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温拌再生沥青及沥青混合料分散特性研究
| 论文题名： | 温拌再生沥青及沥青混合料分散特性研究 |
| 关键词： | 温拌再生沥青混合料;新-旧沥青融合;三维荧光光谱;数字图像技术;RAP分散均匀性;施工工艺 |
| 摘要： | 当厂拌热再生沥青混合料的旧料（RAP）掺量超过30%后，会造成RAP加热温度高、出料温度低、沥青老化以及能耗大、环境污染等问题，国内外专家针对这些问题提出了温拌再生技术，其在一定程度上缓解这些问题并带来经济、环境效益的同时，也带来了新-旧沥青融合不充分、新沥青与RAP分散融合不佳以及RAP在混合料中分散不均匀等新问题。本文从上述三个方面入手，探究温拌再生沥青混合料关键工艺对混合料性能的影响情况，研究各影响因素的影响因子大小及其最优组合，为改善温拌再生沥青混合料拌和、施工工艺提供理论支撑。 首先，通过自制融合模具分别在125℃、145℃、165℃温度以及0.5h、1.0h时间条件下对70#基质沥青和实验室RTFOT模拟长期老化的沥青进行融合，再基于傅立叶红外光谱，利用亚砜基官能团指数分析扩散融合情况，结果表明：与前0.5h相比，在融合进行的后0.5h，SI值改变幅度大幅减小，说明随着新、旧沥青浓度差的缩小其扩散速率也在变慢，新、旧沥青的扩散效应存在于一定范围内，这个范围与融合温度密切相关。各点位SI改变量的平方根与融合温度的线性相关系数R2能达到0.9甚至0.99以上，说2明SI改变量的平方根与融合温度成线性正相关关系，SI改变量与新-旧沥青融合速率的平方成线性正相关关系。 其次，分别将RAP和新沥青在添加以及不添加温拌再生剂的条件下进行拌和，再基于三维荧光光谱对RAP细集料（5-10mm）和粗集料（gt;10mm）各层沥青的分散融合情况进行分析，结果表明：比起直接拌和，在添加6%的温拌再生剂后，细、粗集料第三层沥青蓝移程度分别减小了41.9%和39.8%，说明温拌再生剂在拌和过程中通过对RAP表面老化沥青进行组分调节可以达到理想的再生效果，可以很大程度改善温拌工艺下新-旧沥青的分散融合情况。 最后，在不同水平的旧料预热温度、新料预热温度、拌和温度以及拌和时间条件下，基于数字图像处理技术对RAP位置分布均匀性以及RAP结团程度进行分析，结果表明：拌和时间和RAP预热温度对RAP分散均匀性影响最为显著，适当延长拌和时间可使其达到更好的分散效果，在预热温度为120℃、拌和温度135℃时，RAP已经可以达到较好的分散均匀效果，在此基础上继续提高温度效果不佳。在本次试验材料及拌和工艺水平条件下，综合考虑的最优拌和方案为：RAP预热温度120℃+新料预热温度170℃+拌和温度135℃+拌和时间260s。 |
| 作者： | 唐福贤 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郭鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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