內(nèi) 容 簡 介
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。 本書可供從事道路工程的科研、設計、施工、養(yǎng)護與建設管理技術人員參考,亦適合高等院校、科研機構相關專業(yè)技術人員、教師、研究生學習參考。 前言
近年來,我國僅干線公路大中修工程,每年產(chǎn)生瀝青路面舊料就達1.6億噸,然而,據(jù)統(tǒng)計,目前我國公路路面材料循環(huán)利用率不到30%,遠低于發(fā)達國家90%以上利用率的水平。加快推進公路路面材料循環(huán)利用工作,對促進公路交通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約資源、降低排放及保護環(huán)境具有重要意義。
瀝青路面廠拌熱再生技術是將回收的瀝青路面材料,運至瀝青拌和廠(場、站),經(jīng)破碎、篩分,以一定的比例與新集料、新瀝青、再生劑(必要時)等拌制成熱拌再生混合料,鋪筑路面的技術。研究和實踐表明,合理的材料組成設計與施工工藝能夠使得廠拌熱再生瀝青混合料及其再生瀝青路面具備與新拌瀝青混合料和瀝青路面相同的使用性能與使用壽命,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益。
廠拌熱再生技術已經(jīng)成為國內(nèi)外瀝青路面養(yǎng)護維修中重點推廣應用的技術之一,但是廠拌熱再生的一些關鍵技術與原理尚存在模糊之處,一定程度上限制了其實際工程使用效果。本書在課題組多年研究的基礎上,圍繞廠拌熱再生技術的關鍵原理與技術方法展開闡述,供相關技術人員參考。
全書分6章,第1章緒論,第2章SBS改性瀝青的老化,第3章老化瀝青的性能恢復,第4章熱再生瀝青混合料組成設計關鍵技術,第5章廠拌熱再生關鍵工藝技術,第6章工程實踐。第1章由黃曉明編寫,第2、
3、 4、
5章由馬濤編寫,第6章由趙永利編寫。在編寫過程中吸收了課題組多位博士、碩士的研究成果,并借鑒了國內(nèi)外的相關先進研究成果與經(jīng)驗。在此要感謝拾方治博士、李海軍博士、王真博士、顧凡博士、薛彥卿博士、祝譚雍博士、洪錦祥博士、張道義碩士、范慶國碩士、胡林碩士、王均樣碩士、符適碩士、李靖碩士、耿磊碩士、徐靜碩士等為本書所作的貢獻。在本書編寫中還得到諸多研究人員和單位的大力支持和幫助,在此一并表示衷心感謝。
本書有幸出版,得到了江蘇省優(yōu)勢學科建設資助,還要感謝東南大學交通學院青年教師發(fā)展委員會給予青年教師專著出版的支持與幫助。本書同時得到國家自然科學基金項目(51008075、
50878054、 51378006、
51378123)和東南大學青年教師資助計劃項目(2242015R30027)以及教育部霍英東基金項目(141076)的資助。由于作者水平有限,書中缺點和錯誤在所難免,望請國內(nèi)外同行專家、學者和讀者不吝賜教,批評指正。
作者 2014年底于南京 目錄
1緒論1 1.1瀝青路面的再生利用1 1.1.1國外應用概況1 1.1.2國內(nèi)應用概況2 1.1.3瀝青路面廠拌熱再生技術4 1.2廠拌熱再生混合料配合比設計方法5 1.2.1再生混合料組成設計基本流程6 1.2.2馬歇爾設計法7 1.2.3Superpave設計法9 1.3廠拌熱再生施工工藝與設備11 1.3.1舊瀝青路面的回收處理11 1.3.2回收舊料的粉碎和堆放12 1.3.3再生混合料生產(chǎn)設備14 1.4廠拌熱再生技術層次劃分18
2SBS改性瀝青的老化19 2.1SBS改性瀝青的基本特性19 2.1.1高聚物材料的基本特征19 2.1.2SBS改性機理20 2.1.3SBS改性瀝青的宏觀特性23 2.2SBS改性瀝青的性能老化規(guī)律25 2.2.1SBS改性瀝青老化的關鍵影響因素25 2.2.2SBS改性瀝青性能老化規(guī)律28 2.2.3測力延度性能評價31 2.3SBS改性劑的老化特性36 2.3.1SBS改性劑熱氧老化特性36 2.3.2改性劑在輕質(zhì)油分中的老化特性40 2.4SBS改性瀝青的老化機理45 2.4.1SBS改性瀝青的微觀結構分析46 2.4.2SBS改性瀝青的老化機理總結53 2.5SBS改性瀝青混合料的老化特征57 2.5.1老化SBS混合料的力學性能58 2.5.2老化SBS混合料的路用性能59 2.5.3SBS混合料性能老化機理60 3老化瀝青的性能恢復61 3.1瀝青的流變性質(zhì)61 3.1.1瀝青的基本流變特性61 3.1.2瀝青老化過程中的流變行為63 3.2老化瀝青性能再生機理64 3.2.1膠體結構組分調(diào)和65 3.2.2溶液相容性調(diào)衡68 3.2.3流變特性調(diào)和72 3.3再生劑的應用77 3.3.1再生劑的基本特性78 3.3.2再生劑對老化瀝青的性能恢復84 3.3.3再生劑的擴散作用特性90 3.4再生劑的研制99 3.4.1再生劑研制思路99 3.4.2改性再生劑配制100 3.4.3改性再生劑性能評價108 4熱再生瀝青混合料組成設計關鍵技術114 4.1再生混合料組成設計基本原則114 4.2回收舊料的關鍵性狀分析116 4.2.1回收舊料的應用概況116 4.2.2舊料的瀝青與級配評價120 4.2.3舊料摻配比率的選擇125 4.3老化瀝青(混合料)性能再生關鍵評價技術126 4.3.1老化瀝青抽提回收方法分析127 4.3.2基于混合料性能恢復的再生評價方法133 4.4再生混合料最大理論密度確定方法143 4.4.1規(guī)范方法概述143 4.4.2不同方法的適用性分析146 4.4.3試件真空法150 5廠拌熱再生關鍵工藝技術154 5.1再生工藝的核心影響因素154 5.2舊料對再生工藝的影響與處治措施157 5.2.1舊料的變異性影響因素158 5.2.2舊料的清潔性與含水率161 5.2.3舊料的處治與測試167 5.3廠拌熱再生舊料加熱效果分析171 5.3.1舊料殘留顆粒團分析171 5.3.2舊料合理加熱溫度分析176 5.3.3廠拌熱再生加熱工藝參數(shù)分析185 5.3.4加熱工藝對舊料添加比例的影響194 5.4廠拌熱再生拌和關鍵工藝工序196 5.4.1拌和順序與拌和時間196 5.4.2再生混合料短期儲存工序198 6工程實踐200 6.1廠拌熱再生設備升級改造200 6.1.1廠拌熱再生設備的基本要求200 6.1.2廠拌熱再生設備改造實例200 6.2廠拌熱再生瀝青混合料配合比設計203 6.2.1原材料測試與級配設計203 6.2.2馬歇爾配比設計207 6.2.3再生混合料性能檢驗209 6.3廠拌熱再生的施工控制212 6.3.1再生混合料施工前準備212 6.3.2廠拌熱再生瀝青混合料的生產(chǎn)213 6.3.3運輸與攤鋪碾壓216 參考文獻219 |