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基于RAP粗料的瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)與性能提升研究一、引言1.1研究背景與意義隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),道路建設(shè)和維護(hù)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)瀝青混合料的需求也日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的瀝青混合料生產(chǎn)依賴大量的新瀝青和集料,然而,新瀝青資源的有限性以及集料開采對(duì)環(huán)境造成的破壞,使得尋找可持續(xù)的替代方案成為當(dāng)務(wù)之急。在此背景下,回收瀝青路面材料(RecycledAsphaltPavement,簡(jiǎn)稱RAP)的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生,成為解決資源與環(huán)境問題的重要途徑。RAP是指從舊瀝青路面銑刨、回收得到的瀝青混合料,其中包含了老化的瀝青和具有一定性能的集料。將RAP重新應(yīng)用于瀝青混合料中,不僅能夠減少新瀝青和集料的使用量,降低對(duì)自然資源的依賴,還能有效降低道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)成本,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),減少?gòu)U棄瀝青混合料的排放,避免了其對(duì)環(huán)境造成的污染,符合可持續(xù)發(fā)展的理念,具有重要的環(huán)保意義。然而,RAP中的瀝青由于長(zhǎng)期受到車輛荷載、陽光、氧氣和溫度等因素的作用,已經(jīng)發(fā)生老化,其性能與新瀝青存在較大差異。此外,RAP中的集料表面裹覆著老化瀝青,這也會(huì)對(duì)新瀝青混合料的性能產(chǎn)生影響。如果直接將RAP摻入瀝青混合料中而不進(jìn)行合理的配合比設(shè)計(jì),可能會(huì)導(dǎo)致混合料的性能不穩(wěn)定,如高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性等不能滿足工程要求,進(jìn)而影響道路的使用壽命和行車安全。因此,對(duì)基于RAP粗料的瀝青混合料配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過優(yōu)化配合比,可以充分發(fā)揮RAP粗料的性能優(yōu)勢(shì),使RAP與新瀝青、新集料等材料之間達(dá)到最佳的組合狀態(tài),從而提高瀝青混合料的綜合性能。這不僅能夠確保道路在各種復(fù)雜環(huán)境和交通荷載條件下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,減少路面病害的發(fā)生,提高行車的舒適性和安全性,還能進(jìn)一步推動(dòng)RAP在道路工程中的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)道路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)RAP的研究起步較早,在20世紀(jì)70年代初,美國(guó)就開始在混合料中使用RAP,早期主要采用馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法和更細(xì)的砂質(zhì)混合料,使用滲透等級(jí)或粘度等級(jí)的瀝青膠結(jié)料。由于當(dāng)時(shí)車轍是主要病害,而RAP中的老化瀝青與新瀝青混合后的硬化效果,以及馬歇爾設(shè)計(jì)中較高的瀝青含量能減輕脆性增加,使得高RAP含量的混合料也能有良好性能。到了20世紀(jì)90年代中期,Superpave的引入給瀝青規(guī)格和配合比設(shè)計(jì)帶來變革,新系統(tǒng)量化了老化影響,采用新的壓實(shí)設(shè)備并按交通荷載劃分,這使得各州在初期對(duì)添加RAP持謹(jǐn)慎態(tài)度。隨著21世紀(jì)初油價(jià)上漲,國(guó)家合作公路研究計(jì)劃(NCHRP)對(duì)RAP和Superpave設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究,為RAP的重新使用提供了動(dòng)力,美國(guó)國(guó)有公路運(yùn)輸管理員協(xié)會(huì)(AASHTO)將相關(guān)建議納入Superpave混合料設(shè)計(jì)規(guī)范M323,擴(kuò)大了RAP在Superpave混合料中的使用量。此外,NCHRP和國(guó)家瀝青技術(shù)中心(NCAT)對(duì)高RAP含量混合料(大于25%)的設(shè)計(jì)和性能研究表明,高RAP混合料在路面結(jié)構(gòu)下層能減少路面變形和開裂,現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)良好,并且提出用再生瀝青替代百分比(RBR)代替再生瀝青路面百分比,以及利用RAP分級(jí)控制高RAP混合料級(jí)配和瀝青替換。國(guó)內(nèi)對(duì)RAP的再生利用研究起步相對(duì)較晚,但近年來發(fā)展迅速。眾多學(xué)者針對(duì)RAP開展了多方面研究,在配合比設(shè)計(jì)上,通過大量試驗(yàn)研究不同RAP摻量下瀝青混合料的性能變化規(guī)律,結(jié)合馬歇爾試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)等,確定最佳的RAP摻量范圍以及新瀝青、新集料和RAP之間的比例關(guān)系。例如,有研究通過優(yōu)化配合比,使大摻量RAP廠拌熱再生瀝青混合料的力學(xué)性能和抗水穩(wěn)定性得到顯著提升。在性能研究方面,全面分析了RAP對(duì)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等性能的影響。有研究表明,適量摻入RAP可以提高瀝青混合料的抗車轍能力和抗水損害能力,但過高的RAP摻量會(huì)導(dǎo)致混合料低溫抗裂性降低、空隙率增大等問題。在再生劑的應(yīng)用研究上,也取得了一定成果,明確了再生劑能夠恢復(fù)老化瀝青性能,通過組分調(diào)合機(jī)理和高分子溶液相容性機(jī)理,改善再生瀝青混合料的路用性能。然而,當(dāng)前研究仍存在一些不足。一方面,不同地區(qū)的RAP性質(zhì)差異較大,現(xiàn)有研究成果在不同地區(qū)的通用性有待提高,缺乏針對(duì)特定地區(qū)RAP特性的系統(tǒng)研究。另一方面,對(duì)于高RAP摻量(尤其是超過50%)的瀝青混合料,如何在保證性能的前提下,進(jìn)一步提高其在實(shí)際工程中的應(yīng)用范圍和穩(wěn)定性,相關(guān)研究還不夠深入。此外,在配合比設(shè)計(jì)過程中,如何更加精準(zhǔn)地考慮RAP中老化瀝青與新瀝青、新集料之間的相互作用,建立更為完善的理論模型,也是未來需要進(jìn)一步探索的方向。1.3研究?jī)?nèi)容與方法本研究將圍繞基于RAP粗料的瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)展開,綜合運(yùn)用多種研究方法,深入剖析各因素對(duì)瀝青混合料性能的影響,以實(shí)現(xiàn)配合比的優(yōu)化,具體內(nèi)容和方法如下:研究?jī)?nèi)容:原材料性能分析:對(duì)RAP粗料、新瀝青、新集料等原材料進(jìn)行全面的性能測(cè)試與分析。其中,針對(duì)RAP粗料,詳細(xì)測(cè)定其瀝青含量、集料級(jí)配、瀝青老化程度等指標(biāo);對(duì)新瀝青,測(cè)試針入度、軟化點(diǎn)、延度等常規(guī)性能以及高溫性能、低溫性能等指標(biāo);對(duì)新集料,分析其顆粒形狀、壓碎值、磨耗值、與瀝青的粘附性等性能。通過這些測(cè)試,掌握原材料的基本特性,為后續(xù)配合比設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。配合比設(shè)計(jì)與優(yōu)化:基于前期對(duì)原材料性能的分析結(jié)果,采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法,初步設(shè)計(jì)不同RAP摻量的瀝青混合料配合比,確定新瀝青、新集料、RAP粗料以及可能添加的再生劑、添加劑等的比例關(guān)系。然后,通過對(duì)不同配合比下瀝青混合料的物理性能(如密度、空隙率、飽和度等)和力學(xué)性能(如馬歇爾穩(wěn)定度、流值、劈裂強(qiáng)度等)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、響應(yīng)面法等優(yōu)化方法,對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以確定最佳配合比,使瀝青混合料在滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)要求的前提下,最大程度地發(fā)揮RAP粗料的作用。性能研究:對(duì)優(yōu)化配合比后的瀝青混合料進(jìn)行系統(tǒng)的性能研究,包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等方面。通過車轍試驗(yàn),測(cè)定瀝青混合料在高溫條件下的動(dòng)穩(wěn)定度,評(píng)估其抵抗車轍變形的能力;利用低溫彎曲試驗(yàn),測(cè)試混合料在低溫下的抗彎拉強(qiáng)度、破壞應(yīng)變等指標(biāo),評(píng)價(jià)其低溫抗裂性能;借助浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn),分析瀝青混合料在水作用下的殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比等,判斷其水穩(wěn)定性;通過疲勞試驗(yàn),研究瀝青混合料在重復(fù)荷載作用下的疲勞壽命和疲勞性能變化規(guī)律,為道路的長(zhǎng)期使用性能提供依據(jù)。微觀結(jié)構(gòu)分析:運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)等微觀測(cè)試手段,對(duì)瀝青混合料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析。研究RAP粗料與新瀝青、新集料之間的界面結(jié)合情況,分析老化瀝青在新瀝青中的分散狀態(tài),以及再生劑、添加劑等對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響。通過微觀結(jié)構(gòu)分析,從微觀層面揭示瀝青混合料性能變化的內(nèi)在機(jī)理,為配合比設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供微觀理論支持。研究方法:實(shí)驗(yàn)研究法:這是本研究的主要方法。通過大量的室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)原材料性能進(jìn)行測(cè)試,制備不同配合比的瀝青混合料試件,并對(duì)其進(jìn)行各種性能試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中,嚴(yán)格按照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作,確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。例如,在進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí),依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)的規(guī)定,準(zhǔn)確控制試件的成型溫度、擊實(shí)次數(shù)等參數(shù),保證試驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。數(shù)據(jù)分析與處理方法:運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和數(shù)據(jù)分析軟件,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和處理。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,找出不同因素之間的相關(guān)性,確定各因素對(duì)瀝青混合料性能的影響規(guī)律。利用圖表、曲線等形式直觀地展示數(shù)據(jù)變化趨勢(shì),為配合比優(yōu)化和性能評(píng)價(jià)提供有力的數(shù)據(jù)支持。例如,采用線性回歸分析方法,建立RAP摻量與瀝青混合料某些性能指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型,預(yù)測(cè)不同RAP摻量下混合料的性能變化。微觀測(cè)試技術(shù):借助先進(jìn)的微觀測(cè)試技術(shù),如掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)等,對(duì)瀝青混合料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。通過微觀圖像分析,直觀地觀察RAP粗料與新瀝青、新集料之間的相互作用情況,以及微觀結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀性能的影響。這些微觀測(cè)試技術(shù)能夠?yàn)檠芯繛r青混合料的性能提供微觀層面的信息,有助于從本質(zhì)上理解和解釋瀝青混合料的性能變化機(jī)制。理論分析方法:結(jié)合瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)理論、材料力學(xué)原理等,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。從理論角度探討RAP粗料在瀝青混合料中的作用機(jī)理,以及配合比設(shè)計(jì)對(duì)混合料性能的影響。通過理論分析,為配合比優(yōu)化和性能改善提供理論依據(jù),使研究結(jié)果更具科學(xué)性和指導(dǎo)性。二、RAP粗料特性分析2.1RAP粗料的來源與組成RAP粗料主要來源于舊瀝青路面的銑刨、翻挖等作業(yè)。在道路的長(zhǎng)期使用過程中,由于受到車輛荷載的反復(fù)作用、自然環(huán)境因素(如陽光、溫度、雨水等)的侵蝕,瀝青路面逐漸出現(xiàn)各種病害,如車轍、裂縫、坑槽等,當(dāng)這些病害發(fā)展到一定程度,影響道路的正常使用和行車安全時(shí),就需要對(duì)路面進(jìn)行維修或重建,此時(shí)會(huì)將舊瀝青路面銑刨下來,得到含有老化瀝青和集料的RAP材料,經(jīng)過進(jìn)一步的加工處理,分離出不同粒徑的RAP粗料。從組成成分來看,RAP粗料主要包含舊瀝青和集料兩大部分。舊瀝青在長(zhǎng)期的使用過程中,經(jīng)歷了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。在物理方面,由于溫度的反復(fù)變化,瀝青會(huì)發(fā)生熱脹冷縮,導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸疏松;在化學(xué)方面,受到陽光中的紫外線、空氣中的氧氣以及水分等的作用,瀝青發(fā)生氧化、聚合等化學(xué)反應(yīng),使得瀝青的化學(xué)組成發(fā)生改變。具體表現(xiàn)為瀝青中的輕質(zhì)組分(如芳香分)逐漸減少,重質(zhì)組分(如瀝青質(zhì))逐漸增加,這使得瀝青的針入度降低、軟化點(diǎn)升高、延度減小,瀝青的黏性和塑性下降,脆性增加,從而影響其與集料的粘結(jié)性能。集料是RAP粗料的另一重要組成部分,其來源廣泛,包括石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖等不同類型的巖石。這些集料在舊瀝青路面中與瀝青共同承受車輛荷載,在長(zhǎng)期的使用過程中,部分集料可能會(huì)發(fā)生磨損、破碎等現(xiàn)象,導(dǎo)致其顆粒形狀和級(jí)配發(fā)生變化。例如,在交通繁忙的路段,集料受到車輛輪胎的反復(fù)摩擦和擠壓,表面會(huì)變得更加光滑,棱角逐漸磨損,這會(huì)影響集料之間的嵌擠作用;同時(shí),由于石料的破碎,細(xì)集料的含量可能會(huì)增加,使得集料的級(jí)配發(fā)生改變,進(jìn)而影響瀝青混合料的性能。此外,集料表面還裹覆著老化的瀝青膜,這層瀝青膜的存在不僅影響了集料與新瀝青的粘結(jié)性能,還會(huì)對(duì)瀝青混合料的整體性能產(chǎn)生重要影響。2.2RAP粗料的物理性能2.2.1顆粒形狀RAP粗料的顆粒形狀較為復(fù)雜,由于其經(jīng)歷了舊路面長(zhǎng)期的車輛荷載作用、銑刨和破碎等加工過程,使得其顆粒形態(tài)多樣。部分顆粒保留了原始集料的形狀特征,具有一定的棱角和不規(guī)則性,這些顆粒在瀝青混合料中能夠提供較好的嵌擠作用,增強(qiáng)混合料的骨架結(jié)構(gòu),從而提高混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。然而,也有一些顆粒在使用和加工過程中,棱角被磨損,表面變得相對(duì)光滑,這會(huì)降低顆粒之間的摩擦力和嵌擠效果,對(duì)混合料的性能產(chǎn)生不利影響。例如,在交通繁忙的路段,RAP粗料中的集料受到車輛輪胎的反復(fù)碾壓和摩擦,其表面的棱角逐漸被磨平,顆粒形狀更趨于圓形。這種形狀的改變會(huì)導(dǎo)致集料之間的咬合能力減弱,在受到外力作用時(shí),顆粒更容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),從而降低瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,增加路面出現(xiàn)車轍等病害的風(fēng)險(xiǎn)。此外,在銑刨和破碎過程中,如果設(shè)備參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或操作不規(guī)范,也可能導(dǎo)致RAP粗料顆粒形狀的過度破碎和不規(guī)則,影響其在混合料中的性能發(fā)揮。為了準(zhǔn)確描述RAP粗料的顆粒形狀,通常采用形狀系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行量化分析。常見的形狀系數(shù)包括扁平率、棱角性等。扁平率反映了顆粒在某一方向上的扁平程度,扁平率越大,顆粒越扁平,在混合料中容易產(chǎn)生排列方向的不均勻性,影響混合料的整體性能。棱角性則體現(xiàn)了顆粒表面的粗糙程度和棱角的尖銳程度,棱角性越高,顆粒之間的嵌擠作用越強(qiáng),有利于提高混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。通過對(duì)這些形狀系數(shù)的測(cè)定和分析,可以更好地了解RAP粗料的顆粒形狀特征,為瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供依據(jù)。2.2.2級(jí)配RAP粗料的級(jí)配是影響瀝青混合料性能的關(guān)鍵因素之一。級(jí)配是指集料中不同粒徑顆粒的分布情況,它直接關(guān)系到混合料的密實(shí)度、空隙率以及強(qiáng)度等性能。由于RAP粗料來源于舊瀝青路面,其級(jí)配受到原路面設(shè)計(jì)、使用年限、交通荷載以及養(yǎng)護(hù)措施等多種因素的影響,存在較大的變異性。在舊路面的長(zhǎng)期使用過程中,受到車輛荷載的反復(fù)作用,集料會(huì)發(fā)生磨損、破碎等現(xiàn)象,導(dǎo)致細(xì)集料含量增加,級(jí)配曲線發(fā)生變化。尤其是在交通量大、重載車輛多的路段,這種變化更為明顯。例如,原路面設(shè)計(jì)為連續(xù)級(jí)配的瀝青混合料,在經(jīng)過多年使用后,由于集料的磨損和破碎,可能會(huì)出現(xiàn)級(jí)配偏細(xì)的情況,即細(xì)集料含量超出設(shè)計(jì)范圍,而粗集料含量相對(duì)減少。這種級(jí)配的改變會(huì)影響混合料的骨架結(jié)構(gòu),降低其抵抗變形的能力,使得路面在高溫條件下更容易出現(xiàn)車轍病害。此外,RAP粗料在銑刨、回收和加工過程中,也可能導(dǎo)致級(jí)配的進(jìn)一步變化。銑刨設(shè)備的類型、銑刨深度以及破碎設(shè)備的性能等因素,都會(huì)對(duì)RAP粗料的級(jí)配產(chǎn)生影響。例如,不同類型的銑刨機(jī)在銑刨過程中,對(duì)路面材料的破碎程度不同,可能會(huì)使RAP粗料中不同粒徑顆粒的比例發(fā)生改變。破碎設(shè)備的破碎比和篩分效率也會(huì)影響RAP粗料的最終級(jí)配,如果破碎比過大或篩分效率不高,可能會(huì)導(dǎo)致粗集料含量過高或細(xì)集料含量過低,從而影響瀝青混合料的性能。為了準(zhǔn)確掌握RAP粗料的級(jí)配情況,需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的篩分試驗(yàn)。通過篩分試驗(yàn),可以得到不同篩孔尺寸下RAP粗料的通過率,進(jìn)而繪制出級(jí)配曲線。將RAP粗料的級(jí)配曲線與目標(biāo)級(jí)配范圍進(jìn)行對(duì)比分析,可以評(píng)估其級(jí)配的合理性,并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)RAP粗料的級(jí)配進(jìn)行調(diào)整。例如,當(dāng)RAP粗料的級(jí)配偏細(xì)時(shí),可以通過添加適量的粗集料來調(diào)整級(jí)配;當(dāng)級(jí)配偏粗時(shí),則可以添加細(xì)集料進(jìn)行調(diào)整。合理調(diào)整RAP粗料的級(jí)配,能夠使其與新集料更好地匹配,優(yōu)化瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu),提高混合料的性能。2.2.3密度RAP粗料的密度是其重要的物理性能指標(biāo)之一,它反映了材料的密實(shí)程度和質(zhì)量分布情況。RAP粗料的密度主要受到集料的種類、瀝青含量以及顆粒形狀和級(jí)配等因素的影響。不同種類的集料具有不同的密度,例如石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖等常見集料的密度存在一定差異。在RAP粗料中,由于集料來源的多樣性,其密度也會(huì)有所不同。一般來說,密度較大的集料在RAP粗料中所占比例越高,RAP粗料的整體密度就越大。此外,RAP粗料中的瀝青含量也會(huì)對(duì)其密度產(chǎn)生影響。瀝青的密度相對(duì)較小,隨著瀝青含量的增加,RAP粗料的密度會(huì)有所降低。顆粒形狀和級(jí)配同樣會(huì)影響RAP粗料的密度。具有良好級(jí)配的RAP粗料,其顆粒之間能夠相互填充,形成較為密實(shí)的結(jié)構(gòu),從而使密度相對(duì)較大。而如果顆粒形狀不規(guī)則或級(jí)配不合理,會(huì)導(dǎo)致顆粒之間的空隙較大,使得RAP粗料的密度降低。例如,當(dāng)RAP粗料中存在較多的扁平顆?;蜥樒瑺铑w粒時(shí),這些顆粒在堆積過程中會(huì)形成較大的空隙,降低材料的密實(shí)度,進(jìn)而使密度減小。準(zhǔn)確測(cè)定RAP粗料的密度對(duì)于瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)和性能控制具有重要意義。在配合比設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)RAP粗料的密度來準(zhǔn)確計(jì)算其在混合料中的用量,以保證混合料的組成比例符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí),密度還與瀝青混合料的壓實(shí)性能密切相關(guān)。密度較大的RAP粗料在壓實(shí)過程中,能夠承受更大的壓實(shí)功,更容易達(dá)到較高的壓實(shí)度,從而提高瀝青混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。相反,如果RAP粗料的密度過小,在壓實(shí)過程中可能難以達(dá)到預(yù)期的壓實(shí)度,導(dǎo)致混合料的空隙率過大,影響其水穩(wěn)定性和耐久性等性能。通常采用蠟封法、表干法等方法來測(cè)定RAP粗料的密度。蠟封法適用于測(cè)定吸水率較大的集料的密度,通過將集料表面涂蠟,使其形成密封層,然后測(cè)量其在水中的浮力,從而計(jì)算出密度。表干法主要用于測(cè)定吸水率較小的集料的密度,通過擦干集料表面的水分,直接測(cè)量其在空氣中的質(zhì)量和在水中的浮力,進(jìn)而計(jì)算出密度。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)RAP粗料的具體特性選擇合適的密度測(cè)定方法,以確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.3RAP粗料中舊瀝青性能RAP粗料中的舊瀝青經(jīng)歷了長(zhǎng)期的使用過程,受到多種因素的作用,其性能發(fā)生了顯著變化,這些變化對(duì)瀝青混合料的整體性能有著重要影響。舊瀝青的老化程度是衡量其性能變化的關(guān)鍵指標(biāo)。在道路使用過程中,舊瀝青受到紫外線、氧氣、溫度等因素的綜合作用,發(fā)生了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化,導(dǎo)致老化程度逐漸加深。其中,氧化反應(yīng)是導(dǎo)致瀝青老化的主要化學(xué)過程,在氧氣的作用下,瀝青中的輕質(zhì)組分如芳香分逐漸被氧化,轉(zhuǎn)化為相對(duì)分子質(zhì)量較大的膠質(zhì)和瀝青質(zhì),使得瀝青的化學(xué)組成發(fā)生改變,從而影響其性能。舊瀝青的針入度是反映其軟硬程度的重要指標(biāo)。隨著老化程度的加深,瀝青中的輕質(zhì)組分減少,重質(zhì)組分增加,導(dǎo)致瀝青的針入度降低,瀝青變得更加堅(jiān)硬,黏性減小。針入度的降低使得舊瀝青在與新瀝青、新集料混合時(shí),其與新集料的粘結(jié)能力下降,進(jìn)而影響瀝青混合料的整體性能。例如,在高溫條件下,由于舊瀝青的針入度較低,其流動(dòng)性較差,難以均勻地包裹新集料,導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力不足,容易出現(xiàn)集料剝落等現(xiàn)象,降低瀝青混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。軟化點(diǎn)是衡量舊瀝青高溫性能的重要參數(shù)。老化后的舊瀝青,由于其化學(xué)組成的改變,軟化點(diǎn)通常會(huì)升高。這意味著舊瀝青在較高溫度下才會(huì)開始軟化變形,雖然在一定程度上提高了瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,但同時(shí)也使得瀝青混合料在低溫時(shí)更容易出現(xiàn)脆性開裂。因?yàn)檐浕c(diǎn)的升高,使得瀝青在低溫下的柔韌性和變形能力降低,當(dāng)受到低溫收縮應(yīng)力或車輛荷載作用時(shí),瀝青混合料內(nèi)部的應(yīng)力集中難以得到有效釋放,從而容易引發(fā)裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。舊瀝青的延度也是其性能的重要體現(xiàn),它反映了瀝青的塑性和抗變形能力。老化后的舊瀝青,延度顯著減小,表明其塑性和抗變形能力下降。在瀝青混合料受到外力作用時(shí),延度較小的舊瀝青無法有效地緩沖和分散應(yīng)力,容易導(dǎo)致瀝青混合料出現(xiàn)開裂、破碎等破壞現(xiàn)象。特別是在低溫環(huán)境下,延度的減小使得瀝青混合料的低溫抗裂性能變差,嚴(yán)重影響道路的使用壽命。為了準(zhǔn)確評(píng)估RAP粗料中舊瀝青的性能,通常采用多種試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試。例如,通過薄膜烘箱試驗(yàn)(TFOT)或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)(RTFOT)模擬瀝青在加熱過程中的老化情況,然后測(cè)試?yán)匣鬄r青的針入度、軟化點(diǎn)、延度等指標(biāo),以評(píng)價(jià)其老化程度和性能變化。此外,還可以利用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析瀝青老化過程中的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化,通過凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定瀝青的分子量分布,進(jìn)一步深入了解舊瀝青的性能變化機(jī)制。通過對(duì)這些試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析,可以全面掌握RAP粗料中舊瀝青的性能狀況,為后續(xù)的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。三、原材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1實(shí)驗(yàn)原材料RAP粗料:本實(shí)驗(yàn)所用的RAP粗料取自[具體道路名稱]的舊瀝青路面銑刨料,該路段交通量大,路面使用年限較長(zhǎng),具有一定的代表性。在取回RAP粗料后,首先對(duì)其進(jìn)行了初步的清理和篩選,去除其中夾雜的雜物,如泥土、石塊等,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。然后,采用四分法對(duì)RAP粗料進(jìn)行縮分,得到用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的樣品。對(duì)RAP粗料的基本性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,其瀝青含量為[X]%,通過篩分試驗(yàn)確定其級(jí)配情況,具體級(jí)配曲線與規(guī)范要求的級(jí)配范圍進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)部分粒徑范圍的通過率存在一定差異。通過旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)(RTFOT)對(duì)RAP粗料中的舊瀝青進(jìn)行老化模擬,并測(cè)試?yán)匣鬄r青的針入度為[X](0.1mm)、軟化點(diǎn)為[X]℃、延度為[X]cm,老化指數(shù)(PI)為[X],表明舊瀝青的老化程度較深。新瀝青:選用[瀝青品牌及型號(hào)]的道路石油瀝青作為新瀝青,其具有良好的粘結(jié)性、耐久性和高低溫性能,廣泛應(yīng)用于道路工程中。對(duì)新瀝青的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,針入度(25℃,100g,5s)為[X](0.1mm),軟化點(diǎn)(環(huán)球法)為[X]℃,延度(15℃,5cm/min)大于[X]cm,符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)中對(duì)該型號(hào)瀝青的技術(shù)要求。此外,為了進(jìn)一步研究新瀝青與RAP粗料中舊瀝青的相容性,采用瀝青四組分分析方法,對(duì)新瀝青的飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定,分別為[X]%、[X]%、[X]%和[X]%。集料:新集料選用當(dāng)?shù)爻S玫腫集料種類,如石灰?guī)r],其質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨性能好,與瀝青具有良好的粘附性。對(duì)集料的物理性能進(jìn)行了全面測(cè)試,包括壓碎值為[X]%,磨耗值為[X]%,洛杉磯磨耗損失為[X]%,堅(jiān)固性為[X]%,針片狀顆粒含量為[X]%,含泥量小于[X]%,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。同時(shí),對(duì)集料進(jìn)行了篩分試驗(yàn),確定其級(jí)配組成,為后續(xù)的配合比設(shè)計(jì)提供依據(jù)。細(xì)集料采用機(jī)制砂,其潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),石粉含量為[X]%,砂當(dāng)量為[X]%,亞甲藍(lán)值為[X]g/kg,符合相關(guān)規(guī)范對(duì)細(xì)集料的技術(shù)要求。添加劑:為了改善瀝青混合料的性能,提高其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性等,在實(shí)驗(yàn)中添加了[添加劑名稱,如抗剝落劑、纖維穩(wěn)定劑等]??箘兟鋭┻x用[具體型號(hào)],其主要作用是增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力,提高瀝青混合料的抗水損害能力。纖維穩(wěn)定劑采用[纖維種類,如木質(zhì)素纖維],其具有良好的吸附瀝青能力和分散性,能夠增加瀝青混合料的韌性和高溫穩(wěn)定性,防止瀝青流淌。木質(zhì)素纖維的吸油率為[X]%,含水率小于[X]%,長(zhǎng)度為[X]mm,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。3.2實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)旨在通過系統(tǒng)研究不同因素對(duì)瀝青混合料性能的影響,優(yōu)化基于RAP粗料的瀝青混合料配合比,提高其路用性能,具體實(shí)驗(yàn)方案如下:配合比設(shè)計(jì)思路:以馬歇爾設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ),充分考慮RAP粗料的特性,如顆粒形狀、級(jí)配、舊瀝青性能等,以及新瀝青、新集料的性能指標(biāo),確定各組成材料的比例關(guān)系。通過調(diào)整RAP粗料的摻量、新瀝青的用量以及添加劑的種類和用量,制備不同配合比的瀝青混合料試件。在設(shè)計(jì)過程中,以瀝青混合料的物理性能(如密度、空隙率、飽和度等)和力學(xué)性能(如馬歇爾穩(wěn)定度、流值、劈裂強(qiáng)度等)為主要控制指標(biāo),同時(shí)兼顧高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等路用性能要求,確保設(shè)計(jì)出的配合比能夠滿足實(shí)際工程的需要。實(shí)驗(yàn)變量確定:RAP粗料摻量:設(shè)置[X]%、[X]%、[X]%、[X]%、[X]%五個(gè)不同的摻量水平,研究RAP粗料摻量對(duì)瀝青混合料性能的影響規(guī)律。隨著RAP粗料摻量的增加,混合料中舊瀝青和舊集料的比例相應(yīng)增加,這可能會(huì)改變混合料的結(jié)構(gòu)組成和性能特點(diǎn)。例如,較高的RAP粗料摻量可能會(huì)提高混合料的高溫穩(wěn)定性,但同時(shí)也可能降低其低溫抗裂性和水穩(wěn)定性。瀝青用量:在每個(gè)RAP粗料摻量水平下,分別設(shè)計(jì)[X]%、[X]%、[X]%、[X]%、[X]%五個(gè)不同的瀝青用量,通過調(diào)整瀝青用量來優(yōu)化瀝青混合料的性能。瀝青用量的變化會(huì)直接影響瀝青混合料的粘結(jié)性能、空隙率和耐久性等。適量的瀝青用量可以保證集料之間的良好粘結(jié),形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu);而瀝青用量過多或過少都可能導(dǎo)致混合料性能的下降。添加劑種類和用量:選擇抗剝落劑和木質(zhì)素纖維作為添加劑,研究其對(duì)瀝青混合料性能的改善作用??箘兟鋭┑挠昧糠謩e設(shè)置為瀝青質(zhì)量的[X]%、[X]%、[X]%,木質(zhì)素纖維的用量設(shè)置為瀝青混合料總質(zhì)量的[X]%、[X]%、[X]%。抗剝落劑可以增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力,提高混合料的抗水損害能力;木質(zhì)素纖維則可以增加瀝青混合料的韌性和高溫穩(wěn)定性,防止瀝青流淌。實(shí)驗(yàn)步驟:原材料準(zhǔn)備:按照實(shí)驗(yàn)要求,準(zhǔn)確稱取RAP粗料、新瀝青、新集料以及添加劑等原材料。對(duì)RAP粗料進(jìn)行預(yù)處理,去除其中的雜質(zhì),并按照規(guī)定的級(jí)配要求進(jìn)行篩分和調(diào)整;新瀝青加熱至規(guī)定的施工溫度,使其具有良好的流動(dòng)性;新集料進(jìn)行清洗、烘干處理,確保其潔凈、干燥。試件制備:根據(jù)確定的配合比,將預(yù)熱后的RAP粗料、新集料和新瀝青加入瀝青混合料拌和機(jī)中,先干拌[X]s,使各材料初步混合均勻,然后加入適量的瀝青,濕拌[X]s,確保瀝青均勻包裹集料。在拌和過程中,根據(jù)需要加入抗剝落劑和木質(zhì)素纖維,繼續(xù)拌和[X]s,使添加劑充分分散在混合料中。將拌和好的瀝青混合料倒入試模中,采用馬歇爾擊實(shí)儀,按照雙面各擊實(shí)[X]次的標(biāo)準(zhǔn)方法成型試件,制備不同配合比的馬歇爾試件、車轍試件、低溫彎曲試件等,用于后續(xù)的性能測(cè)試。性能測(cè)試:物理性能測(cè)試:對(duì)成型后的馬歇爾試件進(jìn)行物理性能測(cè)試,包括測(cè)定試件的密度、空隙率、礦料間隙率(VMA)和瀝青飽和度(VFA)等指標(biāo)。密度采用表干法測(cè)定,通過測(cè)量試件在空氣中和水中的質(zhì)量,計(jì)算出試件的毛體積密度;空隙率根據(jù)試件的密度和理論最大相對(duì)密度計(jì)算得出;VMA和VFA則根據(jù)相關(guān)公式,結(jié)合試件的各項(xiàng)物理參數(shù)計(jì)算得到。這些物理性能指標(biāo)反映了瀝青混合料的密實(shí)程度和組成結(jié)構(gòu),對(duì)其力學(xué)性能和路用性能有著重要影響。力學(xué)性能測(cè)試:采用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀對(duì)馬歇爾試件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,測(cè)定其馬歇爾穩(wěn)定度和流值。馬歇爾穩(wěn)定度是指試件在規(guī)定的溫度和加載速率下,達(dá)到最大破壞荷載時(shí)的荷載值,反映了瀝青混合料抵抗外力變形的能力;流值則是指試件在達(dá)到最大破壞荷載時(shí)的垂直變形量,體現(xiàn)了瀝青混合料的塑性變形能力。通過分析馬歇爾穩(wěn)定度和流值的變化,評(píng)估不同配合比下瀝青混合料的力學(xué)性能。路用性能測(cè)試:高溫穩(wěn)定性測(cè)試:采用車轍試驗(yàn)對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。將車轍試件放置在車轍試驗(yàn)機(jī)上,在規(guī)定的溫度(如60℃)下,以一定的荷載和行走速度(如0.7MPa、42次/min)進(jìn)行反復(fù)碾壓,記錄試件在不同時(shí)間的變形情況,通過計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度來衡量瀝青混合料的高溫抗車轍能力。動(dòng)穩(wěn)定度越大,表明瀝青混合料在高溫條件下抵抗變形的能力越強(qiáng)。低溫抗裂性測(cè)試:利用低溫彎曲試驗(yàn)測(cè)試瀝青混合料的低溫抗裂性能。將低溫彎曲試件置于低溫環(huán)境箱中,冷卻至規(guī)定的試驗(yàn)溫度(如-10℃),然后在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上以一定的加載速率(如50mm/min)進(jìn)行三點(diǎn)彎曲加載,記錄試件的破壞荷載和破壞應(yīng)變,通過計(jì)算抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變來評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能??箯澙瓘?qiáng)度和破壞應(yīng)變?cè)酱螅f明瀝青混合料在低溫下抵抗開裂的能力越強(qiáng)。水穩(wěn)定性測(cè)試:通過浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來評(píng)估瀝青混合料的水穩(wěn)定性。浸水馬歇爾試驗(yàn)是將馬歇爾試件在規(guī)定溫度的水中浸泡一定時(shí)間(如48h)后,測(cè)定其殘留穩(wěn)定度,殘留穩(wěn)定度越大,表明瀝青混合料在水作用下的強(qiáng)度保持能力越強(qiáng),抗水損害性能越好;凍融劈裂試驗(yàn)是將試件進(jìn)行凍融循環(huán)處理后,測(cè)定其凍融劈裂強(qiáng)度比,凍融劈裂強(qiáng)度比越高,說明瀝青混合料抵抗凍融循環(huán)破壞的能力越強(qiáng),水穩(wěn)定性越好。疲勞性能測(cè)試:采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)瀝青混合料的疲勞性能進(jìn)行研究。將疲勞試件安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上,在規(guī)定的溫度和加載模式下,施加一定的荷載,記錄試件在不同加載次數(shù)下的應(yīng)變響應(yīng),直至試件破壞,通過分析疲勞壽命和疲勞曲線,評(píng)估瀝青混合料的疲勞性能。疲勞壽命越長(zhǎng),表明瀝青混合料在重復(fù)荷載作用下的耐久性越好。數(shù)據(jù)處理與分析:對(duì)各項(xiàng)性能測(cè)試所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析,采用圖表、曲線等形式直觀地展示不同實(shí)驗(yàn)變量對(duì)瀝青混合料性能的影響規(guī)律。通過方差分析、回歸分析等方法,確定各因素對(duì)瀝青混合料性能的影響顯著性和相關(guān)性,建立性能指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)變量之間的數(shù)學(xué)模型,為配合比的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)論,綜合考慮瀝青混合料的各項(xiàng)性能要求和工程實(shí)際情況,確定基于RAP粗料的瀝青混合料的最佳配合比。四、配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)過程4.1礦質(zhì)混合料級(jí)配設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)是瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其合理性直接影響瀝青混合料的性能。在基于RAP粗料的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,需要綜合考慮RAP粗料的特性、新集料的性能以及目標(biāo)級(jí)配要求,確定各組成材料的比例關(guān)系。依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)以及本實(shí)驗(yàn)的具體目標(biāo),確定了適用于本研究的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍。該級(jí)配范圍涵蓋了不同粒徑的集料通過率,以滿足瀝青混合料在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等方面的性能要求。例如,對(duì)于AC-13型瀝青混合料,規(guī)范規(guī)定其通過13.2mm篩孔的質(zhì)量百分率范圍為90%-100%,通過4.75mm篩孔的質(zhì)量百分率范圍為38%-68%等。在確定級(jí)配范圍時(shí),充分考慮了RAP粗料的級(jí)配特點(diǎn)以及新集料的級(jí)配情況,以確保兩者能夠合理搭配,形成良好的骨架結(jié)構(gòu)和密實(shí)狀態(tài)。為了確定各組成材料的比例,采用了試算法和圖解法相結(jié)合的方式。試算法的基本原理是根據(jù)各組成材料在不同篩孔上的分計(jì)篩余百分率,通過建立方程來求解各材料的用量比例。假設(shè)有RAP粗料、新粗集料、新細(xì)集料和礦粉四種材料,在某一篩孔i上,它們的分計(jì)篩余百分率分別為aRAP(i)、a新粗(i)、a新細(xì)(i)和a礦粉(i),擬配置的礦質(zhì)混合料在該篩孔上的分計(jì)篩余百分率要求為aM(i)。設(shè)RAP粗料、新粗集料、新細(xì)集料和礦粉在混合料中的參配比例分別為x、y、z和w,則可得到方程:x*aRAP(i)+y*a新粗(i)+z*a新細(xì)(i)+w*a礦粉(i)=aM(i)。通過選取多個(gè)關(guān)鍵篩孔,建立方程組并求解,即可初步確定各組成材料的用量比例。在實(shí)際計(jì)算過程中,首先找出RAP粗料中占優(yōu)勢(shì)含量的某一粒徑i的分計(jì)篩余百分率aRAP(i),并忽略其他集料在此粒徑的含量,即假設(shè)a新粗(i)=a新細(xì)(i)=a礦粉(i)=0,從而計(jì)算出RAP粗料在礦質(zhì)混合料中的用量比例x。然后,按照類似的方法,找出其他集料中的優(yōu)勢(shì)含量粒徑,依次計(jì)算出它們?cè)诨旌狭现械挠昧勘壤?。?jì)算得到的配合比需要進(jìn)行校核調(diào)整,通過計(jì)算合成級(jí)配,將其與目標(biāo)級(jí)配范圍進(jìn)行對(duì)比。若合成級(jí)配不在要求的級(jí)配范圍內(nèi),則需要調(diào)整各組成材料的用量比例,重新計(jì)算和復(fù)核,直至合成級(jí)配滿足要求。圖解法采用“修正平衡面積法”來確定礦質(zhì)混合料的合成級(jí)配。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)要求的級(jí)配中值曲線,繪制級(jí)配曲線坐標(biāo)圖。在該坐標(biāo)圖中,縱坐標(biāo)為通過百分率,采用算術(shù)標(biāo)尺,橫坐標(biāo)為篩孔尺寸。通過計(jì)算要求級(jí)配范圍通過率的中值,在坐標(biāo)圖上繪制出一條代表級(jí)配中值的直線。然后,將RAP粗料、新集料等各組成材料的級(jí)配曲線繪制在同一坐標(biāo)圖上。根據(jù)各組成材料級(jí)配曲線之間的關(guān)系,確定它們的用量比例。當(dāng)兩相鄰級(jí)配曲線重疊時(shí),通過等分的方式確定它們的用量比例;當(dāng)兩相鄰級(jí)配曲線相接時(shí),采用連分的方法;當(dāng)兩相鄰級(jí)配曲線相離時(shí),則進(jìn)行平分。按照?qǐng)D解法確定的用量比例,計(jì)算混合料的合成級(jí)配,并進(jìn)行校核。若合成級(jí)配不符合要求,超出級(jí)配范圍,則需要調(diào)整各集料的用量,重新進(jìn)行圖解和計(jì)算。通過試算法和圖解法的綜合運(yùn)用,經(jīng)過多次計(jì)算和調(diào)整,最終確定了滿足目標(biāo)級(jí)配要求的礦質(zhì)混合料配合比。在確定配合比的過程中,充分考慮了RAP粗料的特性,如顆粒形狀、級(jí)配的不均勻性等,以及新集料與RAP粗料之間的相互搭配,以確保礦質(zhì)混合料能夠形成良好的骨架結(jié)構(gòu),提高瀝青混合料的整體性能。例如,對(duì)于顆粒形狀不規(guī)則、棱角較多的RAP粗料,適當(dāng)增加新細(xì)集料的用量,以填充其空隙,提高混合料的密實(shí)度;對(duì)于級(jí)配偏粗的RAP粗料,增加細(xì)集料的比例,使級(jí)配更加合理。通過對(duì)礦質(zhì)混合料級(jí)配的優(yōu)化設(shè)計(jì),為后續(xù)確定最佳瀝青用量以及提高瀝青混合料的性能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4.2瀝青用量的確定在完成礦質(zhì)混合料級(jí)配設(shè)計(jì)后,確定最佳瀝青用量成為瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。瀝青用量對(duì)瀝青混合料的性能有著至關(guān)重要的影響,用量過少,瀝青無法充分包裹集料,導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力不足,混合料的強(qiáng)度和耐久性下降,容易出現(xiàn)松散、剝落等病害;而瀝青用量過多,混合料會(huì)過于柔軟,高溫穩(wěn)定性變差,在車輛荷載作用下易產(chǎn)生車轍、擁包等變形病害,同時(shí)還會(huì)增加成本。因此,準(zhǔn)確確定最佳瀝青用量對(duì)于保證瀝青混合料的性能和工程質(zhì)量具有重要意義。本研究采用馬歇爾試驗(yàn)法來確定最佳瀝青用量。馬歇爾試驗(yàn)是一種常用的瀝青混合料性能測(cè)試方法,通過對(duì)不同瀝青用量下的瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),測(cè)定其物理力學(xué)指標(biāo),從而分析瀝青用量對(duì)混合料性能的影響規(guī)律,進(jìn)而確定最佳瀝青用量。在試驗(yàn)過程中,首先根據(jù)前期的研究和經(jīng)驗(yàn),預(yù)估一個(gè)瀝青用量范圍。以預(yù)估的瀝青用量為中值,按一定間隔(如0.5%)取多個(gè)不同的瀝青用量,本研究分別選取了[X]%、[X]%、[X]%、[X]%、[X]%五個(gè)瀝青用量水平。然后,按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)的規(guī)定,采用馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法,雙面各擊實(shí)[X]次成型試件。在成型過程中,嚴(yán)格控制擊實(shí)溫度、擊實(shí)次數(shù)等參數(shù),確保試件的質(zhì)量和一致性。試件成型后,對(duì)其進(jìn)行物理性能測(cè)試,包括測(cè)定試件的密度、空隙率、礦料間隙率(VMA)和瀝青飽和度(VFA)等指標(biāo)。密度采用表干法測(cè)定,通過測(cè)量試件在空氣中和水中的質(zhì)量,利用公式計(jì)算出試件的毛體積密度。空隙率根據(jù)試件的密度和理論最大相對(duì)密度計(jì)算得出,它反映了瀝青混合料中孔隙的含量,空隙率過大,會(huì)降低混合料的強(qiáng)度和耐久性,空隙率過小,則可能影響其高溫穩(wěn)定性。礦料間隙率(VMA)是指壓實(shí)瀝青混合料試件內(nèi)礦料部分以外的體積占試件總體積的百分率,它反映了礦料之間的空隙大小,VMA過小,會(huì)導(dǎo)致瀝青無法充分填充礦料間隙,影響混合料的粘結(jié)性能;VMA過大,則會(huì)降低混合料的密實(shí)度和強(qiáng)度。瀝青飽和度(VFA)是指壓實(shí)瀝青混合料試件中瀝青部分的體積占礦料間隙體積的百分率,它反映了瀝青填充礦料間隙的程度,VFA過大,混合料會(huì)過于柔軟,高溫穩(wěn)定性差;VFA過小,混合料的粘結(jié)性和耐久性會(huì)受到影響。同時(shí),對(duì)試件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,采用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀測(cè)定其馬歇爾穩(wěn)定度和流值。馬歇爾穩(wěn)定度是指試件在規(guī)定的溫度和加載速率下,達(dá)到最大破壞荷載時(shí)的荷載值,它反映了瀝青混合料抵抗外力變形的能力,穩(wěn)定度越大,說明混合料的強(qiáng)度越高。流值則是指試件在達(dá)到最大破壞荷載時(shí)的垂直變形量,體現(xiàn)了瀝青混合料的塑性變形能力,流值過大,說明混合料在荷載作用下的變形較大,可能導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍等病害。通過對(duì)不同瀝青用量下瀝青混合料的物理力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和分析,繪制瀝青用量與各性能指標(biāo)之間的關(guān)系曲線。隨著瀝青用量的增加,瀝青混合料的密度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在瀝青用量較小時(shí),增加瀝青用量可以使瀝青更好地包裹集料,填充集料之間的空隙,從而提高混合料的密實(shí)度,使密度增大;當(dāng)瀝青用量超過一定值后,過多的瀝青會(huì)在混合料中形成多余的油膜,導(dǎo)致混合料的體積膨脹,密度反而減小??障堵屎偷V料間隙率隨著瀝青用量的增加而逐漸減小,這是因?yàn)闉r青的填充作用使得礦料之間的空隙減小。瀝青飽和度則隨著瀝青用量的增加而逐漸增大,表明瀝青對(duì)礦料間隙的填充程度不斷提高。馬歇爾穩(wěn)定度隨著瀝青用量的增加先增大后減小,在瀝青用量較小時(shí),增加瀝青用量可以提高集料之間的粘結(jié)力,從而提高穩(wěn)定度;但當(dāng)瀝青用量過多時(shí),混合料會(huì)變得過于柔軟,穩(wěn)定度反而下降。流值則隨著瀝青用量的增加而逐漸增大,說明瀝青用量過多會(huì)導(dǎo)致混合料的塑性變形能力增強(qiáng)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)規(guī)范要求,確定最佳瀝青用量。通常采用以下方法:首先,從瀝青用量與各性能指標(biāo)的關(guān)系曲線中,找出相應(yīng)于密度最大值的瀝青用量a1、相應(yīng)于穩(wěn)定度最大值的瀝青用量a2、相應(yīng)于目標(biāo)空隙率(或中值)的瀝青用量a3以及相應(yīng)于瀝青飽和度范圍中值的瀝青用量a4。然后,計(jì)算瀝青用量初始值1(OAC1),OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4。接著,確定馬歇爾試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青用量范圍OACmin和OACmax,以該范圍的中值作為瀝青用量初始值2(OAC2),即OAC2=(OACmin+OACmax)/2。最后,綜合考慮各方面因素,如工程實(shí)際需求、材料成本等,取OAC1和OAC2的中值作為計(jì)算的最佳瀝青用量(OAC)。在本研究中,通過上述方法確定的最佳瀝青用量為[X]%,此時(shí)瀝青混合料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求,且在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等路用性能方面表現(xiàn)良好。通過準(zhǔn)確確定最佳瀝青用量,為基于RAP粗料的瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵參數(shù),有助于提高瀝青混合料的性能和工程質(zhì)量。4.3配合比的調(diào)整與優(yōu)化根據(jù)前期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)初步確定的配合比進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整與優(yōu)化,這一過程充分考慮了實(shí)際施工和性能要求,以確保最終確定的配合比能夠滿足工程實(shí)際需求,同時(shí)達(dá)到良好的性能表現(xiàn)。在實(shí)際施工過程中,施工工藝和施工條件對(duì)瀝青混合料的性能有著重要影響。例如,施工過程中的拌和溫度、拌和時(shí)間、運(yùn)輸過程中的保溫措施以及攤鋪和壓實(shí)工藝等,都可能導(dǎo)致瀝青混合料的性能發(fā)生變化。因此,在配合比調(diào)整過程中,需要充分考慮這些因素。如果拌和溫度過高,可能會(huì)導(dǎo)致瀝青老化加劇,影響瀝青混合料的性能;而拌和時(shí)間過短,則可能導(dǎo)致各組成材料混合不均勻,同樣會(huì)影響混合料的性能?;趯?shí)際施工要求,對(duì)配合比進(jìn)行如下調(diào)整:在拌和溫度方面,根據(jù)原材料的特性和施工經(jīng)驗(yàn),將拌和溫度控制在[具體溫度范圍],以確保瀝青具有良好的流動(dòng)性,能夠均勻地包裹集料,同時(shí)避免瀝青的過度老化。對(duì)于拌和時(shí)間,通過試驗(yàn)確定最佳的拌和時(shí)間為[X]s,以保證各組成材料充分混合,形成均勻的混合料。在運(yùn)輸過程中,采取有效的保溫措施,如使用保溫篷布覆蓋運(yùn)輸車輛,確保瀝青混合料在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí)的溫度不低于[具體溫度],以滿足攤鋪和壓實(shí)的要求。在性能要求方面,綜合考慮瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等關(guān)鍵性能指標(biāo)。對(duì)于高溫穩(wěn)定性,通過調(diào)整配合比,增加粗集料的用量或優(yōu)化級(jí)配,提高瀝青混合料的骨架嵌擠作用,從而增強(qiáng)其抵抗高溫變形的能力。例如,在原配合比的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加粒徑較大的集料比例,使粗集料之間形成更緊密的嵌擠結(jié)構(gòu),提高動(dòng)穩(wěn)定度,降低車轍深度。對(duì)于低溫抗裂性,通過添加適量的纖維穩(wěn)定劑或選擇低溫性能較好的瀝青,提高瀝青混合料的柔韌性和抗變形能力,減少低溫裂縫的產(chǎn)生。如添加木質(zhì)素纖維,其能夠吸附瀝青,增加瀝青膜的厚度,提高瀝青混合料的低溫抗裂性能。在水穩(wěn)定性方面,通過添加抗剝落劑,增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力,提高瀝青混合料的抗水損害能力。例如,添加[具體型號(hào)]的抗剝落劑,能夠有效改善瀝青與集料的粘結(jié)性能,提高浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比。對(duì)于疲勞性能,通過優(yōu)化配合比,減少瀝青混合料中的空隙率,提高其密實(shí)度,從而增強(qiáng)其在重復(fù)荷載作用下的耐久性。通過對(duì)實(shí)際施工和性能要求的綜合考慮,對(duì)初步配合比進(jìn)行了多輪調(diào)整和優(yōu)化。經(jīng)過多次試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,最終確定了基于RAP粗料的瀝青混合料的最佳配合比為:RAP粗料摻量為[X]%,新瀝青用量為[X]%,新集料中粗集料與細(xì)集料的比例為[X],礦粉用量為[X]%,同時(shí)添加[X]%的抗剝落劑和[X]%的木質(zhì)素纖維。在該配合比下,瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,且在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異。例如,動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到[X]次/mm以上,低溫彎曲破壞應(yīng)變大于[X]με,浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度大于[X]%,凍融劈裂強(qiáng)度比大于[X]%,疲勞壽命達(dá)到[X]次以上。最終確定的優(yōu)化配合比不僅能夠滿足工程實(shí)際施工的要求,保證施工過程的順利進(jìn)行,還能使瀝青混合料在實(shí)際使用過程中具有良好的性能表現(xiàn),提高道路的使用壽命和行車安全性,為基于RAP粗料的瀝青混合料在實(shí)際工程中的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持。五、瀝青混合料性能研究5.1高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性是瀝青混合料在高溫條件下抵抗永久變形的能力,對(duì)于保障道路在高溫季節(jié)的正常使用和行車安全至關(guān)重要。在高溫環(huán)境下,車輛荷載的反復(fù)作用會(huì)使瀝青混合料產(chǎn)生累積變形,若高溫穩(wěn)定性不足,路面就容易出現(xiàn)車轍、擁包等病害,不僅影響路面的平整度和行車舒適性,還會(huì)降低道路的使用壽命。因此,深入研究基于RAP粗料的瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性具有重要的工程意義。本研究采用車轍試驗(yàn)來測(cè)試瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。車轍試驗(yàn)是一種模擬車輛在路面上行駛時(shí)對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生的反復(fù)碾壓作用的試驗(yàn)方法,通過測(cè)定試件在規(guī)定溫度和荷載作用下的變形情況,計(jì)算出動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo),從而評(píng)估瀝青混合料的高溫抗車轍能力。車轍試驗(yàn)按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中T0719-2011瀝青混合料車轍試驗(yàn)方法進(jìn)行。試驗(yàn)前,先將輪碾成型的車轍試件連同試模一起,置于已達(dá)到試驗(yàn)溫度60℃±1℃的恒溫室中,保溫不少于5h,也不得超過12h,以確保試件內(nèi)部溫度均勻且穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度。在試件的試驗(yàn)輪不行走的部位上,粘貼一個(gè)熱電偶溫度計(jì),控制試件溫度穩(wěn)定在60℃±0.5℃。將試件連同試模移置于輪轍試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)上,使試驗(yàn)輪在試件的中部位置,其行走方向與試件碾壓或行車方向一致。開動(dòng)車轍變形自動(dòng)記錄儀,然后啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī),使試驗(yàn)輪以42次/min±1次/min的速度往返行走,試驗(yàn)持續(xù)1h,或最大變形達(dá)到25mm時(shí)為止。試驗(yàn)過程中,記錄儀自動(dòng)記錄變形曲線及試件溫度。從圖1車轍試驗(yàn)變形曲線示例中可以看出,隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加,瀝青混合料試件的變形逐漸增大。在試驗(yàn)初期,變形增長(zhǎng)較為緩慢,此時(shí)瀝青混合料主要發(fā)生彈性變形;隨著試驗(yàn)的進(jìn)行,變形增長(zhǎng)速度逐漸加快,表明瀝青混合料開始出現(xiàn)塑性變形;當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到一定時(shí)間后,變形增長(zhǎng)速度趨于穩(wěn)定,此時(shí)瀝青混合料進(jìn)入穩(wěn)定變形階段。根據(jù)車轍試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算不同配合比下瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度。動(dòng)穩(wěn)定度的計(jì)算公式為:DS=\frac{(t_2-t_1)\timesN\timesC_1\timesC_2}{d_2-d_1}其中,DS為瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm);d_1為對(duì)應(yīng)于時(shí)間t_1的變形量(mm);d_2為對(duì)應(yīng)于時(shí)間t_2的變形量(mm);C_1為試驗(yàn)機(jī)類型系數(shù),曲柄連桿驅(qū)動(dòng)加載輪往返運(yùn)行方式為1.0;C_2為試件系數(shù),試驗(yàn)室制備寬300mm的試件為1.0;N為試驗(yàn)輪往返碾壓速度,通常為42次/min。為了更直觀地分析不同因素對(duì)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響,將不同配合比下瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度結(jié)果繪制成圖2不同配合比瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度對(duì)比圖。從圖中可以看出,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)RAP粗料摻量在一定范圍內(nèi)時(shí),由于RAP粗料中舊集料的骨架作用和舊瀝青的硬化效應(yīng),能夠增強(qiáng)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,使動(dòng)穩(wěn)定度增大;然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,過多的舊瀝青和老化的集料會(huì)降低瀝青混合料的粘結(jié)性能和整體均勻性,導(dǎo)致動(dòng)穩(wěn)定度下降。同時(shí),瀝青用量對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性也有顯著影響。在一定范圍內(nèi),隨著瀝青用量的增加,瀝青能夠更好地包裹集料,填充集料之間的空隙,提高混合料的密實(shí)度,從而增強(qiáng)其高溫穩(wěn)定性,動(dòng)穩(wěn)定度增大;但當(dāng)瀝青用量過多時(shí),混合料會(huì)變得過于柔軟,在高溫和荷載作用下容易產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致動(dòng)穩(wěn)定度降低。此外,添加劑的種類和用量也會(huì)對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。添加抗剝落劑可以增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力,減少在高溫和水作用下集料的剝落現(xiàn)象,從而提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性;添加木質(zhì)素纖維可以增加瀝青混合料的內(nèi)摩擦力和韌性,提高其抵抗變形的能力,使動(dòng)穩(wěn)定度增大。通過對(duì)不同配合比下瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的研究,分析了各因素對(duì)高溫穩(wěn)定性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在基于RAP粗料的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,合理控制RAP粗料摻量、瀝青用量以及添加劑的種類和用量,能夠有效提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,滿足道路在高溫條件下的使用要求。5.2水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性是瀝青混合料抵抗水損害的能力,對(duì)于瀝青路面的長(zhǎng)期性能和耐久性至關(guān)重要。在實(shí)際道路使用過程中,瀝青路面不可避免地會(huì)受到雨水、地下水等水分的侵蝕,若瀝青混合料的水穩(wěn)定性不足,水分會(huì)逐漸侵入瀝青與集料之間的界面,削弱兩者的粘結(jié)力,導(dǎo)致集料從瀝青中剝落,進(jìn)而引發(fā)路面松散、坑槽等病害,嚴(yán)重影響道路的使用壽命和行車安全。因此,研究基于RAP粗料的瀝青混合料的水穩(wěn)定性,對(duì)于保障道路質(zhì)量和延長(zhǎng)道路使用壽命具有重要意義。本研究采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來評(píng)估瀝青混合料的水穩(wěn)定性。浸水馬歇爾試驗(yàn)主要用于檢驗(yàn)瀝青混合料在水作用下的強(qiáng)度保持能力,通過測(cè)定試件在浸水前后的馬歇爾穩(wěn)定度,計(jì)算殘留穩(wěn)定度來評(píng)價(jià)其水穩(wěn)定性。凍融劈裂試驗(yàn)則更能模擬瀝青路面在寒冷地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū)所面臨的實(shí)際情況,通過對(duì)試件進(jìn)行凍融循環(huán)處理,測(cè)定其凍融前后的劈裂強(qiáng)度,計(jì)算凍融劈裂強(qiáng)度比,以評(píng)估瀝青混合料抵抗凍融循環(huán)破壞的能力。浸水馬歇爾試驗(yàn)按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中T0709-2011瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法進(jìn)行。首先,將標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件分為兩組,一組為未浸水的對(duì)照組,另一組為浸水組。將浸水組試件置于溫度為60℃±1℃的恒溫水槽中,保溫48h,以模擬瀝青混合料在實(shí)際使用中長(zhǎng)時(shí)間受水浸泡的情況。對(duì)照組試件在常溫下放置相同時(shí)間。保溫結(jié)束后,將兩組試件分別置于馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀上,以50mm/min±5mm/min的加載速率進(jìn)行加載,直至試件破壞,記錄試件的最大破壞荷載,即馬歇爾穩(wěn)定度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度,計(jì)算公式為:MS_{0}=\frac{MS_{1}}{MS}\times100\%其中,MS_{0}為浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度(%);MS_{1}為試件浸水48h后的馬歇爾穩(wěn)定度(kN);MS為未浸水試件的馬歇爾穩(wěn)定度(kN)。凍融劈裂試驗(yàn)按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中T0729-2000瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)方法進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí),首先采用馬歇爾擊實(shí)儀雙面擊實(shí)各50次成型圓柱體試件,試件數(shù)目不少于8個(gè)。將試件隨機(jī)分成兩組,每組不少于4個(gè)。第一組試件作為對(duì)照組,在室溫下保存?zhèn)溆?;第二組試件進(jìn)行凍融循環(huán)處理。將第二組試件按標(biāo)準(zhǔn)的飽水試驗(yàn)方法真空飽水,在98.3kPa-98.7kPa(730mmHg-740mmHg)真空條件下保持15min,然后打開閥門,恢復(fù)常壓,試件在水中放置0.5h。取出試件放入塑料袋中,加入約10mL的水,扎緊袋口,將試件放入恒溫冰箱,冷凍溫度為-18℃±2℃,保持16h±1h。將試件取出后,立即放入保溫為60℃±0.5℃的恒溫水槽中,撤去塑料袋,保溫24h。最后,將第一組與第二組全部試件浸入溫度為25℃±0.5℃的恒溫水槽中不少于2h,取出試件立即按規(guī)定用50mm/min的加載速率進(jìn)行劈裂試驗(yàn),得到試驗(yàn)的最大荷載。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算劈裂抗拉強(qiáng)度和凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比。劈裂抗拉強(qiáng)度計(jì)算公式為:R_{T1}=0.006287\frac{P_{T1}}{h_{1}}R_{T2}=0.006287\frac{P_{T2}}{h_{2}}其中,R_{T1}為未進(jìn)行凍融循環(huán)的第一組試件的劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa);R_{T2}為經(jīng)受凍融循環(huán)的第二組試件的劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa);P_{T1}為第一組試件的試驗(yàn)荷載的最大值(N);P_{T2}為第二組試件的試驗(yàn)荷載的最大值(N);h_{1}為第一組試件的試驗(yàn)高度(mm);h_{2}為第二組試件的試驗(yàn)高度(mm)。凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比計(jì)算公式為:TSR=\frac{R_{T2}}{R_{T1}}\times100\%其中,TSR為凍融劈裂試驗(yàn)強(qiáng)度比(%)。將不同配合比下瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比結(jié)果繪制成圖3不同配合比瀝青混合料水穩(wěn)定性指標(biāo)對(duì)比圖。從圖中可以看出,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性,這可能是由于RAP粗料中的舊瀝青和集料之間已經(jīng)形成了一定的粘結(jié),在一定程度上增強(qiáng)了混合料的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,抵抗水損害的能力有所提高。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,由于舊瀝青的老化程度較高,其與新集料的粘結(jié)力相對(duì)較弱,過多的舊瀝青和老化集料會(huì)降低瀝青混合料的整體粘結(jié)性能,使得水分更容易侵入瀝青與集料之間的界面,導(dǎo)致水穩(wěn)定性下降。瀝青用量對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)定性也有顯著影響。在一定范圍內(nèi),隨著瀝青用量的增加,瀝青能夠更好地包裹集料,形成更完整的瀝青膜,增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力,從而提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性,浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比增大。但當(dāng)瀝青用量過多時(shí),混合料會(huì)變得過于柔軟,在水和荷載的作用下,瀝青膜容易發(fā)生變形和剝落,導(dǎo)致水穩(wěn)定性降低。添加劑的使用對(duì)改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性起到了積極作用。添加抗剝落劑可以顯著增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力,有效抵抗水分對(duì)粘結(jié)界面的侵蝕,減少集料剝落現(xiàn)象的發(fā)生,從而提高浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比。木質(zhì)素纖維的加入可以增加瀝青混合料的內(nèi)摩擦力和韌性,提高混合料的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使其在水和凍融循環(huán)作用下更具抵抗破壞的能力,進(jìn)而改善水穩(wěn)定性。通過對(duì)不同配合比下瀝青混合料水穩(wěn)定性的研究,分析了各因素對(duì)水穩(wěn)定性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在基于RAP粗料的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,合理控制RAP粗料摻量、瀝青用量以及添加劑的種類和用量,能夠有效提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性,滿足道路在潮濕環(huán)境下的使用要求。5.3低溫抗裂性低溫抗裂性是瀝青混合料在低溫環(huán)境下抵抗裂縫產(chǎn)生和擴(kuò)展的能力,對(duì)于保障瀝青路面在寒冷地區(qū)或冬季的正常使用至關(guān)重要。在低溫條件下,瀝青混合料會(huì)因溫度降低而產(chǎn)生收縮變形,當(dāng)收縮應(yīng)力超過其自身的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。這些裂縫不僅會(huì)影響路面的平整度和行車舒適性,還會(huì)加速路面的損壞,降低道路的使用壽命。因此,研究基于RAP粗料的瀝青混合料的低溫抗裂性,對(duì)于提高瀝青路面在低溫環(huán)境下的耐久性和可靠性具有重要意義。本研究采用低溫彎曲試驗(yàn)來測(cè)試瀝青混合料的低溫抗裂性。低溫彎曲試驗(yàn)是一種模擬瀝青混合料在低溫條件下受彎破壞的試驗(yàn)方法,通過測(cè)定試件在規(guī)定溫度和加載速率下的抗彎拉強(qiáng)度、破壞應(yīng)變等指標(biāo),來評(píng)估瀝青混合料的低溫抗裂性能。低溫彎曲試驗(yàn)按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中T0715-2011瀝青混合料彎曲試驗(yàn)方法進(jìn)行。試驗(yàn)前,先將由輪碾成型的瀝青混合料板塊切制成尺寸為250mm×30mm×35mm的棱柱體小梁試件,每組試件不少于3個(gè)。將試件放入規(guī)定溫度(如-10℃)的恒溫水槽或環(huán)境保溫箱中保溫不少于45min,直至試件內(nèi)部溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度±0.5℃為止,以確保試件溫度均勻且穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度。將保溫后的試件從恒溫水槽或環(huán)境保溫箱中取出,立即對(duì)稱安放在萬能材料試驗(yàn)機(jī)的梁式支座上,試件上下方向應(yīng)與試件成型時(shí)方向一致。在梁跨下緣正中央安放位移測(cè)定裝置,位移計(jì)測(cè)頭支于試件跨中下緣中央或兩側(cè)(用兩個(gè)位移計(jì)),選擇適宜的量程,其有效量程應(yīng)大于預(yù)計(jì)最大撓度的1.2倍。將荷載傳感器、位移計(jì)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或X-Y記錄儀連接,以X軸為時(shí)間軸,Y軸記錄荷載(Y1)及位移(Y2),選擇適宜的量程后調(diào)零。開動(dòng)萬能材料試驗(yàn)機(jī),以50mm/min的加載速率在跨徑中央施以集中荷載,直至試件破壞。在加載過程中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或X-Y記錄儀自動(dòng)記錄荷載與跨中撓度曲線。從記錄的荷載-撓度曲線中,量取峰值時(shí)的最大荷載PB及跨中撓度d,按以下公式計(jì)算試件破壞時(shí)的抗彎拉強(qiáng)度R、破壞時(shí)的梁底最大彎拉應(yīng)變?chǔ)臖及破壞時(shí)的彎曲勁度模量SB:R=\frac{3PBL}{2bh^{2}}\varepsilon_{B}=\frac{6d}{L}S_{B}=\frac{R}{\varepsilon_{B}}其中,R為試件破壞時(shí)的抗彎拉強(qiáng)度(MPa);PB為試件破壞時(shí)的最大荷載(N);L為試件的跨徑(mm),本試驗(yàn)中L=200mm;b為跨中斷面試件的寬度(mm);h為跨中斷面試件的高度(mm);\varepsilon_{B}為破壞時(shí)的梁底最大彎拉應(yīng)變(με);d為試件破壞時(shí)的跨中撓度(mm);SB為破壞時(shí)的彎曲勁度模量(MPa)。將不同配合比下瀝青混合料的低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果繪制成圖4不同配合比瀝青混合料低溫抗裂性能指標(biāo)對(duì)比圖。從圖中可以看出,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的低溫抗裂性,這可能是由于RAP粗料中的舊集料與新集料形成了良好的骨架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了混合料的整體強(qiáng)度和韌性,同時(shí)舊瀝青中的某些成分也可能對(duì)低溫性能有一定的改善作用。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,由于舊瀝青的老化程度較高,其低溫性能較差,過多的舊瀝青會(huì)降低瀝青混合料的整體低溫抗裂性能,導(dǎo)致抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變下降。瀝青用量對(duì)瀝青混合料的低溫抗裂性也有顯著影響。在一定范圍內(nèi),隨著瀝青用量的增加,瀝青能夠更好地包裹集料,形成更厚的瀝青膜,提高瀝青混合料的柔韌性和變形能力,從而增強(qiáng)其低溫抗裂性,抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變?cè)龃?。但?dāng)瀝青用量過多時(shí),混合料會(huì)變得過于柔軟,在低溫下的強(qiáng)度不足,反而降低了低溫抗裂性能。添加劑的使用對(duì)改善瀝青混合料的低溫抗裂性起到了積極作用。添加纖維穩(wěn)定劑,如木質(zhì)素纖維,能夠增加瀝青混合料的內(nèi)摩擦力和韌性,提高其抵抗低溫裂縫的能力。木質(zhì)素纖維可以吸附瀝青,形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力,從而提高抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變。同時(shí),纖維還可以阻止裂縫的擴(kuò)展,起到增韌的作用。通過對(duì)不同配合比下瀝青混合料低溫抗裂性的研究,分析了各因素對(duì)低溫抗裂性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在基于RAP粗料的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,合理控制RAP粗料摻量、瀝青用量以及添加劑的種類和用量,能夠有效提高瀝青混合料的低溫抗裂性,滿足道路在低溫環(huán)境下的使用要求。5.4疲勞性能疲勞性能是瀝青混合料在重復(fù)荷載作用下抵抗疲勞破壞的能力,對(duì)于評(píng)估道路的長(zhǎng)期使用性能和耐久性具有重要意義。在實(shí)際道路使用過程中,瀝青路面會(huì)受到車輛荷載的反復(fù)作用,隨著荷載作用次數(shù)的增加,瀝青混合料內(nèi)部會(huì)逐漸產(chǎn)生微裂紋,并不斷擴(kuò)展,最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)疲勞裂縫,影響道路的正常使用和行車安全。因此,研究基于RAP粗料的瀝青混合料的疲勞性能,對(duì)于提高道路的使用壽命和可靠性至關(guān)重要。本研究采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)來測(cè)試瀝青混合料的疲勞性能。四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)是一種常用的室內(nèi)疲勞試驗(yàn)方法,通過對(duì)試件施加一定的荷載,模擬車輛荷載對(duì)路面的反復(fù)作用,記錄試件在不同加載次數(shù)下的應(yīng)變響應(yīng),直至試件破壞,從而分析瀝青混合料的疲勞壽命和疲勞性能變化規(guī)律。四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。試驗(yàn)前,先將由輪碾成型的瀝青混合料板塊切制成尺寸為380mm×63.5mm×50mm的棱柱體小梁試件,每組試件不少于3個(gè)。將試件放入規(guī)定溫度(如20℃)的恒溫水槽或環(huán)境保溫箱中保溫不少于45min,直至試件內(nèi)部溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度±0.5℃為止,以確保試件溫度均勻且穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度。將保溫后的試件從恒溫水槽或環(huán)境保溫箱中取出,立即安裝在四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的支座上,試件上下方向應(yīng)與試件成型時(shí)方向一致。在試件的跨中位置安裝應(yīng)變片,用于測(cè)量試件在加載過程中的應(yīng)變響應(yīng)。將荷載傳感器、應(yīng)變片與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接,設(shè)置加載模式為應(yīng)力控制模式,加載頻率為10Hz,加載波形為正弦波,初始應(yīng)力水平根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)定為[具體應(yīng)力值]MPa。啟動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī),按照設(shè)定的加載模式和參數(shù)對(duì)試件施加荷載,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)記錄試件在不同加載次數(shù)下的應(yīng)變響應(yīng)。當(dāng)試件的應(yīng)變響應(yīng)突然增大或出現(xiàn)明顯的裂縫時(shí),認(rèn)為試件發(fā)生疲勞破壞,停止加載,記錄此時(shí)的加載次數(shù),即疲勞壽命。從圖5四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)應(yīng)變響應(yīng)曲線示例中可以看出,隨著加載次數(shù)的增加,瀝青混合料試件的應(yīng)變逐漸增大。在試驗(yàn)初期,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)較為緩慢,此時(shí)瀝青混合料主要發(fā)生彈性變形;隨著加載次數(shù)的進(jìn)一步增加,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度逐漸加快,表明瀝青混合料開始出現(xiàn)塑性變形;當(dāng)加載次數(shù)達(dá)到一定值時(shí),應(yīng)變急劇增大,試件發(fā)生疲勞破壞。將不同配合比下瀝青混合料的疲勞壽命結(jié)果繪制成圖6不同配合比瀝青混合料疲勞壽命對(duì)比圖。從圖中可以看出,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的疲勞壽命呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的疲勞性能,這可能是由于RAP粗料中的舊集料與新集料形成了良好的骨架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了混合料的整體強(qiáng)度和韌性,同時(shí)舊瀝青中的某些成分也可能對(duì)疲勞性能有一定的改善作用。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,由于舊瀝青的老化程度較高,其疲勞性能較差,過多的舊瀝青會(huì)降低瀝青混合料的整體疲勞性能,導(dǎo)致疲勞壽命下降。瀝青用量對(duì)瀝青混合料的疲勞性能也有顯著影響。在一定范圍內(nèi),隨著瀝青用量的增加,瀝青能夠更好地包裹集料,形成更厚的瀝青膜,提高瀝青混合料的柔韌性和抗變形能力,從而增強(qiáng)其疲勞性能,疲勞壽命增大。但當(dāng)瀝青用量過多時(shí),混合料會(huì)變得過于柔軟,在重復(fù)荷載作用下容易產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致疲勞壽命降低。添加劑的使用對(duì)改善瀝青混合料的疲勞性能起到了積極作用。添加纖維穩(wěn)定劑,如木質(zhì)素纖維,能夠增加瀝青混合料的內(nèi)摩擦力和韌性,提高其抵抗疲勞裂縫的能力。木質(zhì)素纖維可以吸附瀝青,形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力,從而延長(zhǎng)疲勞壽命。同時(shí),纖維還可以阻止裂縫的擴(kuò)展,起到增韌的作用。通過對(duì)不同配合比下瀝青混合料疲勞性能的研究,分析了各因素對(duì)疲勞性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在基于RAP粗料的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,合理控制RAP粗料摻量、瀝青用量以及添加劑的種類和用量,能夠有效提高瀝青混合料的疲勞性能,滿足道路在長(zhǎng)期使用過程中的耐久性要求。六、影響因素分析6.1RAP粗料摻量的影響RAP粗料摻量對(duì)瀝青混合料性能有著多方面的顯著影響,是瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素之一。隨著RAP粗料摻量的變化,瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,深入研究這些規(guī)律對(duì)于確定適宜的RAP粗料摻量范圍具有重要意義。在高溫穩(wěn)定性方面,從車轍試驗(yàn)結(jié)果來看,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),當(dāng)RAP粗料摻量逐漸增加時(shí),由于RAP粗料中舊集料具有一定的骨架作用,且舊瀝青經(jīng)過長(zhǎng)期老化后,其軟化點(diǎn)升高,使得瀝青混合料的整體高溫穩(wěn)定性得到增強(qiáng),動(dòng)穩(wěn)定度增大。例如,當(dāng)RAP粗料摻量從10%增加到20%時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度從[X1]次/mm提高到[X2]次/mm。這是因?yàn)榕f集料的加入,使得混合料的骨架結(jié)構(gòu)更加緊密,抵抗高溫變形的能力增強(qiáng);同時(shí),老化瀝青的硬化效應(yīng)也有助于提高混合料的高溫穩(wěn)定性。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,過多的舊瀝青和老化集料會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的粘結(jié)性能下降,整體均勻性變差,動(dòng)穩(wěn)定度反而降低。當(dāng)RAP粗料摻量達(dá)到40%時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度下降至[X3]次/mm,這表明過高的RAP粗料摻量會(huì)對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。對(duì)于水穩(wěn)定性,浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定摻量范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性。這可能是由于RAP粗料中的舊瀝青和集料之間已經(jīng)形成了一定的粘結(jié),在一定程度上增強(qiáng)了混合料的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,抵抗水損害的能力有所提高。當(dāng)RAP粗料摻量為20%時(shí),浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度達(dá)到[X4]%,凍融劈裂強(qiáng)度比達(dá)到[X5]%。但是,當(dāng)RAP粗料摻量過高時(shí),由于舊瀝青的老化程度較高,其與新集料的粘結(jié)力相對(duì)較弱,過多的舊瀝青和老化集料會(huì)降低瀝青混合料的整體粘結(jié)性能,使得水分更容易侵入瀝青與集料之間的界面,導(dǎo)致水穩(wěn)定性下降。當(dāng)RAP粗料摻量增加到35%時(shí),浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度降至[X6]%,凍融劈裂強(qiáng)度比降至[X7]%,不能滿足規(guī)范要求。在低溫抗裂性方面,低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的低溫抗裂性,這可能是由于RAP粗料中的舊集料與新集料形成了良好的骨架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了混合料的整體強(qiáng)度和韌性,同時(shí)舊瀝青中的某些成分也可能對(duì)低溫性能有一定的改善作用。當(dāng)RAP粗料摻量為15%時(shí),抗彎拉強(qiáng)度達(dá)到[X8]MPa,破壞應(yīng)變達(dá)到[X9]με。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,由于舊瀝青的老化程度較高,其低溫性能較差,過多的舊瀝青會(huì)降低瀝青混合料的整體低溫抗裂性能,導(dǎo)致抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變下降。當(dāng)RAP粗料摻量增加到30%時(shí),抗彎拉強(qiáng)度降至[X10]MPa,破壞應(yīng)變降至[X11]με,低溫抗裂性能明顯變差。從疲勞性能角度,四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著RAP粗料摻量的增加,瀝青混合料的疲勞壽命呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在一定范圍內(nèi),RAP粗料的加入可以改善瀝青混合料的疲勞性能,這可能是由于RAP粗料中的舊集料與新集料形成了良好的骨架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了混合料的整體強(qiáng)度和韌性,同時(shí)舊瀝青中的某些成分也可能對(duì)疲勞性能有一定的改善作用。當(dāng)RAP粗料摻量為20%時(shí),疲勞壽命達(dá)到[X12]次。然而,當(dāng)RAP粗料摻量超過一定值后,由于舊瀝青的老化程度較高,其疲勞性能較差,過多的舊瀝青會(huì)降低瀝青混合料的整體疲勞性能,導(dǎo)致疲勞壽命下降。當(dāng)RAP粗料摻量增加到35%時(shí),疲勞壽命降至[X13]次,在重復(fù)荷載作用下更容易發(fā)生疲勞破壞。綜合考慮瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo),本研究認(rèn)為基于RAP粗料的瀝青混合料中,RAP粗料的適宜摻量范圍為20%-30%。在這個(gè)摻量范圍內(nèi),瀝青混合料能夠在高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性和疲勞性能等方面取得較好的平衡,滿足道路工程的實(shí)際使用要求。當(dāng)然,具體的適宜摻量還需要根據(jù)實(shí)際工程情況、原材料特性等因素進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化。6.2瀝青性質(zhì)的影響新瀝青的種類和性能對(duì)基于RAP粗料的瀝青混合料性能有著顯著影響。不同種類的新瀝青,其化學(xué)組成和物理性能存在差異,這些差異會(huì)直接影響瀝青混合料的性能表現(xiàn)。道路石油瀝青是常用的新瀝青類型之一,其具有良好的粘結(jié)性和一定的高低溫性能。然而,隨著交通量的增加和車輛荷載的加重,對(duì)瀝青混合料性能的要求也越來越高,普通道路石油瀝青在某些情況下可能無法滿足工程需求。SBS改性瀝青作為一種常用的改性瀝青,通過在道路石油瀝青中加入SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性劑,使其性能得到顯著改善。SBS改性瀝青具有較高的彈性恢復(fù)能力和抗變形能力,能夠有效提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。在高溫條件下,SBS改性瀝青中的SBS分子形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了瀝青的粘度和彈性,使瀝青混合料能夠更好地抵抗車轍變形。在低溫環(huán)境下,SBS改性瀝青的柔韌性和延展性較好,能夠有效減少因溫度收縮而產(chǎn)生的裂縫。將SBS改性瀝青應(yīng)用于基于RAP粗料的瀝青混合料中,與使用普通道路石油瀝青相比,瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度顯著提高,在60℃車轍試驗(yàn)中,動(dòng)穩(wěn)定度從[X1]次/mm提高到[X2]次/mm,表明其高溫抗車轍能力得到明顯增強(qiáng)。同時(shí),在低溫彎曲試驗(yàn)中,采用SBS改性瀝青的瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變也有較大提升,抗彎拉強(qiáng)度從[X3]MPa提高到[X4]MPa,破壞應(yīng)變從[X5]με提高到[X6]με,說明其低溫抗裂性能得到改善。新瀝青的性能指標(biāo),如針入度、軟化點(diǎn)、延度等,也對(duì)瀝青混合料性能有著重要影響。針入度反映了瀝青的軟硬程度,軟化點(diǎn)體現(xiàn)了瀝青的高溫穩(wěn)定性,延度則表征了瀝青的塑性和抗變形能力。一般來說,針入度較小的瀝青,其粘度較大,能夠提供更好的粘結(jié)力,有利于提高瀝青混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。但針入度過小,會(huì)導(dǎo)致瀝青的柔韌性下降,在低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生裂縫。軟化點(diǎn)較高的瀝青,在高溫條件下不易軟化變形,能夠提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。延度較大的瀝青,在受到外力作用時(shí),能
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