瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)研究.pdf

1、在我國交通事業(yè)快速發(fā)展、高等級公路進(jìn)入大規(guī)模維修期,瀝青路面再生技術(shù)的研究是我國公路建設(shè)中面臨的重要任務(wù)。與普通瀝青相比,改性瀝青具有更優(yōu)良的路用性能,得到了廣泛應(yīng)用。由于改性瀝青的大規(guī)模使用歷史相對較短,目前的再生利用技術(shù)主要針對基質(zhì)瀝青,并且改性瀝青老化性狀難預(yù)測、再生設(shè)計(jì)較復(fù)雜等因素,關(guān)于舊改性瀝青的再生應(yīng)用研究,國際上尚處于起步階段。因此,本文結(jié)合海南東線高速府城至瓊海段左幅大修工程熱再生路段施工,針對普通瀝青與PE改性瀝青兩類

2、舊瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)展開研究,為該技術(shù)的應(yīng)用與推廣打下良好基礎(chǔ),也為瀝青路面再生利用成套技術(shù)的研究提供有價(jià)值的參考。
　　 現(xiàn)場熱再生技術(shù)具有一定的使用條件,因此在應(yīng)用之前首先在舊路歷史信息、原路面技術(shù)狀況、交通量等方面展開了詳細(xì)的調(diào)查和檢測,對舊瀝青路面使用性能進(jìn)行評價(jià),特別是路面結(jié)構(gòu)承載能力,為現(xiàn)場熱再生技術(shù)方案的選擇和再生路段的劃分提供依據(jù)。通過舊路面材料性能的試驗(yàn)檢測,確定和評估了再生路段路面結(jié)構(gòu)的使用現(xiàn)狀,并在此基

3、礎(chǔ)上分析了舊路面病害及其成因。
　　 舊瀝青混凝土材料老化程度的評價(jià)是其能否再生利用的前提。首先研究改進(jìn)了舊瀝青抽提回收試驗(yàn)方法。對所抽取的舊普通瀝青和改性瀝青分別進(jìn)行傅里葉紅外光譜、四組分、三大指標(biāo)、布洛克菲爾德(Brookfield)粘度和動態(tài)剪切流變(DSR)等系列試驗(yàn),確定了舊瀝青相關(guān)性能指標(biāo),評價(jià)其老化程度,分析了其老化機(jī)理。并通過試驗(yàn)進(jìn)行了舊集料的集料性能、級配分布及其變異性研究。
　　 總結(jié)提出了再生劑的技

4、術(shù)要求及其類型,據(jù)此研制開發(fā)并選取了富含舊瀝青中所缺失組分的再生劑。分別對舊改性瀝青和普通瀝青摻配不同摻量的不同種類再生劑得到再生瀝青,進(jìn)行了四組分試驗(yàn)、三大指標(biāo)試驗(yàn)、布洛克菲爾德(Brookfield)粘度試驗(yàn)和動態(tài)剪切流變(DSR)等系列試驗(yàn),研究有關(guān)指標(biāo)的變化規(guī)律,對比分析了再生劑的再生效果,從而推薦了適合依托工程要求的再生劑及其摻量范圍,并應(yīng)用SHRP方法進(jìn)行了再生瀝青性能檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了再生瀝青設(shè)計(jì)的主要流程,提出了再生

5、控制指標(biāo)與再生劑摻量的關(guān)系模型,確定再生劑的設(shè)計(jì)摻量。
　　 再生瀝青混合料性能不僅是再生瀝青混合料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,也是其使用壽命和質(zhì)量的主要決定因素。因此,首先分析選擇了現(xiàn)場熱再生瀝青混合料設(shè)計(jì)方法,提出了再生瀝青混合料不同設(shè)計(jì)方案。然后開展了再生瀝青混合料的常規(guī)力學(xué)性能、溫度穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等系統(tǒng)的試驗(yàn),回歸分析了再生瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等隨新舊料摻配比例的變化規(guī)律,指出了加鋪再生和復(fù)拌再生兩種再

6、生工藝均能有效改善舊瀝青混合料的老化性能,提高其高低溫穩(wěn)定、水穩(wěn)定性。證明了通過選擇合適的再生劑及其摻量、新舊料的摻配比例能使再生瀝青混合料性能滿足規(guī)范要求,總結(jié)提出了再生瀝青混合料性能有關(guān)指標(biāo)的控制范圍。
　　 通過進(jìn)行間接拉伸疲勞試驗(yàn),研究舊料、不同再生瀝青混合料的疲勞性能,得出結(jié)論:再生瀝青混合料比舊料的疲勞特性參數(shù)K值大很多,說明其疲勞壽命有顯著提高;疲勞特性參數(shù)n值的變化范圍不大,說明舊瀝青混合料和再生瀝青混合料的疲勞

7、壽命對應(yīng)力水平的敏感性下降;在同樣的應(yīng)力下,再生料的疲勞壽命明顯高于舊料。通過APA試驗(yàn),對比分析了舊瀝青路面、常規(guī)大修工程瀝青路面、再生瀝青路面的疲勞壽命,證明了再生瀝青路面具有較高的疲勞壽命,與間接拉伸疲勞試驗(yàn)結(jié)果一致。
　　 通過紅外線熱像儀、小型氣象站等現(xiàn)場檢測對比研究了旌工氣象條件和舊瀝青路面材料狀況對現(xiàn)場熱再生加熱效果的影響,通過室內(nèi)外試驗(yàn)對比研究了不同施工環(huán)節(jié)的再生溫度、再生瀝青混合料拌和時(shí)間等再生工藝參數(shù)對再生效