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《湖南大学》 2011年
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热再生SBS改性沥青混合料设计方法与使用性能

张继森  
【摘要】:沥青路面再生就是重复利用回收沥青路面材料(Recycling Asphalt Pavement,RAP),达到节省资源、保护环境和减少投资的目的。RAP的再生利用,最早可以追溯到1915年在美国开始的试验研究。到20世纪末,美国的沥青混合料再生技术已经达到比较高的水平。我国大规模的公路建设始于20世纪80年代末期,目前仍处于大规模的新建时期,沥青路面再生利用还处于起步阶段。随着越来越多的沥青路面进入养护维修期,沥青路面再生技术的研究和推广已经迫在眉睫。 本文依托湖南省衡大(衡阳-大浦)高速公路就地热再生项目,对热再生沥青混合料设计方法和使用性能开展研究。探讨了改性沥青老化和再生机理,表明改性沥青老化性能与普通石油沥青相比有显著差异,改性沥青的老化机理更为复杂,抗老化性要优于普通石油沥青。通过旧沥青再生试验检验了再生剂的性能并确定了再生剂的最佳掺量。 通过马歇尔设计方法进行了不同RAP掺量的再生沥青混合料的配合比设计,确定了再生沥青混合料的最佳油石比。从高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和路面结构设计参数等方面对再生沥青混合料的路用性能进行了试验研究,试验结果表明再生沥青混合料的路用性能良好。再生沥青混合料的水稳性、高温稳定性优于普通热拌沥青混合料。随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的浸水残留稳定度和冻融劈裂试验强度比(Tensile Strength Rate,TSR)略有增加;当RAP掺量从25%增加到85%时,动稳定度(Dynamic Stability,DS)从6 040次/mm增加到9 177次/mm,说明再生沥青混合料的高温性能显著增强。低温抗裂性能要差于新热拌沥青混合料,随着RAP掺量增加,再生沥青混合料的破坏应变从2 850με减小到2 720με,但仍能满足规范要求。抗压回弹模量远大于规范推荐值,RAP掺量从25%增加到85%,20℃抗压回弹模量从2 650MPa增加到3 029MPa,15℃抗压回弹模量从3 213MPa增加到3 675MPa。RAP掺量从25%增加到85%时,15℃劈裂抗拉强度从1.965MPa增加到2.841MPa,破坏劲度模量从522.52MPa增加到907.38MPa,破坏拉伸应变从6 950με减小到5 789με,这也就说明了再生沥青混合料比新热拌沥青混合料脆性更大,抗裂性能要差一些。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U414

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【参考文献】
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