溫拌再生瀝青混合料路用性能研究

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1、溫拌再生瀝青混合料路用性能研究1緒論1.1研究意義2008年下半年，世界范圍內(nèi)金融危機(jī)肆虐，在各國實(shí)體經(jīng)濟(jì)衰退、國內(nèi)消費(fèi)市場趨冷的歷史背景下，中國政府為了激發(fā)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)熱度，在11月9日發(fā)布了一項(xiàng)金融投資計劃，數(shù)額髙達(dá)4萬億人民幣，這個投資規(guī)模相當(dāng)于中國當(dāng)年GDP的五分之一，數(shù)額之高，著實(shí)令世界震驚。這部分投資中的相當(dāng)一部分資金流入了道路、橋梁、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方向，我國各省市高速公路及市政道路建設(shè)如火如荼。但是，多快好省的施工理念導(dǎo)致一些工程在質(zhì)量方面還沒有滿足使用年限的要求即投入使用，所以在經(jīng)歷了若干年大規(guī)模的新路建設(shè)后，很多道路

2、工程已經(jīng)出現(xiàn)車轍、開裂、平整度下降等質(zhì)量問題，道路行業(yè)在繼續(xù)擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模的同時也開始致力于大、中型道路養(yǎng)護(hù)。大規(guī)模的道路維修改建工程中，不可避免地產(chǎn)生了大量浙青混合料廢料舊料，其中絕大部分為廢舊骨料，這些廢料如果當(dāng)作工程廢棄物直接丟宑，不僅會對環(huán)境造成難以估量的破壞，而且也是巨大的資源浪費(fèi)，不符合我國可持續(xù)發(fā)展的改革理念。按照施工工藝的不同，目前道路工程中常用的浙青路面再生技術(shù)分為熱再生技術(shù)和冷再生技術(shù)兩種。熱再生技術(shù)是將新浙青、新礦料及一定摻配率的廢舊瀝青混合料均勾混合后。熱再生技術(shù)的最大特點(diǎn)是對廢舊浙青混合料的路用性能恢復(fù)良好，可

3、以有效實(shí)現(xiàn)工程廢料回收利用。但此方法的缺點(diǎn)是舊料的摻配比例比較小，因?yàn)殡S著摻配率的增加，相應(yīng)地需要在再生浙青餛合料中添加更多再生劑，同時，對廢舊骨料的加熱時間也必須延長，這會在一定程度上影響再生瀝青混合料的壓實(shí)效果，導(dǎo)致其路用性能不能滿足要求；較高的加熱溫度也會導(dǎo)致混合料在拌合過程中發(fā)生嚴(yán)重的短期老化，這樣，對煤、石油等能源的消耗量會大幅提升，也會產(chǎn)生大量有毒有害氣體及灰塵，例如灰塵、碳硫化合物、一氧化碳等⑴，在現(xiàn)場施工情況下，這些有害氣體及粉塵顆粒不經(jīng)過處理而直接排放，不僅會嚴(yán)重危害現(xiàn)場施工人員的身體健康，而且會對大氣產(chǎn)生難以估量的

4、污染破壞，形成例如霧霾、酸雨等危害人類健康的自然現(xiàn)象，所以公路灑青再生技術(shù)規(guī)范推薦的熱再生技術(shù)舊料的摻量通常僅為20%左右。..1.2國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外對瀝青混合料再生主要還是采取熱再生的方式，在工程運(yùn)用中，通常分為廠伴熱再生和現(xiàn)場熱再生兩種，其原理是在廢舊涵青混合料中加入再生劑和新浙青及新骨料后對其進(jìn)行拌和再生。根據(jù)不同的級配和性質(zhì)，熱再生后的浙青混合料可以用于不同等級路面的上中下各面層。熱再生技術(shù)的主要缺點(diǎn)是舊料的摻配比例有限，工程成本也比較高。而冷再生技術(shù)相對而言對混合料性質(zhì)提高不大，很少用于面層，主要用于基層。溫

5、拌再生瀝青混合料技術(shù)綜合了瀝青混合料溫拌技術(shù)和浙青混合料熱再生技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，它主要通過在廢舊浙青混合料再生的時候在其中添加溫拌劑，從而降低再生浙青混合料的拌和溫度及施工溫度。近幾年，隨著學(xué)科的發(fā)展及各國相關(guān)部門的大力投入，工程實(shí)踐中已經(jīng)大量引入溫拌再生瀝青混合料技術(shù)，通過對一些試驗(yàn)路段的長期跟蹤觀測，發(fā)現(xiàn)其長期路用性能也能滿足工程需求。..2老化源青的回收、評價2.1老化源青的回收浙青含量通常以油石比這個指標(biāo)來表示，數(shù)值上等于瀝青質(zhì)量與礦料質(zhì)量的比值，最終結(jié)果以百分率的形式來表示。按照規(guī)范要求，目前我國洇青含量測定方法主要有：離心分

6、離法、脂肪抽提器法以及回流式抽提儀法等。近年來，在歐洲一些國家的科研院校中，開始嘗試采用加熱直接燃燒瀝青混合料的方法來測定浙青的含量，雖然以常理判斷，其具有一定可操作性，但是此方法目前缺乏統(tǒng)一規(guī)范，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也往往作為參考數(shù)據(jù)，與其它測試方法結(jié)果進(jìn)行對比。廢舊瀝青混合料中的沏青含量會在很大程度上影響再生混合料配合比設(shè)計，因?yàn)樗苯記Q定再生混合料中的新瀝青和再生劑的添加量。為了確定舊料中的浙青含量，本文采用離心抽提法對舊料中的老化浙青進(jìn)行提取。試驗(yàn)用具與材料如下：[6]離心抽提儀：主要由離心分離器和試樣容器兩部分組成，離心分離器轉(zhuǎn)

7、速必須大于3000r/min，試樣容器分兩根管道，一根是萃取劑（三氯乙?。?，一根是廢液，廢液通過容器口的耐油濾紙過濾后流入廢液管道，骨料仍殘留在容器中，以達(dá)到骨料和瀝青分離的效果。.2.2老化游青評價通過2.1節(jié)中的離心抽提試驗(yàn)，我們得到一定質(zhì)量的老化浙青。在此我們需要通過實(shí)驗(yàn)評價老化灑青的基本性能，判斷其老化程度，對其可再生性進(jìn)行評估。我們首先對老化擁青進(jìn)行傳統(tǒng)的三大指標(biāo)試驗(yàn)(軟化點(diǎn)試驗(yàn)、25°C針入度試驗(yàn)、15V延度試驗(yàn)）。其中軟化點(diǎn)主要反映擁青的等粘溫度。25。C針入度反映了浙青在試驗(yàn)溫度條件下的粘度，15°C延

8、度反映了浙青在恒溫下受到外力拉伸時所能承受的最大塑性變形。相對于其它兩個指標(biāo)，針入度指標(biāo)在添加再生劑后的變化較大，因此常常被用來為判斷老化浙青能否再生的最重要指標(biāo)。從上表可以很直觀地觀察到老化瀝青的針入度和延度嚴(yán)重降低，