温拌再生沥青混合料技术研究

论文摘要

随着国家“十二五”规划的开展,节能环保已成为经济可持续发展战略永恒的主题,因此,废旧资源的回收再利用也成为极为关键的环节。目前,我国大部分高速公路和普通公路已进入大、中修期,每年旧沥青路面翻修将产生大量的建筑废料,如果不对其加以有效利用,不仅占据有限的土地资源,引发环境污染,还将会造成资源的巨大浪费。为此,本课题开展的温拌再生沥青混合料（WRAM）的技术研究既使废旧沥青混合料（RAP）得到重新利用,又降低了传统沥青混合料生产工艺的拌合与压实温度,对道路工程的发展具有较好的现实意义。本文以Evotherm-ET、Evotherm-DAT和辽宁省省内自主研发的温拌剂（简称为省温拌剂）及抚顺产再生剂作为添加剂,基于RAC-16、RAP-20两种级配对不同RAP掺量下（20%、30%、40%）的沥青混合料进行温拌再生技术研究。分别对RAP的回收处理,温拌再生沥青的作用机理,WRAM的配合比设计及检验、试验路铺筑、跟踪检测评价及经济性分析等方面进行研究,并对不同RAP掺量、三种温拌剂作用下有无添加再生剂的WRAM,热拌再生沥青混合料（HRAM）分别进行了系统比较分析。原材料试验结果表明,除RAC-20中RAP针片状颗粒含量略微超过规范要求外,其他指标均满足要求;配合比设计及检验结果表明,添加三种温拌剂及有、无添加再生剂的不同RAP掺量的WRAM高温性能均符合规范要求;低温抗开裂性能、水稳定性除添加Evotherm-ET（30%、40%RAP）和未添加再生剂的WRAM不满足规范要求外,其他均满足规范规范要求;通过老化及疲劳试验来研究WRAM的长期性能,试验结果表明,除短期老化后的水稳定性满足规范要求外,其他老化阶段后的WRAM水稳定性和低温抗开裂能力均不满足要求;通过疲劳试验结果得出了添加省温拌剂及Evotherm-DAT 20%RAP的WRAM的疲劳方程曲线;此外,通过实体工程跟踪监测及经济分析表明,WRAM具有非常良好的经济效益、社会效益和环境效益。研究成果为该技术推广应用提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 温拌技术
• 1.2.2 再生技术
• 1.2.3 温拌再生技术
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 本文主要研究内容
• 1.3.2 温拌再生沥青混合料技术路线
• 第2章 原材料性能试验
• 2.1 矿料的技术指标
• 2.1.1 矿料的筛分
• 2.1.2 各档矿料的毛体积密度
• 2.2 旧沥青混合料技术指标
• 2.2.1 旧沥青混合料的含水率
• 2.2.2 旧沥青混合料中沥青含量的确定
• 2.2.3 旧沥青混合料的压碎值与针片状颗粒含量
• 2.3 沥青老化及温拌再生机理
• 2.3.1 沥青的老化机理
• 2.3.2 沥青的温拌再生机理
• 2.4 本章小结
• 第3章 温拌再生沥青混合料配合比设计
• 3.1 配合比设计方法
• 3.2 配合比设计
• 3.2.1 添加20%RAP RAC-20配合比设计
• 3.2.2 添加30%RAP RAC-16配合比设计
• 3.2.3 添加40%RAP RAC-16配合比设计
• 3.3 最佳沥青用量确定
• 3.4 本章小结
• 第4章 温拌再生沥青混合料路用性能检验
• 4.1 温拌再生沥青混合料压实性能
• 4.1.1 温拌再生沥青混合料加热温度控制
• 4.1.2 添加S（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料拌合及压实温度
• 4.1.3 添加DAT（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料拌合及压实温度
• 4.1.4 添加ET（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料拌合及压实温度
• 4.2 温拌再生沥青混合料高温性能
• 4.2.1 添加S（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料高温性能检验
• 4.2.2 添加DAT（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料高温性能检验
• 4.2.3 添加ET（20%～40%RAP）温拌再生沥青混合料高温性能检验
• 4.2.4 温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料高温性能对比研究
• 4.3 温拌再生沥青混合料低温抗开裂性能
• 4.3.1 添加S（20%～40%） RAP小梁弯曲试验结果
• 4.3.2 添加DAT （20%～40%RAP）小梁弯曲试验结果
• 4.3.3 添加ET（20%～40%RAP）小梁弯曲试验结果
• 4.3.4 温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料低温性能对比研究
• 4.4 温拌再生沥青混合料水稳定性能
• 4.4.1 添加S（20%～40%RAP）冻融劈裂试验结果
• 4.4.2 添加DAT（20%～40%RAP）冻融劈裂试验结果
• 4.4.3 添加ET（20%～40%RAP）冻融劈裂试验结果
• 4.4.4 温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料水稳定性能对比研究
• 4.5 温拌再生沥青混合料耐久性能
• 4.5.1 温拌再生沥青混合料老化试验
• 4.5.2 温拌在再生沥青混合料疲劳试验
• 4.5.3 温拌在再生沥青混合料冻融循环试验
• 4.6 本章小结
• 第5章 温拌再生沥青混合料试验路铺筑及跟踪检测
• 5.1 工程概况介绍
• 5.1.1 沈环线
• 5.1.2 小小线
• 5.2 温拌再生沥青混合料施工工艺和质量控制标准
• 5.2.1 施工工艺
• 5.2.2 质量控制标准
• 5.3 施工质量跟踪检测
• 5.3.1 温拌再生沥青混合料外观检查
• 5.3.2 温拌再生沥青路面芯样空隙率及沥青含量
• 5.4 本章小结
• 第6章 温拌再生沥青混合料经济效益与社会效益分析
• 6.1 背景分析
• 6.2 经济效益分析
• 6.3 社会效益分析
• 6.3.1 节能减排量测算方法
• 6.3.2 项目实施后的节能量
• 6.3.3 项目实施后的减排量
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 进一步研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历