温拌再生沥青混合料压实性能研究

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广东建材2019年第3期

项目

方法

测值针入度(0.1mm )25℃,100g ,5s 13软化点(℃)环球法69延度(cm )5cm /m i n ,15℃ 5.3135℃运动黏度(p a .s )

布氏旋转黏度

1.810

表1RAP 中沥青性质

表2温拌再生沥青混合料配合比设计组成

配比类型矿料通过筛孔(mm )的质量百分率/%191613.29.54.752.361.180.6

0.30.150.075A C1610096.977.353.432.124.116.613.49.77.76.2A C16+20%1009779.55433.725.717.614.2107.76A C16+30%10097.180.153.333.925.717.914.410.386.3A C16+40%

100

97

79

53.635.824.717.2

13.9

10.1

8

6.4

1引言

目前,国内道路工程逐渐进入大中修阶段,大量的

翻修维护道路工程导致大量建筑垃圾的产生。这些道路沥青材料的大量废置一方面是对于石油化工资源的浪费,另一方面是对于自然环境的破坏。所以,现阶段国内大量的推进温拌再生沥青混合料的研究,以缓解上述出现的问题。

国内外学者最近对于温拌再生沥青混合料的研究热度不断上升,其中主要集中在路用性能的研究上面:如疲劳性能、抗水损性能和高温性能等。但这些研究往往忽略了沥青压实特性的研究,在施工过程中,道路路面最终碾压的好坏是保证道路工程是否可以完成质量保证的重要环节。而对于温拌再生沥青混合料压实特性研究是对碾压施工的一项指导性实验研究。国内目前已经有部分学者对这一领域展开了先期的研究,张争奇等采用S G C 实验对沥青混合料进行压实特性研究,并提出了密实度曲线和密实度能量指数等评价压实特性的指标[1]。随后,李立寒等采用旋转压实实验(S G C 实验)对沥青混合料进行了压实特性研究,表征了间断级配的压实特性优于连续级配[2]。纪小平等采用旋转压实实验对S M A 和A C 型再生沥青混合料进行研究,发现了不同级配类型热再生混合料的K 1和C E I 数值规律[3]。延西利

等采用变压度试验研究温拌沥青混合料的压实特性,建立了混合料的压实功和压实次数的数值比例模型[4]。方杨等采用G T M 实验对热拌再生沥青混合料进行了旋转压实特性的研究,发现了热拌再生沥青混合料的压实趋势[5]。

上述的研究主要集中在对沥青混合料的SC G 实验上,且目前对于温拌再生沥青混合料的压实性能研究较少,所以本文主要针对温拌再生沥青混合料进行压实特性研究,采用变压实实验进行压实度研究,且提出此实验上的评定压实度公式。

2实验原材料与实验原理

本次实验统一采用的RAP 掺入料为来自某高速翻修路段全层刨铣料,为了使得旧料更易于被使用,本实验的RAP 料均经过分档处理,本文使用的RAP 料粒径为

9.5~19mm ;

采用的新沥青为壳牌S B S(Ι-D )改性沥青;新集料为辉绿岩碎石。再生沥青混合料采用A C-16型级

温拌再生沥青混合料压实性能研究

谭思蓉许湛成

(广东工业大学土木与交通工程学院)

【摘要】本文对sas ob i t 型温拌再生沥青混合料和热拌再生沥青混合料的压实特性进行了研究。

文章采用标准马歇尔变击实实验作为压实特性评价的实验,采用全新的评价数值公式,对变压实实验

进行数据处理,发现热拌再生沥青混合料的压实特性较新沥青混合料好,其在超压的情况下压实特性比新混合料优于10%以上;且发现掺入了sas ob i t 的温拌再生沥青混合料的压实特性在压实的全过程均优秀于热拌再生沥青混合料。

【关键词】温拌再生;压实特性;数值评价;sas ob i t

材料研究与应用26--

广东建材2019年第3期

表4温拌再生沥青混合料压实性能评价

级配

击实次数评价数值级配

击实次数评价数值A C-160 5.670A C-16+30%

0 5.93340 5.320404.528804.427804.2151204.0001203.942A C-16+20%

0 5.183A C-16+30%温拌剂

04.489404.716404.215804.248802.810120

4.014

120

2.888

表3温拌再生沥青混合料压实性能

级配击实次数

毛体积密度空隙率A C-1602.429 5.668A C-16402.438 5.329A C-16802.4614.410A C-161202.4724.005A C-16+20%02.433 5.167A C-16+20%402.4454.689A C-16+20%802.4574.250A C-16+20%1202.4634.020A C-16+30%02.410 5.921A C-16+30%402.4464.503A C-16+30%802.4544.200A C-16+30%1202.4613.935A C-16+30%温拌剂02.4474.492A C-16+30%温拌剂402.4544.222A C-16+30%温拌剂802.4902.822A C-16+30%温拌剂

120

2.488

2.880

配进行设计,同时采用sas ob i t 温拌剂作为温拌再生沥青混合料的外加剂。所有的新集料和新沥青均符合国家标准。表1为回收RAP 材料中旧沥青的性质,表2为温拌再生沥青混合料的配合比组成情况。

本文采取标准马歇尔电动击实仪进行变压实度实验,马歇尔电动击实仪击实锤的尺寸为98.5±0.5mm 的平圆形压实头,锤击的提升高度为457.2±1.5mm ,击实锤的质量为4536±9g 。为了模拟实际施工过程,本文采取先单面击实75下,把这一状态记为初始状态,再在马歇尔试件的另一面以40次为一个变量,进行变击实试验,两次击实均在同一个击实环境下进行。由此得到同一级配下不同击实次数的马歇尔实验数据。为了保证实验的准确性,每次变击实的马歇尔试件制件5个,本文所采用的马歇尔变击实实验数据均为实验数据的平均值。

3再生料变压实特性

本文采用密实度-击实温度类比原理作为温拌再生沥青混合料温度控制的方法。郭天惠等对于温拌再生沥青温度确定的研究,发现通过变温击实可以很好的获得与路用情况相符合的温再生沥青混合料的搅拌压实温度[6]。所以,本文采用即变温下等毛体积密度马歇尔试件的击实实验来获取sas ob i t 温拌剂的搅拌压实温度。根据变温击实试验,本文对于文中采用165℃作为

的热拌再生沥青混合料的搅拌压实温度,

采用145℃作为sas ob i t 型温再生沥青混合料的搅拌压实温度。

根据2节的实验原理,本文对不同旧料掺量下的热拌再生沥青混合料和温拌再生沥青混合料进行了变击实试验,具体的实验数据可以见表3。

通过马歇尔变击实实验,可以看出,掺入了旧料的再生沥青混合料的压实特性和未掺入旧料的压实特性发生了明显的变化。为了消除不同掺量下再生混合料由于理论密度带来的压实特性影响,选取同击实次数下的马歇尔试件空隙率来分析:掺入了旧料的再生沥青混合料的空隙率较为掺入旧料的全新沥青混合料较小,且随着旧料掺量的不断加大,这种现象更加的显著。这说明了旧料的加入改变了混合料的压实特性,使得沥青混合料趋于容易压实的状态。同时,根据上表也可以看出,温拌再生沥青混合料的变击实状态下,空隙率的变化大于热拌再生沥青混合料,也说明了温拌再生沥青混合料是易于压实的。

4压实特性分析

目前的关于马歇尔变击实试验的压实特性的研究均没有有效的分析手段,现在最常用的密实度曲线和密实度能量指数是应用于S G C 旋转压实实验中的,所以有关马歇尔变压实实验的评价方法是亟待需要的。

为了尽量的使得评价的数值准确的反应材料本身的压实属性,使得材料不受本身的理论密度的影响,本文采用一种新的数值评价方法,用来衡量同等级配下马歇尔变压实实验的数值情况。根据采用密实度原理,本文以理论密度作为马歇尔试件的最终理论压实值的代

表值,以反应不同级配类型的压实难易程度,以这个为基础,可以展开对于同等级配类型下不同旧料掺量热拌再生沥青混合料和温拌再生沥青混合料的对比。分析的公式为:(理论压实密度-实测毛体积密度)/理论压实密度×100作为评价压实属性的数值。

根据这一分析公式,对变击实实验进行数值分析,见表4。

材料研究与应用

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