本文選題：高摻量　切入點(diǎn)：廠拌熱再生　出處：《東南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國(guó)高速公路瀝青路面相繼進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修階段,路面每年的翻修銑刨過程會(huì)產(chǎn)生大量的瀝青路面材料,具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,從資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)出發(fā),實(shí)現(xiàn)高速公路路面舊料的高摻量、大比例回收利用是路面養(yǎng)護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但目前國(guó)內(nèi)外廠拌熱再生混合料RAP的摻配比例普遍較低,本文針對(duì)高摻量廠拌熱再生混合料的應(yīng)用技術(shù)展開研究。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究再生劑、SBR膠乳等添加劑對(duì)SBS老化瀝青性能的改善及對(duì)RAP摻量的提升效果,在此基礎(chǔ)上研究高摻量廠拌熱再生混合料的生產(chǎn)工藝、配合比設(shè)計(jì)方法、以及路用性能評(píng)價(jià),從而推動(dòng)高RAP摻量廠拌熱再生技術(shù)在高速公路的應(yīng)用。首先,分析了改性瀝青老化性能,基于老化瀝青性能恢復(fù)為基礎(chǔ)的瀝青再生理論對(duì)老化改性瀝青分別加入不同比例的再生劑、SBR膠乳進(jìn)行再生,對(duì)其針入度、延度、軟化點(diǎn)、粘度等常規(guī)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析,通過綜合考慮確定再生劑摻量為舊瀝青質(zhì)量的2%,膠乳摻量為舊瀝青質(zhì)量的4%。同時(shí)加入新瀝青進(jìn)行調(diào)和再生,新瀝青的加入進(jìn)一步改善了再生瀝青的各項(xiàng)性能,最終表明僅從舊瀝青性能恢復(fù)上來講,通過添加劑和新瀝青綜合作用,RAP的摻配比例可以達(dá)到50%。其次,對(duì)廠拌熱再生生產(chǎn)過程中拌合溫度、材料添加順序、拌合時(shí)間等關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行分析探討。通過室內(nèi)拌合試驗(yàn)確定了添加溫拌劑的再生混合料的最佳出料溫度、RAP和新集料的拌合合理溫度；同時(shí)室內(nèi)研究不同材料添加順序、拌合時(shí)間等再生工藝對(duì)再生混合料性能的影響,基于灰色關(guān)聯(lián)度理論對(duì)再生混合料路用性能進(jìn)行多指標(biāo)評(píng)價(jià),最終確定了最佳的生產(chǎn)工藝組合。進(jìn)而,對(duì)再生混合料配合比設(shè)計(jì)中關(guān)鍵控制參數(shù)礦料間隙率、最大理論密度進(jìn)行分析,重點(diǎn)確定了最大理論密度的修正計(jì)算公式；在此基礎(chǔ)上,采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法確定了30%、40%和50%RAP摻量下再生瀝青混合料的級(jí)配組成、最佳瀝青用量等,并采用Superpave設(shè)計(jì)方法對(duì)依據(jù)馬歇爾理論設(shè)計(jì)的再生混合料配合比進(jìn)行驗(yàn)證分析,各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足高速公路新拌瀝青混合料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步證明了配合比設(shè)計(jì)的合理性。最后,通過動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)、半圓低溫彎曲試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、半圓疲勞試驗(yàn)等,分析了不同高RAP摻量再生混合料的路用性能,并與普通熱拌瀝青混合料進(jìn)行對(duì)比,并在試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上探討采用添加纖維來進(jìn)一步改善高摻量再生混合料的路用性能。最終實(shí)現(xiàn)RAP摻量高達(dá)50%的再生瀝青混合料滿足我國(guó)高速公路瀝青路面的技術(shù)要求,從而使得高摻量RAP廠拌熱再生技術(shù)能夠應(yīng)用于高等級(jí)公路的建設(shè)與維修。
[Abstract]:As the asphalt pavement of expressway in our country has entered the maintenance and repair stage one after another, a large number of asphalt pavement materials will be produced in the course of pavement renovation and planing every year, which is of great social and economic value, starting from the conservation of resources and environmental protection. It is an inevitable trend of pavement maintenance and development to realize high content of used materials and large proportion of recycled materials in expressway pavement. However, the proportion of RAP mixed with hot recycled mixture is generally low at home and abroad. In this paper, the application technology of high content hot mix mixture was studied. The improvement of the performance of SBS aging asphalt and the improvement of RAP content were studied by laboratory experiments. On the basis of this, the production process, mix ratio design method and road performance evaluation of high content hot mix mixture are studied, so as to promote the application of high RAP mix heat recycling technology in expressway. The aging property of modified asphalt was analyzed. Based on the theory of asphalt regeneration based on the recovery of aging asphalt performance, the asphalt latex was regenerated by adding different proportion of recycled agent SBR latex, and the penetration, ductility and softening point of the modified asphalt were analyzed. The viscosity and other conventional performance indexes are tested and analyzed. Through comprehensive consideration, it is determined that the amount of recycled agent is 2% of the mass of old asphalt, and the amount of latex is 4% of the mass of old asphalt. At the same time, new asphalt is added to mix and regenerate. The addition of new asphalt further improves the performance of recycled asphalt, and finally shows that only from the performance recovery of old asphalt, the blending ratio of additive and new asphalt can reach 50%. Secondly, The mixing temperature and adding order of materials in the production process of hot regeneration of factory mixing are studied. The key process parameters such as mixing time and so on are analyzed and discussed. The optimum discharge temperature of recycled mixture with warm mixing agent and the reasonable mixing temperature of new aggregate are determined by indoor mixing test, and the order of adding different materials is also studied in laboratory. The influence of mixing time and other regeneration technology on the performance of recycled mixture is studied. Based on the grey correlation degree theory, the road performance of recycled mixture is evaluated with multiple indexes, and the best production process combination is finally determined. Based on the analysis of the key control parameters in the mix ratio design of recycled mixture, the maximum theoretical density, the modified formula of the maximum theoretical density is determined. Marshall design method is used to determine the gradation composition and optimum asphalt content of recycled asphalt mixture with 30% and 50 rap content, and the Superpave design method is used to verify and analyze the mix ratio of recycled mixture designed according to Marshall's theory. Each performance index can meet the design standard of expressway fresh asphalt mixture, which further proves the rationality of mix ratio design. Finally, through dynamic creep test, semi-circular low-temperature bending test, freeze-thaw splitting test, In this paper, the pavement performance of recycled mixture with different high RAP content is analyzed and compared with that of common hot mix asphalt mixture, such as semicircle fatigue test, etc. On the basis of the test results, it is discussed that adding fiber is used to further improve the road performance of high volume recycled mixture. Finally, the recycled asphalt mixture with RAP content up to 50% meets the technical requirements of highway asphalt pavement in China. So that the high-volume RAP plant-mix heat regeneration technology can be used in the construction and maintenance of high-grade highways.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U414

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本文編號(hào)：1643799