自然环境中许多因素都会对沥青路面性能产生 影响,导致其 逐 渐 老 化 衰 退,进而影响路面服役质 量。再生混 合 料 中 加 入 的 原 沥 青 路 面 旧 料(RAP) 会对其耐久性能产生影响。为确保沥青路面的耐久 性,需全面评价再生混合料性能,如不能达到要求, 则采取有 效 方 案 提 高 其 耐 久 性。该文对此进行研 究,以期为实际工程应用提供理论支撑。
1 耐久性能试验方案
RAP是再生混合料中的主要成分,容易受环境 因素影响而出现老化现象,其掺量对于混合料的耐 久性能至关重要。根据相关研究结果,30%~50% RAP掺量较为适 宜,就 地 热 再 生 混 合 料 中 RAP 掺 量较高,可超 过80%。因此,对就地热再生混合料 的耐久性能应倍加关注。
1.1 试验方案
(1)通过间接拉伸疲劳试验评价在重复荷载作 用下沥青混合料抵抗疲劳开裂的能力。
(2)沥青混合料抵抗不利自然环境影响后性能 退化,采用多重冻融循环和二次老化后的劈裂试验、 动态蠕变试验和半圆弯曲试验进行评价。
(3)室内试验所用混 合 料 中 RAP 与新 料 的 比 例为85∶15。
再生混合料采用以下配置方案:
1)只 添加再生剂,这是常规方法,根据 RAP沥青质量进 行添加,再生剂占比为2%;
2)同时添加 SBR 胶乳 和 Evotherm 温拌剂,再生剂用量为 RAP沥青质量 的1%,SBR 胶乳 用 量 为 RAP 沥青 质 量 的4%,温 拌剂用量为再生混合料沥青质量的5%;3)设立对 照组,为相同级配的新沥青混合料,与再生料进行对 比。沥青混合料的级配组成见图1。
采用旋转压实仪成型试件,间接拉伸疲劳试验、 劈 裂 试 验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验都在 UTM-25试验机上完成。
2 水温循环作用下再生混合料的耐久性能
(1)采用室内多次冻融循环模拟环境,冻 融 循 环的养生条 件 如 下:将 试 件 真 空 饱 水 后,先 在-18 ℃冰箱中养生24h,再放 入60 ℃恒温 水 槽 中 养 生 24h。
(2)制订3种水温循环养生方案,分 别 对 应 不 同试件组,其中第一组试件不经过冻融循环养生,第 二组试件冻融循环1次,第三组试件冻融循环3次。
(3)分别采取动态蠕变试验、半圆弯曲试验、劈 裂试验评价沥青混合料的高温抗变形、低温抗开裂 和抗水损害性能。动态蠕 变 试 验 温 度 为 60 ℃,轴 向 压 力 为 0.7 MPa。试件为 圆 柱 体,高 度 与 直 径 各 100 mm。试 验终止条件为荷载作用达到10000次、轴向累积微 应变达到50000με或蠕变曲线进入第三阶段。
1)未冻融试件中,流变次数最大 的为再生混 合 料(SBR ),最小 的 为 再 生 混 合 料(再 生剂),新沥青混合料位于二者之间,说明将SBR 胶 乳加入再生混合料可提高其抗车辙性能。
2)混合料经冻融循环后流变次数下降,说明经水温循环作用 后其抗车辙性能下降。
3)与未冻融情况相比,再生 混合料经过1、3次冻融循环后其流变次数下降,且 下降幅度较大,新料在1次冻融后流变次数下降幅 度相对较小。
3 长期老化作用下再生混合料的耐久性能
(1)再生混合料室内长期老化模拟试验采用85 ℃长期烘箱老化法。
(2)再生混 合 料 试 件 和 新 料 试 件 都 分 为2组, 分别在85 ℃强制生化培养箱(上海博迅BSP-800生化培养箱)中内养生5、10d。
(3)将长期老化模拟后的试件进行动态蠕变试 验、半圆弯曲试验和冻融劈裂试验,并将试验结果与 未模拟老化试件的试验结果进行比较,分析再生混 合料二次老化后性能变化规律。
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