RAP含量对沥青混合料性能影响的研究

小夏 数码 更新 2024-01-28

旧沥青路面再生利用的技术要求和条件受原有沥青路面情况、新建或养护路面的设计要求、交通荷载、气候条件等因素的综合影响,因此沥青路面再生技术需要因地制宜。 本文研究了rap含量对沥青混合料性能的影响。 通过分析不同RAP掺量再生沥青混合料的体积指数、水敏性和抗车辙性,发现RAP含量对上述性能有显著影响。 进一步分析所制备的沥青混合料的性能,认为本项目的沥青混合料可用于再生沥青混合料。

关键字:

沥青混合料 | rap |水敏感性 |抗车辙。

目前,利用回收技术及相关设备,以及利用旧沥青及相关材料重新铺设和覆盖道路,已成为道路管理部门的首选解决方案,原因如下:

1)减少对环境的影响,由于废弃碎石和沥青的蒸馏精炼,能耗和污染将大大降低;

2)采石成本越来越高,石材资源减少;

3)沥青、骨料等相关旧沥青路面铺装材料可回收沥青,降低大量成本;

4)如果采用回收设备和技术,可以对沥青路面进行回收改造,同时通车,可以有效缓解交通拥堵

5)随着科技手段的发展,先用后的旧沥青摊铺材料可制备出性能更好的再生沥青混合料;

6)国家对沥青再生的重视程度越来越高,在沥青再生方面提出了一定的优惠政策。

旧沥青路面的回收利用相关的技术要求和条件会受到旧沥青路面状况、养护或新路面的设计要求、交通负荷和气候条件等综合因素的影响,因此沥青路面再生技术需要因地制宜、因地制 以及沥青路面再生的最佳解决方案和最佳效果。本文结合某项目研究了RAP含量对植物拌热再生沥青混合料性能的影响,以进一步提高工程施工质量,保证路面服务水平。

实验材料

沥青特性。 沥青的性能指标按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE20-2011)》进行试验。 测试结果见表1和表2。

总体性能。 骨料性能指标按《公路工程骨料试验规程(JTGE42-2005)》进行检测。 具体测试结果见表3和表5。

根据现场石材的级配特性和RAP材料的筛分结果,再生沥青混合料骨料的级配如图1所示。

测试结果和分析

说唱内容对成交量指数的影响。

在这一部分中,将采用Marshall试验来研究RAP含量对沥青混合料体积指数的影响,试验结果如下。

由此可知,RAP含量对沥青混合料的体积指数有显著影响。 总体上,当新沥青用量相同时,随着RAP含量的增加,沥青的饱和度和总容重增加,稳定性和孔隙率降低。 进一步分析上述结果可以发现,再生沥青混合料在几乎所有工况下的体积指数要求都能满足规范的要求值。

为了更好地分析再生沥青混合料在各掺量条件下的性能,根据上述体积指数变化规律和附近地区以往生产经验的结果,确定了各沥青混合料的最佳沥青掺量(油石比),如表6所示。

在后续研究中,将以最佳沥青量形成沥青混合料,并分析其各种道路特性。

RAP含量对沥青混合料水稳定性的影响

在本节中,使用间接拉伸试验来研究再生沥青混合料的水稳定性。 下图分析表明,随着RAP含量的增加,沥青混合料的间接抗拉强度逐渐降低,总体上下降幅度在10%左右。

各沥青混合料劈裂强度比试验结果如下图所示,所有沥青混合料的残余劈裂强度比均大于80%。 与间接拉伸试验结果相似,各沥青混合料的残余劈裂强度比随RAP含量的增加而减小。 这表明,当RAP含量过高时,可能会对路面造成早期水灾。

RAP含量对沥青混合料抗车辙性的影响

为分析不同RAP掺量对沥青混合料抗车辙性能的影响,采用汉堡车辙试验分析各沥青混合料在重复荷载作用下的变形情况。 结果如下图所示。

对上述结果的分析表明,在初始加载阶段,各沥青混合料的深度均在快速增加,这是由于沥青混合料的二次压实造成的。 进一步分析表明,随着RAP含量的增加,初始压实程度逐渐降低。 当荷载作用次数进一步增加时,各沥青混合料的车辙深度也逐渐增加,但总体上,RAP含量越高,车辙深度增加越小。 当荷载施加到8000次时,可以发现RAP含量为35%的车辙深度最小,其次是RAP含量为25%和15%RAP含量的沥青混合料。 最大车辙深度为0%rap含量的沥青混合料最大。

结论

1)通过对物理工程中再生材料的性能试验,发现RAP含量对沥青混合料的体积指数有显著影响。

2)随着RAP含量的增加,沥青混合料的水稳定性较差,这意味着在雨天或潮湿路段使用再生沥青混合料时,应控制RAP含量的上限,使再生沥青路面具有更好的抗水害性。

3)RAP含量越高,沥青混合料的抗车辙性越好。对于这一特性,可以考虑在重载、长纵向斜坡或其他易发生车辙的路段使用更高水平的 RAP 材料。 但同时,应考虑再生沥青混合料的抗水损伤性和抗疲劳性等性能。

全文首次发表于2024年《公路交通技术》技术应用技术版第6期。

作为市面上最常见的车辙仪器之一,每个测试轮都配有独立的伺服电机驱动,可以随时终止其中一个测试轮的运行,确保每个测试件都可以单独分析。 现在,您可以在两个测试轮上运行湿式或干式测试,或者同时在干燥和潮湿条件下分别运行它们。

伺服电机采用正弦控制信号控制驱动试验轮,使试验轮运动的位移-时间曲线完全满足EN和AASHTO规范的要求,并以正弦曲线的形式滚动试样,以保证轮轨的对称性和数据的准确性。 但是,市场上许多由曲柄滑块驱动的车辙仪器无法满足正弦滚动的要求,这将造成较大的数据误差。

特征:

1.符合并超过AASHTO和EN标准,可通过气浴(干式)和水浴(湿式)进行控制。

2.每个测试轮都由一个单独的伺服电机驱动,这确保了对每个试样的车辙进行单独的车辙分析。

3.试验轮在运行过程中的位移-时间曲线符合规范要求的正弦曲线。

4.无需抬起组件,测试结束后测试轮自动返回原点。

5.坚固耐用,专为在恶劣环境中构建实验室而设计。

6.试模的滑动定位机构,方便试模的安装和拆卸。

7.全自动操作,当任何测试轮达到目标深度或测试次数时,系统自动识别并停止测试。

8.触摸屏控制器具有用户友好的界面,可直观地显示测试状态、数据管理和测试结果。

9.两个测试轮都配备了一个位移传感器,用于车辙测量。

10.机械循环水浴,温度控制在1以内。

11.每次测试的装载、卸载、排水和清洁都很容易。

12.它结构紧凑,易于维护,也适用于小型建筑实验室。

13.它配备了一个保护罩,使操作员远离运动部件,并在测试过程中更好地保暖。

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