论文部分内容阅读
随着我国公路里程的逐年增加,公路维修、养护任务愈渐严峻,而公路维修、养护过程中所产生的大量废旧RAP材料不仅占据土地空间资源,还会给环境带来污染,这些问题的出现使得人们对于RAP再生技术也愈发重视。目前,国内外对于RAP的再生利用多控制在30%掺量以内,而对更高掺量则缺乏相应的试验研究,为此,本文结合GA与RAP各自材料特点研发出更高掺量(>50%)的再生浇注式沥青混合料RGA,分析了不同参数对其性能的影响关系,综合评价了RGA和GA各方面性能,并将RGA应用到实际工程中。通过对原材料性能指标进行相关试验测试,并采用抽提筛分试验将RAP中的旧沥青与集料分离,分别测试得到旧沥青性质、矿料级配及其力学性能;然后基于RAP沥青老化、再生机理和GA强度形成机理,提出了RGA再生理念并以此进行了配合比设计,确定RGA的初选配比为76:24,新料粉胶比为5.0。采用流动度试验、贯入度试验、低温弯曲试验来研究不同生产控制参数(RAP加热时间、RAP加热温度、拌和温度、拌和时间)和配合比设计参数(粉胶比、RAP掺量)对RGA性能的影响。试验结果表明:各参数对于RGA性能的影响显著,对于生产控制参数来说,RAP加热时间、RAP加热温度、拌和时间的增大都会导致RGA贯入度、贯入度增量及低温弯拉应变降低而流动度增大;拌和温度的升高对于RGA新旧沥青的融合有利,因此会导致RGA贯入度及贯入度增量的升高,而流动度和低温弯拉应变出现下降。而对配合比设计参数来说,粉胶比的增大会使RGA的流动度呈现明显的上升趋势,而贯入度和低温弯拉应变则出现明显的下降趋势。由于RGA的最佳粉胶比是基于三个指标选出,故RGA各性能指标随RAP掺量的增加并不呈单一变化趋势。综合各参数下RGA的性能优劣,最终确定RAP加热温度、RAP加热时间、拌和温度、拌和时间分别为150℃、60min、230℃、45min,在该参数下生产RGA所对应的RAP最佳掺量和最佳粉胶比分别为78%和4.8。保持0.075mm关键筛孔通过率与RGA相同而其余各筛孔通过率大致接近的前提下形成一组GA级配,选出该级配对应的最佳油石比并以此成型GA,测试RGA与GA各自的高温、低温、疲劳、力学性能,对二者进行综合对比评价。试验结果表明:不同温度下RGA的高温性能均低于GA,但其在60℃时的贯入度(3.34mm)及贯入度增量(0.28mm)均满足规范要求;而对低温性能来说,各温度下RGA的低温弯拉应变略低于GA,且在-10℃时高于规范的2.5×10-3。此外,RGA的抗剪强度参数黏聚力c与内摩阻角φ略低于GA,且其抗剪强度相比GA仅低17.18kPa;而从疲劳性能来看,各应变水平下RGA的疲劳寿命仅能达到GA的23%以上,虽然其疲劳性能低于GA,但相比AC、SMA等常规热再生料高出许多,因此,综合RGA各方面性能认为其能够满足工程实际应用。以确定的生产控制参数和RGA配合比进行了试验段的铺筑,阐述了其应用于修补工程的实施工艺,并对实施效果进行了试验评价和追踪观测,结果表明,RGA各性能指标均满足规范要求且各试验段表现良好,无病害发生。