添加劑型溫拌與再生溫拌瀝青混合料路用性能及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)的高速發(fā)展，到2013年末全國公路總里程已達(dá)435.62萬公里，公路養(yǎng)護(hù)里程425.14萬公里，全國等級(jí)公路里程375.56萬公里，二級(jí)及以上公路里程52.44萬公里，其中高速公路里程達(dá)10.44萬公里。因此，加快推進(jìn)節(jié)能減排、低碳環(huán)保的溫拌（Warm Mix Asphalt，WMA）與再生溫拌瀝青混合料（Warm Mix Asphalt with Reclaimed Asphalt Pavement，RAP-WM

2、A）研究、應(yīng)用與推廣意義重大。目前國內(nèi)所進(jìn)行的溫拌瀝青混合料技術(shù)研究尚處在室內(nèi)試驗(yàn)與理論分析初期，雖然已完成了一些試驗(yàn)路段，但因各種條件與原因的限制，在瀝青路面的設(shè)計(jì)、施工中大規(guī)模地應(yīng)用溫拌或再生溫拌瀝青混合料來取代熱拌瀝青混合料（Hot Mix Asphalt，HMA）的案例仍然鮮見，各種溫拌添加劑對(duì)瀝青性能的影響、與瀝青的相溶性和作用機(jī)理以及溫拌瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法、生產(chǎn)溫度的確定，溫拌與再生溫拌瀝青混合料的路用性能、用于路面結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)計(jì)算用的材料參數(shù)等尚未達(dá)到一個(gè)工程共識(shí)，仍需進(jìn)行大量的深入研究才能得以實(shí)現(xiàn)。本文以節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境和減少投資為目的，結(jié)合湖南省科學(xué)技術(shù)廳重點(diǎn)項(xiàng)目“瀝青路面溫拌再生技術(shù)研究（2011SK2022）”等課題，對(duì)溫拌與再生溫拌瀝青混合料展開系統(tǒng)深入的室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析，進(jìn)一步完善其設(shè)計(jì)理論與工程應(yīng)用技術(shù)。
　　本文首先通過對(duì)國內(nèi)外溫拌技術(shù)的系統(tǒng)調(diào)研和分析，選取有代表性的添加劑型溫拌技術(shù)作為研究對(duì)象，對(duì)溫拌添加劑對(duì)瀝青結(jié)合料的高、低溫

4、性能以及對(duì)瀝青 PG分級(jí)的影響進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。進(jìn)而對(duì)含溫拌添加劑的溫拌瀝青結(jié)合料的針入度與 PG分級(jí)高溫等級(jí)的關(guān)系進(jìn)行初步研究與分析，以期進(jìn)一步探索分析溫拌添加劑與瀝青相互作用的機(jī)理以及加入不同溫拌添加劑后的溫拌瀝青所表現(xiàn)出的性能的差異性。同時(shí)，采用差示掃描量熱分析、熱失重分析與原子力顯微鏡分析等方法，對(duì)摻加不同類型溫拌添加劑的溫拌瀝青的熱性能與微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，為溫拌添加劑與瀝青的作用機(jī)理研究奠定一定的基礎(chǔ)。
　　其次，通過

5、對(duì)溫拌瀝青混合料與常規(guī)熱拌瀝青混合料的主要路用性能及其施工工藝的深入研究，指出了兩種技術(shù)的異同，并基于其異同，深入研究了相應(yīng)的配合比設(shè)計(jì)方法，結(jié)果表明溫拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)、混合料的礦料級(jí)配以及對(duì)原材料的技術(shù)要求可與熱拌瀝青混合料一致。但是，由于瀝青混合料的黏彈性特點(diǎn)，溫度的不同會(huì)對(duì)瀝青混合料的性能產(chǎn)生較大的差異，要達(dá)到或不低于熱拌瀝青混合料的使用性能，溫拌瀝青混合料生產(chǎn)溫度的確定是關(guān)鍵。為此，系統(tǒng)地試驗(yàn)研究了采用傳統(tǒng)的瀝青

6、黏度-溫度關(guān)系來確定溫拌瀝青混合料的拌和、壓實(shí)溫度，和結(jié)合了混合料空隙率-溫度關(guān)系的“等黏度-等體積”原則來確定溫拌瀝青混合料拌和、壓實(shí)溫度的兩種方法，得出了后者更符合實(shí)際的結(jié)論。
　　此外，本文還應(yīng)用“等黏度-等體積”原則，對(duì)溫拌瀝青混合料的使用性能、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算用的材料性能參數(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)的室內(nèi)試驗(yàn)研究。進(jìn)而應(yīng)用相應(yīng)的研究成果設(shè)計(jì)和鋪筑了不同結(jié)構(gòu)組合的溫拌瀝青混合料試驗(yàn)路段，并對(duì)該試驗(yàn)路段的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益進(jìn)行了計(jì)算與分析。

7、
　　最后，利用溫拌瀝青混合料的研究成果與結(jié)論，結(jié)合再生與溫拌的技術(shù)優(yōu)勢，對(duì)舊路面瀝青混合料進(jìn)行再生溫拌。從再生溫拌瀝青結(jié)合料與再生溫拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)溫度的確定、使用性能以及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用材料參數(shù)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的室內(nèi)試驗(yàn)研究。數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：“等黏度-等體積”原則同樣適合于再生溫拌瀝青混合料，證明了該原則具有普適性；舊路面瀝青材料摻量對(duì)再生溫拌瀝青混合料的使用性能的影響存在差異化，但其技術(shù)指標(biāo)均滿足現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)規(guī)