本書重點針對瀝青路面廠拌熱再生技術展開探討與優(yōu)化分析。主要內(nèi)容包括瀝青(混合料)的性能老化機理與性能老化規(guī)律分析;老化瀝青的性能恢復機理與手段,再生劑的應用、研制與評價;廠拌熱再生瀝青混合料材料組成設計的關鍵影響因素與關鍵技術方法;廠拌熱再生施工工藝的核心影響因素與關鍵工藝工序參數(shù)優(yōu)化;以及廠拌熱再生技術的工程實踐等。
1 緒論
1.1 瀝青路面的再生利用
1.1.1 國外應用概況
1.1.2 國內(nèi)應用概況
1.1.3 瀝青路面廠拌熱再生技術
1.2 廠拌熱再生混合料配合比設計方法
1.2.1 再生混合料組成設計基本流程
1.2.2 馬歇爾設計法
1.2.3 Superpave設計法
1.3 廠拌熱再生施工工藝與設備
1.3.1 舊瀝青路面的回收處理
1.3.2 回收舊料的粉碎和堆放
1.3.3 再生混合料生產(chǎn)設備
1.4 廠拌熱再生技術層次劃分
2 SBS改性瀝青的老化
2.1 SBS改性瀝青的基本特性
2.1.1 高聚物材料的基本特征
2.1.2 SBS改性機理
2.1.3 SBS改性瀝青的宏觀特性
2.2 SBS改性瀝青的性能老化規(guī)律
2.2.1 SBS改性瀝青老化的關鍵影響因素
2.2.2 SBS改性瀝青性能老化規(guī)律
2.2.3 測力延度性能評價
2.3 SBS改性劑的老化特性
2.3.1 SBS改性劑熱氧老化特性
2.3.2 改性劑在輕質(zhì)油分中的老化特性
2.4 SBS改性瀝青的老化機理
2.4.1 SBS改性瀝青的微觀結構分析
2.4.2 SBS改性瀝青的老化機理總結
2.5 SBS改性瀝青混合料的老化特征
2.5.1 老化SBS混合料的力學性能
2.5.2 老化SBS混合料的路用性能
2.5.3 SBS混合料性能老化機理
3 老化瀝青的性能恢復
3.1 瀝青的流變性質(zhì)
3.1.1 瀝青的基本流變特性
3.1.2 瀝青老化過程中的流變行為
3.2 老化瀝青性能再生機理
3.2.1 膠體結構組分調(diào)和
3.2.2 溶液相容性調(diào)衡
3.2.3 流變特性調(diào)和
3.3 再生劑的應用
3.3.1 再生劑的基本特性
3.3.2 再生劑對老化瀝青的性能恢復
3.3.3 再生劑的擴散作用特性
3.4 再生劑的研制
3.4.1 再生劑研制思路
3.4.2 改性再生劑配制
3.4.3 改性再生劑性能評價
4 熱再生瀝青混合料組成設計關鍵技術
4.1 再生混合料組成設計基本原則
4.2 回收舊料的關鍵性狀分析
4.2.1 回收舊料的應用概況
4.2.2 舊料的瀝青與級配評價
4.2.3 舊料摻配比率的選擇
4.3 老化瀝青(混合料)性能再生關鍵評價技術
4.3.1 老化瀝青抽提回收方法分析
4.3.2 基于混合料性能恢復的再生評價方法
4.4 再生混合料最大理論密度確定方法
4.4.1 規(guī)范方法概述
4.4.2 不同方法的適用性分析
4.4.3 試件真空法
5 廠拌熱再生關鍵工藝技術
5.1 再生工藝的核心影響因素
5.2 舊料對再生工藝的影響與處治措施
5.2.1 舊料的變異性影響因素
5.2.2 舊料的清潔性與含水率
5.2.3 舊料的處治與測試
5.3 廠拌熱再生舊料加熱效果分析
5.3.1 舊料殘留顆粒團分析
5.3.2 舊料合理加熱溫度分析
5.3.3 廠拌熱再生加熱工藝參數(shù)分析
5.3.4 加熱工藝對舊料添加比例的影響
5.4 廠拌熱再生拌和關鍵工藝工序
5.4.1 拌和順序與拌和時間
5.4.2 再生混合料短期儲存工序
6 工程實踐
6.1 廠拌熱再生設備升級改造
6.1.1 廠拌熱再生設備的基本要求
6.1.2 廠拌熱再生設備改造實例
6.2 廠拌熱再生瀝青混合料配合比設計
6.2.1 原材料測試與級配設計
6.2.2 馬歇爾配比設計
6.2.3 再生混合料性能檢驗
6.3 廠拌熱再生的施工控制
6.3.1 再生混合料施工前準備
6.3.2 廠拌熱再生瀝青混合料的生產(chǎn)
6.3.3 運輸與攤鋪碾壓
《東南交通青年教師科研論叢:瀝青路廠拌熱再生關鍵技術》:
3)高溫黏度特性
黏度反映了瀝青在發(fā)生流動時,內(nèi)部分子摩擦阻力的大小。改性瀝青高溫黏度與基質(zhì)瀝青黏度特性相差較大,因此以往評價基質(zhì)瀝青黏度一溫度變化特性的研究方法也不能直接應用于改性瀝青的研究。不同于基質(zhì)瀝青,SBS改性瀝青的高溫黏度并不隨溫度升高而一直減小,而是在1400C左右存在波動現(xiàn)象。梁曉莉,張爭奇等通過對不同溫度段內(nèi)各種瀝青的黏度值分析發(fā)現(xiàn),SBS改性瀝青黏度隨溫度的變化實際上是瀝青與改性劑狀態(tài)變化的綜合作用的結果,黏度的大小與改性劑,基質(zhì)瀝青以及兩者的相互作用有關。李寧利等通過BrooMeild旋轉黏度試驗,發(fā)現(xiàn)當溫度低于150℃時SBS改性瀝青黏度與溫度存在很好的依賴性,且剪切速率大小對改性瀝青黏度也有顯著影響。原健安等通過引入增比黏度的概念,分析得出SBS在瀝青中絕不是簡單的溶解過程,而是有選擇的吸附極性相近,互相作用性較強的組分而溶脹。
4)動態(tài)力學性能
SBS改性瀝青的粘彈特性及流變特性是其高溫黏度、軟化點等特性的更深入反映。SBS的加入對基質(zhì)瀝青的作用體現(xiàn)在:對瀝青小分子的吸附、在瀝青連續(xù)相中根據(jù)劑量和結構類型不同形成結構化程度不同的網(wǎng)絡結構、小分子滲透到SBS分子結構中后對SBS的溶脹和增塑作用。王秉綱,陳華鑫等通過動態(tài)剪切流變試驗分析得到,在較低溫度下改性瀝青的動態(tài)力學性能(復數(shù)模量和損耗因子)主要取決于基質(zhì)瀝青,當溫度升高到某一臨界值時,基質(zhì)瀝青的復數(shù)模量變化幅度很小,相位角趨近于90,即近乎表現(xiàn)為完全黏性,此時改性瀝青的彈性基本上由SBS提供。同時他們還發(fā)現(xiàn),在該臨界溫度處反而出現(xiàn)相位角下降,表現(xiàn)出改性瀝青的彈性會出現(xiàn)突增的現(xiàn)象。孟勇軍,張肖寧等通過對不同S/B比時改性瀝青動態(tài)力學分析,指出S/B比對改性瀝青的黏度也有影響,低S/B比值的改性瀝青具有更好的彈性回復能力。黃衛(wèi)東,孫立軍[36]等通過對SBS改性瀝青的顯微結構觀察指出,聚合物相在改性瀝青中所占的面積百分率,聚合物相的粒徑大小,以及聚合物相的形狀對改性瀝青流變性起決定作用。通過引入最大固相分率概念,運用經(jīng)典流變學理論,建立了反映改性瀝青流變性質(zhì)的KD方程。
5)SBS改性瀝青的技術標準
根據(jù)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40—2004)的要求,SBS改性瀝青的質(zhì)量應符合表2.1的技術要求,其中PI值可作為選擇性指標。當使用表列以外的聚合物及復合改性瀝青時,可通過試驗研究制訂相應的技術要求。
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