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原文传递水泥石灰-乳化沥青冷再生混合料性能研究

论文题名：	水泥石灰-乳化沥青冷再生混合料性能研究
关键词：	冷再生混合料;乳化沥青;水泥石灰;再生细集料;掺量设计;路用性能
摘要：	对路面材料的再生利用是实现道路交通基础设施高质量建设的重点之一，也是发展绿色公路的主要途径。据测算，我国每年产生的废弃沥青路面已超两亿吨，若将这些材料进行全部的再利用，可形成高达600亿元的经济价值。与再生粗集料相比，再生细集料包含了更多的老化沥青、矿料碎屑、水和粉尘污染物等，材料再利用难度大。使得这些富含沥青的高价值再生细集料长期处于低利用状态，造成资源浪费和环境污染。本研究基于乳化沥青冷拌技术，研究石灰水泥对乳化沥青冷再生混合料性能的提升作用，进而通过室内实验归纳总结再生细集料的完全再利用技术。从材料的性质与功能看，再生细集料主要填充粗集料之间形成的空隙，从而影响混合料的宏观性能。水泥作为常用的活性填料具有干缩和抗裂性弱的性质，而生石灰强度低但具有膨胀性质。因此研究再生细集料和石灰水泥共同作用对乳化沥青冷再生混合料性能的影响，对于提升乳化沥青冷再生混合料（Emulsified Asphalt Cold Recycled Mixture，简称EACRM）的路用性能具有重要价值。　　本研究通过改变再生细集料掺量设计乳化沥青冷再生混合料，在其最佳配合比状态下开展混合料性能研究；通过固定活性填料总量改变石灰和水泥的比例设计乳化沥青胶浆开展胶浆高低温性能研究；在 100%再生细集料掺量下改变石灰和水泥的比例开展混合料性能研究。主要研究结论如下：　　（1）随着再生细集料掺量的增加，混合料的路用性能呈下降趋势。与天然集料相比，100%再生细集料掺量下混合料的劈裂强度下降了 20%、动稳定度下降了 45%、弯拉应变下降26%，弯曲劲度模量上升14%。再生细集料的掺量对混合料的水稳定性能影响较小，各掺量下混合料的干湿劈裂强度比均大于89%。　　（2）随着石灰替代水泥用量的增加，乳化沥青胶浆的高温性能降低，但低温性能得到了改善。石灰与水泥相比，沥青胶浆的 70℃锥入度增加 100%，抗剪强度降低 75%。-24℃蠕变劲度降低了14%，m值升高了26%。　　（3）随着石灰替代水泥用量的增加，混合料的强度和高温性能下降，但水稳定性和低温性能得到了改善。使用石灰全部替代水泥情况下，混合料的劈裂强度下降24%、动稳定度下降了35%、弯拉应变和弯曲劲度模量分别上升了6%和下降了10%。石灰替代水泥的用量在25%和50%时，水稳定性得到了提升，干湿劈裂强度比提升了3%。沥青胶浆的高低温性能与混合料的高低温性能有直接的关系。40℃时的锥入度试验结果与混合料的车辙试验结果最为相关，-12℃时的弯曲梁流变试验与混合料的低温弯曲试验结果最为相关。　　研究结果为乳化沥青冷再生混合料设计中对再生细集料、石灰和水泥的选择提供了参考。掺 100%再生细集料的乳化沥青冷再生混合料和石灰完全替代水泥后的乳化沥青冷再生混合料的各项性能仍满足规范中的要求且性能较为稳定。
作者：	陈伟祥
专业：	土木工程
导师：	蔡旭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广州大学
学位年度：	2023