RAP与旧水泥稳定碎石复合冷再生混合料性能研究

作     者：闫强 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨锡武

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：复合冷再生 旧水泥稳定碎石 RAP 旧料配比 再生混合料性能 

摘      要：目前,我国公路建设已经进入维修、养护阶段,早期道路经过长时间的使用,面临着整修、改建。由于路面各层损坏程度不同,使得基层和面层的破坏厚度不一样。再加上结构层面位置关系,基层破坏后需将面层全部挖除;若基层部分损坏,应保留良好的基层厚度,挖除损坏的基层和面层避免资源的浪费,因此得到数量不同的两种旧料。本文结合实际道路铣刨厚度不同所产生不同掺量配比的两种旧料情况,对RAP与旧水泥稳定碎石材料进行复合冷再生研究。主要研究成果如下:1)初拟7种不同旧料掺配比例,采用重型击实法,成型试件。研究结合剂用量与不同旧料配比对混合料的成型参数的影响得出:同一水泥剂量下,RAP多的旧料配比混合料干密度大;同种旧料配比中,水泥剂量越多,混合料干密度越大。方差分析得出:结合料剂量与不同旧料配比对混合料干密度影响显著。2)改进水泥-乳化沥青混合料的成型方法,得出方法B:第一次双面击实50次,60℃养护24小时后进行二次击实25次后继续养护16小时后,室温养护12小时,成型试件效果较好。利用AI再生法预估乳化沥青剂量,得出RAP多的配比预估乳化沥青量较低。研究水泥量对最佳乳化沥青剂量的影响,得出水泥剂量越多,最佳乳化沥青剂量减少幅度越大,但与旧料配比不同引起的乳化沥青变化量相比可以忽略,并确定不同旧料配比的最佳乳化沥青剂量。3)在最佳含水率下成型试件,研究不同水泥剂量和5种不同掺量配比对水泥稳定再生混合料的强度、干缩性的影响。并对各个性能指标值进行汇总,得出综合性能较好的不同旧料配比所对应的水泥范围。在最佳乳化沥青剂量和最佳含水率下成型试件,研究不同水泥剂量和5种不同掺量配比对乳化沥青稳定再生混合料的强度、水温性等性能的影响。并对各个性能指标值进行汇总,得出综合性能较好的不同旧料配比所对应的水泥范围。4)对冷再生的作用机理进行总结性研究。利用扫描电镜观察水泥与沥青之间的微观结构,得出水泥稳定RAP中的水泥石与水泥稳定新材料的水泥石形态类似,部分水化物插入旧沥青膜内形成嵌入链接强度。总结水泥对乳化沥青稳定旧料的影响,得出水泥的加入使其强度等性能得到较大的改善,少量未水化水泥具有活性矿粉的作用。5)结合实际施工案例研究了厂拌冷再生施工工艺,并对冷再生技术进行了综合效益分析得出:每公里成本节约209.04万元,能带来良好的经济效益、社会和环境效益。