CN117334281A - 基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 - Google Patents
基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117334281A CN117334281A CN202311287805.4A CN202311287805A CN117334281A CN 117334281 A CN117334281 A CN 117334281A CN 202311287805 A CN202311287805 A CN 202311287805A CN 117334281 A CN117334281 A CN 117334281A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- old
- new
- regeneration
- old asphalt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 213
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 27
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 235000015220 hamburgers Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/42—Road-making materials
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C60/00—Computational materials science, i.e. ICT specially adapted for investigating the physical or chemical properties of materials or phenomena associated with their design, synthesis, processing, characterisation or utilisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，本发明属于公路再生沥青混合料检测技术领域，包括：将旧沥青混合料采用抽提方式提取旧沥青原样，选择不同再生比例的旧沥青制备再生沥青混合试样；采用混合沥青试样制备再生沥青混合料试件，选取高温及开裂作为主要性能评价指标，运用性能平衡设计法确定综合性能最优条件下的旧沥青的再生比例即为优选沥青再生率。检测步骤简便，检测结果准确。
Description
技术领域
本发明属于公路再生沥青混合料检测领域，特别是涉及一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法。
背景技术
热再生技术以其节能、环保、经济的特点被广泛应用，但再生沥青混合料中旧沥青并非完全参与，仅有部分旧沥青与新沥青混合，起到胶结作用。但我国现行规范以旧沥青完全参与来测算新沥青用量，就会导致再生沥青混合料中沥青量偏低，影响其整体性能。因此测定旧沥青的再生率，对合理选用新沥青用量、保证再生沥青混合料性能意义重大。
目前对于再生率的测定方法包括微观标记法、宏观性能法、体积表征法等。微观标记法以特定标记物标记旧沥青，采用荧光显微、电子显微、红外光谱等方法直观显示旧沥青的分布情况，此类方法制样复杂、对实验设备要求高及试验费用贵；宏观性能法，一般以再生沥青混合料常规性能来表征，由于混合料性能受到材料来源、拌和工艺等其他因素的影响，性能的差异无法准确表征旧沥青的再生率；体积表征法是固定混合料的空隙率，以相同级配的热沥青混合料和再生沥青混合料新沥青掺量的差值计算再生旧沥青含量，再以此计算旧沥青再生率，此方法将再生的旧沥青看作新沥青，但新旧沥青间密度存在差异，会导致计算结果存在偏差。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，包括：
将再生沥青混合料分为旧沥青和旧集料，基于所述旧沥青的含量和预设旧沥青再生率获取旧沥青的取用含量；
确定总沥青用量，基于所述旧沥青的含量确定新沥青预估用量；
基于所述旧沥青的取用含量和所述新沥青预估用量取用沥青并进行混合，与所述旧集料及选用的新集料进行处理，获得再生沥青混合料试件；
对所述再生沥青混合料试件进行试验，确定最佳新沥青用量；
选取不同再生率，基于所述不同再生率对所述再生沥青混合料试件进行试验，建立再生率与最佳新沥青用量的关系式；
将再生沥青混合料、新集料，新沥青进行拌和后进行试验，确定实时最佳新沥青用量；
将所述实时最佳新沥青用量代入至所述再生率与最佳新沥青用量的关系中，获得旧沥青再生率评价结果。
优选地，所述获取旧沥青的取用含量的过程包括：
将再生沥青混合料进行抽提，获得旧沥青和旧集料；
基于所述旧沥青的含量和预设旧沥青再生率的比例获取所述旧沥青的取用含量。
优选地，所述获得再生沥青混合料试件的过程包括：基于所述旧沥青的取用含量取用旧沥青，将所述旧沥青分别与预设比例的新沥青进行混合，将混合后的沥青与所述旧集料和选用的新集料进行拌和成型，获得所述再生沥青混合料试件。
优选地，所述确定最佳新沥青用量的过程包括：
对所述再生沥青混合料试件进行高温和开裂试验，获取新沥青用量上下限；
对所述新沥青用量上下限的平均值进行计算，获得所述最佳新沥青用量。
优选地，所述建立再生率与最佳新沥青用量的关系式的过程包括：
选取不同再生率，基于所述不同再生率获取不同再生沥青混合料试件后进行试验，获取不同旧沥青再生率下的最佳新沥青含量，基于获取所述不同旧沥青再生率下的最佳新沥青含量的过程构建所述再生率与最佳新沥青用量的关系式。
优选地，所述确定实时最佳新沥青用量的过程包括：
选取再生沥青混合料、新集料，同时获取不同比例的新沥青，分别对所述再生沥青混合料、新集料和不同比例的新沥青进行混合搅拌，获得不同比例的成型再生沥青混合料试件，对所述不同比例的成型再生沥青混合料试件进行高低温性能试验，获得试验结果，基于所述试验结果确定实时最佳新沥青用量。
优选地，获得旧沥青再生率评价结果的过程包括：
将所述实时最佳新沥青用量输入至所述再生率与最佳新沥青用量的关系式中进行计算，获得所述旧沥青再生率评价结果。
本发明的技术效果为：
固定再生沥青混合料级配，即新、旧集料配比，通过将RAP抽提分为旧沥青、旧集料，以添加不同比例旧沥青模拟不同旧沥青再生率的情况，以高温和开裂试验确定不同旧沥青再生率下再生沥青混合料新沥青最佳用量，建立两者间的关系，再通过平衡设计法确定正常拌和情况下新沥青最佳用量，代入关系式求得旧沥青再生率，使得计算结果准确。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的旧沥青再生率评价方法流程图；
图2为本发明实施例中的旧沥青再生率与新沥青最佳用量间关系图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例一
如图1所示，本实施例中提供一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，包括：
某AC-16型再生沥青混合料RAP掺量为30％，其中RAP以0～5mm、5～10mm、10～15mm三档进行掺配，三档RAP沥青含量分别为5.4％、3.7％、3.4％，三档RAP掺比为1：1：8，新集料掺比如表1所示，旧沥青含量为1.1％，预估新沥青用量3.2％，如表1所示：
表1
(1)将RAP抽提分为旧沥青及旧集料，根据再生沥青混合料旧沥青含量1.1％，按预设旧沥青再生率R(100％、80％、60％、40％、20％、0％)的比例取用旧沥青；
(2)固定再生沥青混合料中总沥青用量为4.3％，根据旧沥青含量预估新沥青用量为3.2％；
(3)按某一预设旧沥青再生率R取用R*1.1％的旧沥青，分别与3.2％、3.2％±0.5％、3.2％±1％用量的新沥青置于剪切机中，在130℃～150℃的温度下以2000r/min～3000r/min的速率剪切10～15min，再与上述旧集料及选用的新集料拌和成型再生沥青混合料试件；
(4)对上述再生沥青混合料试件进行高温和开裂试验，具体试验为60℃浸水汉堡车辙试验、25℃半圆弯拉试验，以单程轮碾20000次时浸水车辙深度小于12.5mm确定新沥青含量最大值，以FI>4确定新沥青含量最小值，取其平均值为最佳新沥青用量c0；
(5)选用不同再生率R，重复步骤(3)、(4)，获得不同旧沥青再生率下的最佳新沥青含量，建立再生率R与最佳新沥青用量c0的关系c0＝-0.0079*R+4.39，如表2和图2所示：
表2
(6)选用0～5mm、5～10mm、10～15mm三档RAP旧集料，按1：1：8称量30％旧集料，分别在110℃、125℃、140℃烘箱中预热2h，按表1新集料掺配比例称量新集料，分别称量3.2％、3.2％±0.5％、3.2％±1％的新沥青。将预热后RAP置于拌和锅中与新集料拌和60s，加入新沥青拌和120s，最后加入矿粉拌和90s，成型再生沥青混合料试件，将不同新沥青掺量的再生沥青混合料试件进行高低温性能试验，确定最佳新沥青用量c0。
(7)将确定最佳新沥青用量带入上述再生率与最佳新沥青用量的关系式c0＝-0.0079*R+4.3.9，得到此时旧沥青再生率，如表3所示：
表3
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
将旧沥青路面材料(RAP)分为旧沥青和旧集料，基于所述旧沥青的含量和预设旧沥青再生率获取旧沥青的取用掺量；
确定总沥青用量，基于所述旧沥青的含量确定新沥青预估用量；
基于所述旧沥青的取用掺量和所述新沥青预估用量取用新旧沥青并进行混合，与所述旧集料及选用的新集料进行拌和，获得再生沥青混合料试件；
对所述再生沥青混合料试件进行试验，确定最佳新沥青用量；
选取不同再生率，基于所述不同再生率对所述再生沥青混合料试件进行试验，建立再生率与最佳新沥青用量的关系式；
将旧沥青路面材料、新集料，新沥青进行拌和后进行试验，确定常规掺料下最佳新沥青用量；
将所述常规掺料下最佳新沥青用量代入至所述再生率与最佳新沥青用量的关系中，获得旧沥青再生率评价结果。
2.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，所述获取旧沥青的取用含量的过程包括：
将再生沥青混合料进行抽提，获得旧沥青和旧集料；
基于所述旧沥青的含量和预设旧沥青再生率的比例获取所述旧沥青的取用含量。
3.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，所述获得再生沥青混合料试件的过程包括：基于所述旧沥青的取用含量取用旧沥青，将所述旧沥青分别与预设比例的新沥青进行混合，将混合后的沥青与所述旧集料和选用的新集料进行拌和成型，获得所述再生沥青混合料试件。
4.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，所述确定最佳新沥青用量的过程包括：
对所述再生沥青混合料试件进行高温和开裂试验，获取新沥青用量上下限；
高温和开裂试验包括60℃浸水汉堡车辙试验、25℃半圆弯拉试验，以单程轮碾20000次时浸水车辙深度小于12.5mm确定新沥青含量最大值，以FI>4确定新沥青含量最小值，取其平均值为最佳新沥青用量；
对所述新沥青用量上下限的平均值进行计算，获得所述最佳新沥青用量。
5.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，所述建立再生率与最佳新沥青用量的关系式的过程包括：
选取不同再生率，基于所述不同再生率获取不同再生沥青混合料试件后进行试验，获取不同旧沥青再生率下的最佳新沥青含量，基于获取所述不同旧沥青再生率下的最佳新沥青含量的过程构建所述再生率与最佳新沥青用量的关系式。
6.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，所述确定实时最佳新沥青用量的过程包括：
选取再生沥青混合料、新集料，同时获取不同比例的新沥青，分别对所述再生沥青混合料、新集料和不同比例的新沥青进行混合搅拌，获得不同比例的成型再生沥青混合料试件，对所述不同比例的成型再生沥青混合料试件进行高低温性能试验，获得试验结果，基于所述试验结果确定实时最佳新沥青用量。
7.根据权利要求1所述的基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法，其特征在于，获得旧沥青再生率评价结果的过程包括：
将所述常规掺料下最佳新沥青用量输入至所述再生率与最佳新沥青用量的关系式中进行计算，获得所述旧沥青再生率评价结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311287805.4A CN117334281A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311287805.4A CN117334281A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117334281A true CN117334281A (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=89291270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311287805.4A Pending CN117334281A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117334281A (zh) |
-
2023
- 2023-10-07 CN CN202311287805.4A patent/CN117334281A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109085073B (zh) | 一种基于混合料动态模量的新旧沥青混溶程度表征方法 | |
| CN104140834B (zh) | 基于结焦性的炼焦煤细分方法及在配煤中的应用 | |
| CN106018181A (zh) | 一种测定热再生沥青混合料新旧沥青融合程度的试验方法 | |
| CN108951347A (zh) | 一种高rap掺量下热拌再生沥青混合料的设计方法 | |
| CN103263069B (zh) | 一种表征叶丝、膨胀丝和梗丝掺配均匀性的方法 | |
| CN101407398A (zh) | 沥青路面深层微表处功能层及其施工方法 | |
| CN105985062A (zh) | 一种排水性沥青混合料配合比的设计方法 | |
| CN114166692B (zh) | 一种减水剂性能综合评价方法 | |
| CN111157461A (zh) | 测定冷再生沥青混合料中新旧沥青混融程度的试验方法 | |
| CN111380888B (zh) | 一种利用纳米Fe3O4定量表达新旧沥青界面融合程度的方法 | |
| CN110318319A (zh) | 一种基于正交设计的热再生沥青混合料的级配设计方法 | |
| CN117334281A (zh) | 基于性能平衡设计法的旧沥青再生率评价方法 | |
| CN107560968B (zh) | 测定沥青路面厂拌冷再生混合料中新加沥青含量的方法 | |
| CN115641931B (zh) | 高砖混含量的建筑垃圾沥青混合料配合比的设计方法 | |
| Chen et al. | Research on evaluation method of asphalt mixture workability based on minimum mixing energy consumption | |
| CN110423475A (zh) | 一种温拌低污染再生沥青的制备方法 | |
| CN115015528A (zh) | 一种基于马歇尔体积指标的高rap掺量再生沥青混凝土施工条件的确定方法 | |
| CN112834390B (zh) | 一种降黏型路用温拌剂掺量及降温幅度的快速确定方法 | |
| CN105300795A (zh) | 一种钢渣制品稳定性的检测方法 | |
| CN108239302A (zh) | 一种沥青温拌剂和制备方法及应用 | |
| CN112485152A (zh) | 一种河砂质量的判断方法 | |
| CN111060463A (zh) | 测定热再生沥青混合料中新旧沥青混融程度的方法 | |
| CN112611678A (zh) | 基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性检测方法 | |
| CN115684250B (zh) | 一种橡胶改性沥青热储存稳定性评价方法 | |
| CN108560365A (zh) | 一种精细化设计布敦岩沥青混合料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |