温拌再生sma沥青混合料疲劳性能研究

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1、温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能研究第1章绪论1.1研究背景与意义随着我国经济的高速发展，与之相配套的基础设施道路大量建设，公路总里程数量不断增加。由于道路的设计与使用年限是有限的，在到达一定年限后，道路的路用性能急剧下降，无法满足使用要求，需要进行翻修或者重建。而原来的道路经过统刨后会产生大量的废旧浙青混合料（ReclaimedAsphaltPavement,RAP),这些RAP是由优质骨料和可回收再利用的浙青组成，如随意堆弃，不但浪费资源，而且占用土地、污染环境、影响美观。这与国家倡导的节能

2、环保、可持续发展理念不相符。在我国，大多数高等级公路的面层使用性能优良的SMA沥青混合料，其造价较高。在翻修时不加以回收利用，势必造成更大的浪费。因此，对SMA类RAP进行回收再生利用研究是十分有必要的。现阶段，我国乃至全球主要是采用厂拌热再生技术对RAP进行再生利用，这一技术优点是能最大程度恢复沥青混合料的路用性能。不足之处是厂梓热再生技术在应用过程中，一方面受到RAP材料掺量增加时，再生混合料变异性大不易控制质量及加热温度过高影响性能等问题的约束，导致RAP掺配比例受到限制；另一方面受到加热

3、、拌和等工序温度要求较高影响，导致新旧浙青和再生剂等发生较重的短期老化，这不仅对于再生效果不利，而且还会消耗更多燃料，排放大量有害气体，对人员和环境造成危害⑴。温样技术(ixtureasphalt，A)是一项道路行业中的新技术，达到节能减排的效果，得到全面推广及应用[2，4]。温拌再生技术（ixtureAsphalt,A)是一种集成了温拌技术与热拌再生技术优点的新技术，其通过降低生产施工温度，实现减缓新旧沥青老化及增加RAP掺配比例的目标，更好地体现现代道路建设技术的循环利用和节能减排特点[3]

4、。基于以上温拌再生技术的优点，将该项技术应用于SMA类RAP回收利用中，可以起到促进SMA类RAP循环再利用的作用，向各类沥青混合料均能得到有效回收利用迈向更近一步。1.2国内外研究温拌再生SMA现状SMA浙青玛蹄脂碎石是一种由浙青、纤维、细料和矿粉构成的浙青玛蹄脂填充在粗集料骨架之间间隙中形成的间断级配混合料。其具备杰出的抗滑、抗车辙及耐久性能，被广泛应用于高速公路、机场跑道等重交通道路中。在60年代的德国，SMA浙青玛蹄脂碎石技术首次出现。它是当时科研技术人员为了解决雨天道路抗滑问题而研发出

5、的新型浙青混合料，后被证实具有杰出的抗车辙性能。由于组成材料石棉纤维污染环境、危害人体健康等原因，SMA技术应用受到限制。直到木质纤维材料的出现，才使得SMA技术得到推广。1982年，丹麦哥本哈根机场成功使用SMA技术，使其成为世界上首座SMA罩面机场。1988年，瑞典将SMA结构作为高速道路及干线道路标准结构。1991年，意大利幵始将SMA作为高等级道路磨耗层使用。1994年，葡萄牙幵始在高速道路及干线道路中应用SMA技术。该技术发展迅速，欧洲各国相继编制了各自标准和规范。此后，1998年，欧

6、洲标准委员会出台了SMA标准草案，使得SMA技术在欧洲向标准化发展迈向更进一步。澳大利亚在德国技术的支持下，于1990年在国内铺筑试验段幵始对SMA技术进行研究。曰本在1998年编制了SMA浙青玛蹄脂碎石的材料、生产和施工的技术指南。美国在九十年来引入SMA技术，并在国内迅速发展。1990年，由AASHTO等组成联合代表团赴欧洲考察浙青路面技术，根据考察结果，第二年在二十几个州铺筑了SMA试验路，进行相关性能研究。1994年，联邦公路局提出SMA工程指南。1998年，AASHTO提出SMA配合比

7、设计规范建议稿。SMA技术在美国发展很快，但是美国并没有照搬国外技术，而是在研究SMA时根据本国实际气候情况，更加注重SMA高温性能的提局。..第2章试验材料性能及技术指标2.1RAP技术性能本文中所采用的RAP来自于京沈高速公路北京段上面层，RAP的类型为SMA-13。由于原道路经过铣刨，RAP级配已经发生较大改变，根据再生规范要求，需要将RAP进行处理，至少分成两档以上[4]。对三档RAP分别充分拌和均匀的基础上，采用抽提设备进行抽提，测定每档RAP中浙青含量、集料级配、集料密度及旧沥青性能

8、。试验时将RAP装入矿料桶中，设备通过加热并喷洒三氯乙稀，将RAP中源青和矿粉分离到矿粉桶中，再对矿粉桶进行高速旋转离心，将浙青和矿粉分离。通过计算前后矿粉桶质量变化可得到矿粉质量，用前后矿料桶质量变化减去矿粉量可得到浙青质量，再经过计算便可得到油石比数据。0~5mni、5~10mm及10~16mni三档RAP试验结果。浙青混凝土道路建成后，长期暴露在自然环境中，受到水、阳光和车辆荷载的作用，其中的沥青会发生氧化、挥发等物理反应，性状变硬、变脆，路用性能下降。本文采用（JTGE202011)《公