旧复合式路面回收料在水泥稳定碎石基层中的再生技术研究

摘要

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层既能充分发挥旧水泥混凝土路面强度高的特点又具备沥青混凝土路面优异的路用性能，这种技术被广泛应用于旧水泥路面的改建工程。然而我国早期采用“白改黑”技术铺筑的路面已面临二次改建或扩建。“白加黑”这种新型复合式路面在回收利用时较为复杂，国内外对于“白加黑”复合式路面的回收利用方案研究并不多见。本文对“白加黑”旧路面材料回收料性能、水泥再生材料级配设计、力学性能、收缩性能进行详细研究，以期望为今后的实践应用提供实验及理论基础。
　　分档回收“白加黑”复合式路面旧料，对旧沥青路面铣刨料进行抽提回收，测试回收沥青含量和集料性能，研究再生骨料中粗、细集料和新集料的差异性，并与其它来源的再生料进行对比分析。结果表明:再生料和天然料都能满足大多数等级基层的性能要求，再生料的压碎值、软石含量、0.075mm以下粉尘含量比天然集料大，但针片状含量较小。
　　针对旧路面回收料的特点，选择不同的再生料掺配率，采用分档利用方式进行级配设计。经过综合比选，选用C-B-3级配为目标级配，P·O42.5水泥为胶结料，配置再生料掺量为30％和50％的RA（旧水泥混凝土路面材料）型和RA-RAP型（由旧水泥混凝土路面和沥青混凝土路面组合而成）水泥稳定碎石材料。采用重型击实法、振动压实法和静压法三种方式确定最佳含水量和最大干密度。结果表明:在水泥稳定碎石材料中加入RA和RAP后，材料的最大干密度会减小;在水泥稳定碎石材料中加入RA后，材料的最佳含水量明显增大，混入部分RAP后能小幅降低最佳含水量。
　　测试水泥稳定碎石的力学性能、收缩性能。结果表明:在水泥稳定碎石中加入RA能够有效提高其力学性能，在再生水泥稳定碎石中混入RAP对其强度性能影响不大;在其他条件不变的情况下，在一定范围内水泥剂量越高，养生温度越高，压实度越高的试件力学性能更强;振动成型比静压成型的试件力学性能强;掺入RA会降低材料的抗收缩性能，在再生水泥稳定碎石中混入RAP后能够降低材料对水和温度的敏感性，提升材料的抗收缩性能。
　　将旧路面材料用于道路基层的再生技术，拥有简化施工工序、节约材料、回收速度快、保证回收料质量、产品质量高、保护环境等优点，具有良好的经济效益、社会效益和资源环境效益。

目录

摘要

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1“白加黑”路面在道路工程中的应用现状

1．2．2 RAP铣刨料在无机结合料稳定基层中的再生技术研究现状

1．2．3 RA回收料再生技术研究现状

1．3 研究目的和意义

1．4 主要研究内容及技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 课题来源

2 旧路面材料性能评价

2．1 RAP铣刨料性能测试

2．2 RA回收料性能评价

2．2．1 粗骨料性能评价

2．2．2 细集料性能评价

2．3 胶结料选择

2．4 本章小结

3．1 配合比设计

3．1．1 集料筛分

3．1．2 集料级配

3．2 不同击实方式对最大干密度和最佳用水量的影响

3．2．1 最佳含水量和最大干密度的测试方法对比

3．2．2 击实试验试验方法

3．2．3 试验结果与分析

3．3 本章小结

4 再生水泥稳定碎石性能研究

4．1 再生水泥稳定碎石力学性能对比研究

4．1．1 无侧限抗压强度试验

4．1．2 无侧限抗压回弹模量试验

4．1．3 劈裂强度试验

4．2 再生水泥稳定碎石力学性能影响因素研究

4．2．1 水泥剂量对强度影响

4．2．2 成型方式对强度影响

4．2．3 压实度对强度影响

4．2．4 养生温度对强度影响

4．3 干燥收缩试验及机理分析

4．3．1 干缩试验试件制作和试验方法

4．3．2 干缩指标确定

4．3．3 试验测试及结果分析

4．3．4 干燥收缩机理

4．4 温缩试验及机理分析

4．4．1 温缩试验试件制作和试验方法

4．4．2 温缩试验测试及结果分析

4．4．3 温缩机理

4．5 本章小结

5 综合效益分析

5．1 旧复合式路面回收料全循环再生利用的优点

5．2 工程概况

5．2．1 旧路面概况

5．2．2 总体施工设计

5．2．3 施工方案

5．3 效益分析

5．3．1 经济效益

5．3．2 社会效益

5．3．3 资源环境效益

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的科研成果

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