厂拌热再生沥青混合料路用性能影响因素正交试验

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1、厂拌热再生沥青混合料路用性能影响因素正交试验摘要：厂拌热再生技术由于具有级配容易控制、再生路用性能较好、能有效处置多种路面病害等优点在国内外被广泛采用。但厂拌热再生的路用性能受很多因素的影响，包括回收沥青路面材料（RAP）的掺量，再生剂的添加，拌和工艺等。文章利用正交试验设计方法，对RAP掺量、RAP粒径、再生剂掺量等因素，分别拟定3个不同水平，进行三因素三水平正交试验通过直观分析、方差分析等手段分析各因素对再生沥青混合料路用性能的影响程度。关键词：RAP摻量；RAP粒径；再生剂掺量；正交试验引言

2、厂拌热再生运用广泛，是我国现阶段重点研究的再生方式，也是目前全世界范围内运用最多的再生技术［1］。但是再生沥青混合料的路用性能受到各种因素影响。在再生过程中不同的的的旧料掺配率、不同的再生剂添加量，不同RAP粒径直接影响着再生混合料的各项路用性能，为综合分析这3种因素对再生混合料路用性能的影响程度，基于正交试验方法，在大量室内试验研究基础上，对不同RAP掺配率、不同RAP粒径和不同再生剂添加量等因素对再生沥青混合料路用性能的影响进行了分析评价。1.试验原材料试验RAP材料为成渝高速大修铣?的废旧沥

3、青混合料，为了减少级配的变异，把回收的RAP破碎筛分成0〜5mm、5〜10mm、10〜16mm三档利用。通过室内抽提试验发现三档RAP的沥青老化程度、沥青含量有较大差异，试验结果如表1所示：表1三档RAP沥青三大指标及沥青含量从表1可以看出三档RAP沥青老化程度随着RAP粒径的增加沥青老化越严重且沥青含量随RAP粒径增加而减少。RAP中的沥青含量和沥青老化程度不一对再生沥青混合料的路用性能会产生一定的影响。试验采用的再生剂为鞍山双成科技SZS再生剂，其推荐掺量范围为RAP中旧沥青质量的4%〜8%。

4、基于此试验将再生剂以旧沥青质量的2%、4%、6%分别添加至老化沥青中。然后测试了再生后沥青的25°C针入度、软化点、15°C延度等技术指标。试验结果如表2所示。表2再生沥青试验结果根据表2的试验结果：再生剂的添加明显改善了旧沥青的性质，但再生剂大多为树脂类化合物与石油工业合成油份的混合物，其成分复杂，再生剂添加越多会改善旧沥青性能但再生剂添加越多可能会对再生沥青混合料的路用性能产生影响。为分析再生剂对再生沥青混合料的影响本节通过在再生沥青混合料中添加不同掺量的再生剂，分析再生剂摻量对路用性能的影响

5、［3］。试验选择了20%RAP掺量作为标准，在不添加再生剂掺量的情况下进行配合比设计，当RAP中的沥青粘度高于106(Pa.s)或者针入度低于40(l/10mm)时，应考虑使用低粘度再生剂进行改善。品质良好的再生剂，应当具有适当的粘度、良好的流变性质、足够的芳香分含量和比较低的薄膜烘箱试验粘度比。通过分析洗?料0〜5mm、5〜10mm、10〜16mm回收的针入度分别为56.5、39.5、31.7，根据文献［2］新沥青选择AH-70道路石油沥青，合成级配曲线见图1，根据马歇尔试验确定最佳沥青含量。图

6、1AC-20矿料的合成级配根据上述配合比设计方案，在最佳沥青含量和再生级配一致的条件下改变RAP掺量、RAP粒径、再生剂掺量配置9中再生沥青混合料，通过高温车辙试验,冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验，分析各因素对再生沥青混合料路用性能的影响。2.正交试验设计2.1正交试验介绍在生产和科研实践中，为了改革旧工艺或试制新产品，经常需要做许多因素试验。“正交试验法”是研宄与处理多因素试验的一种科学方法。它是实际经验和理论知识的基础上，利用一种排列整齐的规格化表（正交表）来安排试验，由于抽样均衡，能够通过少

7、数的试验次数，找到最好的生产和科研条件，即最优的方案。2.2数据分析方法①数据的直观分析直观分析法主要计算各个因子的各水平均值。用正交表安排试验可以保证，任何因子的每个水平值的计算公式中所用的试验结果对应的直观分析能从宏观上分析各因素对试验结果的影响效果。对每个因子计各水平均值的极差［4］。②数据的方差分析2.3试验方案选定RAP的掺量，RAP粒径，再生剂的添加量三个因素，试验采用正交试验分析这三个参数对再生混合路用性能的影响。具体设计方案如下：①试验用的RAP粒径采用成渝高速回收破碎筛分的0〜5

8、mm、5〜10mm、10〜16mm三档料；②本试验选定RAP中的掺量为20%、30%、40%这三个水平；③再生剂选0%，2%，4%三个水平。试验的旧料掺配率为3水平、RAP粒径为3水平、再生剂为3水平，选取L9(34)正交表，正交因素表如表4。表4水平因素表根据水平因素表得到正交试验方案见表5。2.4试验结果及数据分析按照表进行三因素三水平正交试验，通过加热拌和得到9种不同的再生沥青混合料，以再生沥青混合料的稳定度度DS、冻融劈裂强度比TSR、最大弯拉应变？着B作为考核指标，试验结