厂拌热再生混合料中回收沥青混合料的最佳含量外文翻译资料

 2022-10-22 16:52:19

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厂拌热再生混合料中回收沥青混合料的最佳含量

摘要：为了确定厂拌热再生混合料中回收沥青混合料的最佳含量，沥青通过Abson回收法从回收沥青混合料中回收，对包含不同比例的回收沥青和新沥青的混合粘结剂进行性能测试，除此之外，混合物的性能在不同比例的RAP像抗车辙强度，抗裂，水稳定性，抗疲劳强度都测定了。沥青胶结料的测试结果表明高温性能随着RAP材料的比例增高而提升，然而低温性能随之下降，当回收料的比例低于30%时，混合料能够达到新沥青的质量指标。混合料的测试表明抗车辙强度随着RAP的比例提高而逐渐提高，而在低温下的热抗裂强度和疲劳性能下降。RAP比例的影响在水稳定性方面是有限的。这表明低温性能和疲劳性能对于选择最优比例RAP都很重要。基于粘结剂和混合料的数据，得到的结论是RAP的最大比例大约是30%不加再生剂。

关键词：厂拌再生 回收沥青混合料 最优比例 抗裂 疲劳

1引言

不断上涨的能源成本和人们环保意识的提升使人们注意到使用回收沥青路面的潜在效益。厂拌热再生是一种利用回收沥青路面的重要方法。在合理的设计下，加入较高比例的回收沥青回收混合料的质量能达到新热拌沥青混合料的技术要求。有研究表明回收沥青的比例对加入回收沥青的沥青混合料在性能和经济方面都有显著影响。这篇论文给出的一些结论来自于一个世界银行支持的项目——厂拌热再生技术在104个国家的道路扩展工程的应用。重点是不同回收沥青的比例对粘结剂和混合料的性能影响。基于从粘结剂和混合料的数据，回收沥青的最佳比例推荐不加再生剂。

2回收沥青混合料中沥青的性能

2.1回收沥青混合料的沥青性能测试

Abson回收法用于获得回收沥青根据公路工程沥青及沥青混合料实验规程。人们相信这种回收方法不会造成获得的粘结剂很大的改变，由于在回收过程中进一步的老化效应。传统的测试包括针入度，软化点，延度和粘度都完成了，获得的结果在表1中给出

表1 回收沥青的测试结果

样品

针入度（25℃）0.1mm

延度（15℃）

cm

软化点℃

动态粘度

（60℃）（Pa·s）

1#

17.9

0

67.8

5770

2#

23.5

5.4

62.1

2460

3#

11.2

0

69.7

7330

2.2回收沥青混合料比例的影响

为了分析回收沥青比例对粘接性能的影响，选用70#沥青作为新沥青。70#新沥青的相关性能规范列在表2.混合的沥青是由回收沥青按不同比例混入新沥青构成的。在这项研究中，回收沥青的比例分别按0，10%,20%,30%,40%,50%,回收沥青是从8年老化的回收沥青路面回收得来。

表2新沥青的技术指标

针入度（25℃）0.1mm

软化点/℃

延度（10℃）/cm

动态粘度（60℃）/（Pa·s）

动态粘度

（135℃）/（Pa·s）

性能等级

60-80

ge;46

ge;15

ge;180

—

PG64-22

2.3传统沥青性能测试

混合剂的传统测试包括针入度，延度，软化点和动态粘度，加入不同比例回收沥青的混合剂的实验结果如图1-3

图1 回收沥青比例对于针入度和延度的影响

图2 回收沥青比例对于软化点和60℃下粘度的影响

图3回收沥青比例对135℃下粘度的影响

如图1-3所示， 回收沥青的比例显著影响混合剂的性能。针入度和延度随着回收沥青的含量增加而降低。当百分含量超过30%时，混合沥青的性能低于新70#沥青的性能指标。然而软化点和动态粘度随着回收沥青的百分含量增加而提高，在合理的百分比范围内可以满足性能指标。

2.4SHRP沥青胶结料测试

混合沥青样品的动态蠕变实验和弯曲梁流变实验分别评估了高温和低温下的沥青胶结料性能。

测试结果和不同比例回收沥青的沥青胶结料性能等级测试结果如表3，变化趋势如图4和图5.

图4 回收沥青比例对135℃粘度和车辙因子

图5 回收沥青比例对劲度模量和M值的影响

表3 沥青胶结料的PG测试结果

回收沥青：新沥青

0:100

10:90

20:80

30:70

40:60

50:50

标准

粘度135℃（Pa·s）

0.512

0.684

0.875

1.085

1.316

1.631

le;3Pa·s

车辙因子64℃（kPa）

1.332

3.432

5.897

8.312

15.147

20.543

ge;1.00kPa

劲度模量（-22℃，MPa）

132

155

178

195

243

285

le;300MPa

M值

0.448

0.434

0.411

0.391

0.355

0.324

ge;0.30

PG等级

PG64-22

PG64-22

PG64-22

PG64-22

PG70-22

PG70-22

/

根据SHRP沥青测试的标准，随着回收沥青的比例从0增加到50%，车辙因子值随之显著增加，劲度模量值遵循相同的增加趋势，然而M值随之下降。这表明回收沥青趋于提升高温性能，但是降低低温性能。当百分含量超过40%时，高温等级从64℃到70℃是凸起的。

3回收沥青混合料对混合料性能的影响

混合料按照不同比例的回收沥青进行了实验室测试用来研究回收沥青对回收沥青混合料的影响。混合料的性能像抗车辙强度，抗裂强度，水稳定性，疲劳强度。混合料级配等级是AC-20.回收沥青的百分含量从0到50%间隔是10%.回收沥青是从一条服役8年的公路中得来的。

3.1混合料的级配和体积性能测试

为了比较，混合料的设计基于同一级配，沥青含量为4.3%（回收沥青加新沥青），通过调整不同片段的百分含量确保不同百分含量回收沥青的回收沥青混合料在同一级配。含有30%回收沥青的混合料选作参考混合料。回收沥青料被分为两个部分：粒径大于2.36mm和少部分小于2.36mm。马歇尔实验结果和混合料体积性能如表5.

表4 AC-20再生混合料的级配（过筛率%）

粒径

26.5

19.0

16.0

13.2

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

设计结果

100

96.5

88.8

75.4

60.1

39.6

26.6

17.8

13.7

9.8

7.3

5.1

表5 混合料的体积性能（30%RAP）

体积性能

空隙

矿料空隙率

沥青填充空间

沥青填充比例

马歇尔稳定度

流值

结果

4.20

12.30

65.8

1.40

11.60

29.7

技术指标

3.0-6.0

ge;12.0

55-70

/

ge;8

15-40

3.2车辙实验

按照公路工程沥青及沥青混合料实验规程（JTG 052-2000),进行了不同百分含量回收沥青的混合料的高温稳定性能测试，以此评估回收沥青对回收沥青混合料的抗车辙性能的影响。从图6中的数据可以看出，不同百分含量回收沥青的混合料的动稳定度能达到技术指标。动稳定度的增长随着回收沥青的比例的增长而增长，这表明用回收沥青混合料能搞混合料的抗车辙强度。

图6 不同比例回收沥青对混合料高温性能的影响

3.3抗裂试验

不同比例的回收沥青含量的混合料的低温弯曲梁试验是用来评估回收沥青对抗裂强度的影响。试验结果如图7.试验梁的尺寸长250mmplusmn;2.0mm，宽30mmplusmn;2.0mm，高35mmplusmn;2.0mm。测试范围在200mmplusmn;0.5mm， 试验温度控制在-10℃plusmn;0.5℃，位移速率设定为1mm/min。

图7 不同比例回收沥青对混合料低温性能的影响

根据目前的施工规范（JTG F40-2004），沥青混合料的破坏应变无论地区在寒冷还是温暖的冬天应该大于2000mu;ε。如图7所示，随着回收沥青含量增加，混合料的抗裂强度降低。为了满足可接受的规范要求，回收沥青的含量应该小于30%.

3.4水稳定性实验

不同比例的回收沥青混合料的水浸实验和冻融实验是为了评估回收沥青对水稳定性的影响。图8和图9分别通过剩余稳定度和强度比展示实验结果。

图8 回收沥青混合料的水稳定性测试结果

根据目前的施工规范（JTG F40-2004），剩余稳定度应该高

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