就地热再生沥青再生剂研究

摘要

目前，我国高速公路的建设由快速发展期进入了稳定发展期，对于早期高速公路的养护所产生的废旧沥青混合料回收利用已迫在眉睫。就地热再生技术凭借其特有的技术优势，已然成为当前高速公路养护的核心技术，已经在多个省市得到极好的推广，获得了良好的再生效果。本文研制出一种耐高温、抗水损的新型沥青热再生剂，前期通过室内试验研究再生沥青及沥青混合料路用性能，后期则以重庆长万高速就地热再生项目为工程依托，通过再生试验路段路用性能评价所研制沥青热再生剂再生效果。
　　结合就地热再生施工设备对就地热再生原理及施工工艺、流程及其技术优势进行系统阐述。分析了沥青老化、再生理论，以胶体理论为支撑，提出老化沥青再生机理及热再生剂研制思路。通过正交试验设计对再生剂基础油份、增塑剂及抗老化剂进行复配优选，确定了再生剂各配伍成分掺量。结合就地热再生施工工艺要求制备出TLZS-1热再生剂并测定其相应技术指标。
　　利用红外光谱仪、动态剪切流变仪等手段研究了自制TLZS-1热再生剂对老化沥青微观性能改善效果。选取三种国产沥青热再生剂进行再生效果对比试验，试验结果表明:6％TLZS-1热再生剂可显著恢复老化沥青性能指标。通过室内回收沥青混合料试验进一步验证TLZS-1热再生剂路用性能，试验结果表明TLZS-1热再生剂能够有效改善旧沥青混合料密实度，TLZS-1热再生剂高温稳定性及抗水损害性能均优于所选其余两种国产再生剂，低温性能较另外两种国产再生剂性能相当。
　　依托重庆长万高速就地热再生项目铺设200m长度试验路段，通过现场回收再生沥青混合料进行室内试验结合现场再生沥青路面检测效果，综合评价TLZS-1热再生剂路用性能。结果表明，应用TLZS-1热再生剂的再生沥青路面平整度、压实度、粗糙度及渗水系数检测均满足新建路面规范要求。室内回收混合料试验结果表明，再生沥青混合料性能均满足规范要求，应用效果良好，完全满足就地热再生施工技术要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 沥青再生技术的发展

1．3 沥青再生技术国外研究进展

1．3．1 沥青再生技术研究进展

1．3．2 国外沥青再生剂研究进展

1．4 国内再生技术及再生剂研究现状

1．4．1 国内再生技术研究进展

1．4．2 国内再生剂研究进展

1．5 本文研究内容及技术路线

1．5．1 本文研究内容

1．5．2 本文技术路线

第二章 就地热再生技术机理分析

2．1 沥青路面老化机理分析

2．2 沥青路面就地热再生原理

2．3 就地热再生工艺类型、施工设备及流程

2．3．1 就地热再生工艺类型

2．3．2 就地热再生施工设备及流程

2．4 就地热再生技术优势

2．5 本章小结

第三章 沥青老化、再生机理及再生剂研究

3．1 沥青老化理论

3．1．1 胶体理论

3．1．2 高分子溶液理论

3．1．3 复合材料理论

3．2 沥青再生理论

3．2．1 组分调节理论

3．2．2 相容性理论

3．2．3 橡胶增塑理论

3．3 沥青热再生剂原材料选择

3．3．1 热再生剂技术要求

3．3．2 原材料选择

3．4 热再生剂配合比研究

3．4．1 基础油分与增塑剂配合比研究

3．4．2 抗老化剂配合比研究

3．5 再生剂性能指标及合成工艺

3．5．1 热再生剂性能指标

3．5．2 热再生剂成本及制备工艺

3．6 本章小结

第四章 热再生剂性能验证

4．1 不同热再生剂再生效果验证

4．2 不同再生剂抗老化性能分析

4．3 再生沥青性能研究

4．3．1 四组分分析

4．3．2 红外光谱分析

4．3．3 动态剪切流变试验

4．4 再生沥青混合料路用性能研究

4．4．1 旧沥青混合料级配分析

4．4．2 再生沥青混合料马歇尔试验

4．4．3 再生沥青混合料高温稳定性能研究

4．4．4 再生沥青混合料水稳性能研究

4．4．5 再生沥青混合料低温抗裂性能研究

4．5 本章小结

第五章 就地热再生沥青路面试验段再生效果评价

5．1 再生沥青路面现场性能检测

5．2 再生沥青路面级配分析

5．3 再生沥青混合料马歇尔试验

5．4 再生沥青抽提试验

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 建议与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果