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基于100％RAP的冷拌冷铺沥青混合料设计与性能评价
| 论文题名： | 基于100％RAP的冷拌冷铺沥青混合料设计与性能评价 |
| 关键词： | 液体沥青;RAP;再生冷拌沥青混合料;性能评价 |
| 摘要： | 随着我国高等级公路的建设与运营，道路的维修与养护变得越来越重要，因维修养护而产生的沥青混合料回收料（RAP）数量也在逐年增加。RAP是一种可被重新利用的再生资源，合理利用RAP是实现可持续发展的重要手段。当前应用最广泛的RAP热再生技术存在生产工艺复杂、RAP二次老化及热再生沥青混合料性能不足等问题，使得RAP的利用率不高。而冷再生技术具有生产工艺简单、能耗低、可节省生产成本等优点。采用冷再生技术可以有效提高RAP的利用率,并且有望实现价格低廉RAP的100％利用，从而达到优化生产工序和节省生产成本的目的。因此，本文从再生冷拌沥青混合料的设计与性能评价的角度出发对100％利用RAP生产再生冷拌沥青混合料的可能性展开研究。 为了实现100％利用RAP生产再生冷拌沥青混合料的目标，本文进行了大量的研究和实验。首先，通过60℃旋转黏度试验和25℃接触角试验完成所设计液体沥青配方的宏观性能评价，并初步筛选得到LAB-20、LAB-22和LAB-24这三种液体沥青配方;然后，通过荧光显微镜试验、扫描电子显微镜试验和傅里叶变换红外光谱试验完成初选液体沥青配方的微观性能评价;最后，综合考虑液体沥青配方宏观性能评价和微观性能评价的试验结果确定最佳液体沥青配方LAB-24,并将其用于再生冷拌沥青混合料的设计与性能评价。 然后，通过旋转压实试验完成所设计的再生冷拌沥青混合料级配的确定工作，并得到级配二、级配四和级配七这三种级配;结合拌合试验与旋转压实试验的试验结果确定上述三种再生冷拌沥青混合料级配的最佳沥青用量分别是5.0％、5.5％和6.0％。 最后，对确定的三种级配再生冷拌沥青混合料完成了工作性能、强度、水稳定性和低温性能方面的试验测试，分析发现再生冷拌沥青混合料与采用新集料所制备的CMA-5.0D相比在强度、抗水损害性能及低温抗裂性能方面具有显著优势。此外，针对再生冷拌沥青混合料的水稳定性与抗车辙性能，本文还开展了车辙试验和浸水汉堡车辙试验的综合性能评价。试验结果表明，再生冷拌沥青混合料的水稳定性及抗车辙性能均优于CMA-5.0D,这表明采用100％RAP生产再生冷拌沥青混合料具有一定的可行性。 综上所述，采用冷再生技术制备再生冷拌沥青混合料可以实现RAP的有效利用，降低沥青路面施工过程中的能源消耗和碳排放，同时也符合低碳环保的可持续发展理念，从而达到优化生产工序及降低生产成本的目的。未来，应该进一步探索和完善再生冷拌沥青混合料的生产工艺和配方设计，以提高再生冷拌沥青混合料的路用性能、应用范围及使用寿命，为公路建设和养护提供更加可靠、环保的解决方案。 |
| 作者： | 孙海南 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 耿立涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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