厂拌热再生沥青混合料疲劳性能研究

摘要

将废旧沥青混合料再生技术应用于沥青路面建设和养护，不但可以节约材料、费用和能源，还有助于解决废物处理的问题。由于再生沥青混合料成分复杂，且使用过程中承受交通、气候等因素的综合作用，再生路面将出现疲劳破坏。本文依托重庆市科技攻关项目“废旧沥青混合料循环热再生关键技术及应用研究”，针对两种不同废旧沥青混合料，分析了热再生沥青混合料的间接拉伸疲劳特征，为再生沥青路面的研究提供参考。
　　通过对两种废旧沥青混合料进行的回收和测定，确定了沥青含量和旧料的级配。同时对再生所用的新沥青和集料的性能进行了评测。采用马歇尔设计的方法进行配合比设计，确定RAP质量分数分别为0％、10％、30％、50％的再生AC-16和AC-13混合料的配合比。
　　本文以应力控制沥青混合料疲劳试验研究为基础，采用劈裂强度试验和间接拉伸疲劳试验方法，通过试验提出了再生沥青混合料在不同试验条件下的疲劳方程。并分析RAP质量分数、应力比、温度、模拟老化、不同RAP材料及再生沥青混合料类型等因素对再生沥青混合料劈裂强度和间接拉伸疲劳试验结果的影响。为更好地评价再生沥青混合料疲劳特性的变化规律，提出疲劳寿命比Nf(k/n)和疲劳寿命损失率F(k)的概念。
　　通过分析再生沥青混合料的强度试验结果分析，提出再生沥青混合料的劈裂强度和抗压回弹模量推荐值，并根据疲劳试验结果提出再生沥青混合料疲劳寿命预估模型，同时推荐了再生沥青混合料的抗拉强度结构系数。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究依据和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文主要研究的内容

第二章 试验材料和方法

2．1 试验材料

2．1．1 废旧沥青混合料试验

2．1．2 再生沥青及集料的选择

2．1．3 再生沥青混合料配合比设计

2．2 疲劳试验方法

2．2．1 试件成型方法

2．2．2 疲劳试验加载控制模式

2．2．3 疲劳试验应力水平

2．2．4 疲劳试验荷载波形和频率

2．2．5 疲劳试验破坏状态的判断

2．2．6 疲劳试验仪器

2．3 试验试件的处理

2．4 劈裂强度试验

2．5 抗压回弹模量试验

2．5．1 试验温度

2．5．2 试件及仪器

2．5．3 试验结果处理

2．6 本章小结

第三章 再生沥青混合料强度试验及分析

3．1 劈裂强度试验结果分析

3．1．1 RAP质量分数对劈裂强度试验结果的影响

3．1．2 试验温度对劈裂试验结果的影响

3．1．3 老化对劈裂试验结果的影响

3．1．4 RAP材料对劈裂试验结果的影响

3．1．5 再生混合料类型对劈裂试验结果的影响

3．2 抗压回弹模量试验结果分析

3．2．1 再生AC-16抗压回弹模量试验

3．2．2 再生AC-13抗压回弹模量试验

3．3 掺加再生剂后再生沥青混合料的强度试验

3．3．1 掺加再生剂后再生沥青混合料的劈裂强度试验

3．3．2 掺加再生剂后再生沥青混合料的抗压回弹模量试验

3．4 本章小结

第四章 再生沥青混合料疲劳试验及分析

4．1 未掺加再生剂疲劳试验结果分析

4．1．1 RAP质量分数对疲劳试验结果的影响

4．1．2 应力比对疲劳试验结果的影响

4．1．3 温度对疲劳试验结果的影响

4．1．4 模拟老化对疲劳试验结果的影响

4．1．5 不同RAP材料对疲劳试验结果的影响

4．1．6 再生沥青混合料类型对疲劳试验结果的影响

4．2 自制再生剂对疲劳试验结果的影响

4．3 再生沥青混合料疲劳破坏机理

4．4 本章小结

第五章 再生沥青路面疲劳设计参数与结构设计

5．1 再生沥青混合料疲劳寿命预估

5．2 抗拉强度结构系数

5．3 再生沥青路面结构设计

5．3．1 再生结构类型及应用

5．3．2 结构层厚度设计方法

5．4 本章小结

第六章 结论及展望

6．1 主要研究结论

6．2 下一步研究建议

致谢

参考文献

在校期间发表的论著及取得的科研成果