回收料的物理力学特点、形态特征以及粘附特性，设计得到REAP回收料的复配再生法；从再生方法与REAP回收料掺量两方面出发，通过路用性能试验验证复配再生法较常规再生法所具有的优势，结果表明采用复配再生法时，REAP最大掺量宜为50%；结合REAP的粘附特性，就不同粉胶比下再生沥青混凝土的路用性能展开优化研究，发现控制粉胶比在1.0~1.2以内时，REAP回收料的最大允许掺量可达75%。 本文就环氧沥青混凝土的再生利用展开先行研究，探究了REAP回收料与天然集料在物理力学特点与形态特征方面的差异；从集料颗粒、材料组成、混凝土宏观三个层面综合分析了REAP回收料与沥青结合料间的粘附特性；提出了适用于REAP回收料的复配再生法及性能优化措施，为环氧沥青混凝土的再生利用与全寿命周期成本研究提供参考。 |
| 作者： | 闵一桐 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 钱振东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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