泡沫沥青再生二灰碎石关键技术研究

摘要

二灰碎石基层沥青路面的大量损坏是当前高等级公路维修养护的重点，鉴于环境资源节约与高性能沥青路面的要求，使得二灰碎石基层处治成为亟待解决的重要问题。
　　本文在总结归纳已有科研成果基础上，针对二灰碎石铣刨料特性不明确、沥青发泡效果评估不完善、泡沫沥青再生二灰碎石缺乏针对性的混合料设计等方面存在的不足，从以下几个方面开展深入研究。
　　系统归纳了二灰碎石铣刨料的技术指标要求，同时基于贝雷法，总结了二灰碎石铣刨料级配特征，提出了评价二灰碎石铣刨料级配状况的参考范围。并结合灰色关联分析法，得到了沥青发泡特性与发泡温度之间并无必然联系，对膨胀率影响最为显著的是发泡温度，其次是用水量，水温的影响最小;对半衰期影响最为显著的是发泡温度，其次是水温，用水量的影响最小。
　　优化了泡沫沥青再生二灰碎石混合料设计方法，明确各指标之间关联度，采用归一化法得到各指标权重系数，获得关联度公式，确定最佳油石比。
　　通过正交试验设计，提出了泡沫沥青再生二灰碎石关键参数敏感性分析体系，明确了各种力学性能指标的敏感性。沥青用量对湿劈裂强度影响最为显著，其次是干劈裂强度，再次是无侧限抗压强度，干劈裂强度比的影响最小。
　　对比分析水泥再生二灰碎石混合料，结果表明泡沫沥青再生二灰碎石的抗冲刷性能较好，同时具有较好的抗疲劳性能，水泥掺量的增加会显著提升力学性能。
　　最后基于节能减排效益分析和全寿命周期费用分析，对泡沫沥青再生、水泥再生和水泥稳定碎石三种混合料进行对比，研究结果表明泡沫沥青再生二灰碎石基层具有显著的节能减排效益，主要体现在原材料以及运输能耗方面，同时由于其更高的结构整体寿命，使得泡沫沥青再生基层的寿命周期费用现值最为节省。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 背景意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 二灰碎石再生利用的国内外研究简介

1．2．2 泡沫沥青的国内外研究简介

1．3 研究内容、关键技术及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 二灰碎石铣刨料特性与技术指标研究

2．1 概述

2．2 铣刨料指标分析

2．2．1 颗粒级配分析

2．2．2 含水率分析

2．2．3 粗集料相关指标分析

2．2．4 细集料相关指标分析

2．3 二灰碎石铣刨料级配深入评价

2．3．1 贝雷法介绍

2．3．2 评价结果

2．4 本章小结

第三章 沥青发泡特性研究

3．1 概述

3．2 沥青发泡原理

3．3 沥青发泡特性的评价指标

3．4 发泡试验

3．5 发泡效果评估方法的优化

3．5．1 灰色关联分析法

3．5．2 沥青发泡影响因素选择

3．5．3 发泡性能对影响因素参数的选择

3．5．4 影响因素对发泡性能的影响分析

3．6 本章小结

第四章 泡沫沥青再生二灰碎石配合比设计方法

4．1 概述

4．2 泡沫沥青冷再生二灰碎石混合料设计

4．2．1 原材料要求

4．2．2 泡沫沥青冷再生混合料配合比设计

4．3 泡沫沥青冷再生二灰碎石混合料设计方法优化

4．3．1 现行设计方法的不足

4．3．2 沥青用量与再生混合料性能的灰色关联度分析

4．3．3 再生混合料性能指标在确定沥青用量中的应用

4．3．4 优化的设计方法

4．4 本章小结

第五章 泡沫沥青再生二灰碎石关键参数敏感性分析

5．1 概述

5．2 冷再生混合料设计中关键参数评估

5．2．1 关键指标要求

5．2．2 现有评估存在的问题

5．3 正交试验

5．3．1 正交试验方法

5．3．2 正交试验设计

5．3．3 正交试验结果

5．4 参数敏感性分析

5．4．1 干劈裂强度

5．4．2 湿劈裂强度

5．4．3 干湿劈裂强度比

5．5 本章小结

第六章 泡沫沥青再生二灰碎石性能评估及材料参数

6．1 概述

6．2 泡沫沥青再生二灰碎石路用性能的试验研究

6．2．1 抗冲刷性能

6．2．2 水稳定性

6．2．3 无侧限抗压强度

6．2．4 抗压回弹模量

6．2．5 疲劳性能

6．3 性能影响因素分析

6．3．1 不同成型方法的比较研宄

6．3．2 二灰碎石铣刨料颗粒影响

6．3．3 肯塔堡飞散试验确定最低沥青用量

6．3．4 水泥掺量的影响

6．4 本章小结

第七章 水泥再生与泡沫沥青再生二灰碎石对比研究

7．1 概述

7．2 水泥再生二灰碎石混合料设计

7．2．1 原材料

7．2．2 级配设计

7．2．3 最佳含水量和最大干密度

7．2．4 无侧限抗压强度

7．2．5 设计结果

7．3 泡沫沥青再生与水泥再生二灰碎石对比分析

7．3．1 最大干密度与最佳含水量

7．3．2 无侧限抗压强度

7．3．3 劈裂强度

7．4 本章小结

第八章 泡沫沥青再生二灰碎石的经济社会效益分析

8．1 概述

8．2 节能减排分析

8．3 经济效益分析-全寿命周期费用分析

8．3．1 单价分析

8．3．2 初期投资

8．3．3 费用现值

8．4 社会效益分析

8．5 本章小结

第九章 结论与建议

9．1 主要结论与建议

9．2 尚需进一步研究的问题

参考文献

致谢