基準(zhǔn)料合成視角下不同摻配率再生混合料路用性能的多維度解析一、緒論1.1研究背景與意義隨著公路建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，道路養(yǎng)護(hù)成本逐漸攀升，其中路面修復(fù)和更換是養(yǎng)護(hù)成本的主要構(gòu)成部分。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年在道路養(yǎng)護(hù)上的投入高達(dá)數(shù)百億元，且這一數(shù)字仍在逐年增長(zhǎng)。大量翻挖、銑刨的瀝青混合料被廢棄，不僅占用大量土地，還易造成生態(tài)環(huán)境污染，同時(shí)也是對(duì)資源的極大浪費(fèi)。在此背景下，再生混合料作為一種新型的路面修復(fù)材料應(yīng)運(yùn)而生，其通過(guò)對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行加工處理，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，因而被廣泛研究和應(yīng)用。在再生混合料中，基準(zhǔn)料是影響其成分和性能的關(guān)鍵因素之一。針對(duì)不同基準(zhǔn)料，添加不同摻配比例的再生料，能夠得到不同性能的再生混合料。然而，目前對(duì)于基準(zhǔn)料合成的不同摻配率再生混合料的路用性能研究尚不夠深入和系統(tǒng)，不同基準(zhǔn)料和摻配比例對(duì)再生混合料性能的影響機(jī)制尚未完全明確。例如，在某些研究中發(fā)現(xiàn)，隨著再生料摻配率的增加，再生混合料的高溫穩(wěn)定性有所提升，但低溫抗裂性和水穩(wěn)性卻出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但對(duì)于這種變化的具體原因和影響程度，還缺乏全面且深入的探究。本研究旨在通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)料合成的不同摻配率再生混合料的路用性能進(jìn)行研究，深入探究不同基準(zhǔn)料和摻配比例對(duì)再生混合料性能的影響。這不僅有助于進(jìn)一步完善再生混合料的應(yīng)用與研究，為再生混合料的配合比設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，提高再生混合料的性能和質(zhì)量；還能在道路養(yǎng)護(hù)中，根據(jù)實(shí)際路況和需求，合理選擇基準(zhǔn)料和摻配比例，從而降低道路養(yǎng)護(hù)成本，提高道路的使用壽命和服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)道路工程的可持續(xù)發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外，再生混合料的研究起步較早，發(fā)展較為成熟。美國(guó)是較早開(kāi)展再生混合料研究的國(guó)家之一，早在1915年就已開(kāi)始相關(guān)研究，尤其是1973年石油危機(jī)后，更是加大了研究力度，目前美國(guó)80%以上的舊瀝青混合料都能獲得再生利用。美國(guó)對(duì)再生混合料的研究涵蓋了再生劑種類和用量、舊料摻量、配合比設(shè)計(jì)等多個(gè)方面。例如，通過(guò)大量的工程實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，不同舊料摻量和再生劑種類對(duì)再生瀝青混合料的低溫性能有顯著影響，適當(dāng)添加再生劑可以改善再生瀝青的性能，提高混合料的低溫抗裂性，但舊料摻量過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致低溫性能下降。此外，美國(guó)還制定了一系列相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為再生混合料的應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。歐洲一些國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)等，在再生混合料研究方面也取得了顯著成果。德國(guó)的再生混凝土主要應(yīng)用于公路路面，并且德國(guó)鋼筋混凝土委員會(huì)在1998年8月提出了“在混凝土中采用再生集料的應(yīng)用指南”，要求采用再生集料配置的混凝土必須完全符合普通混凝土的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。法國(guó)注重從材料組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面深入研究再生混合料的性能，通過(guò)優(yōu)化材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高再生混合料的路用性能。在基準(zhǔn)料合成方面，國(guó)外研究主要集中在對(duì)回收瀝青路面（RAP）基準(zhǔn)料的物理特性及其質(zhì)量評(píng)價(jià)方法上。例如，通過(guò)研究RAP基準(zhǔn)料的顆粒大小分布、含石量、瀝青含量等物理特性，掌握RAP基準(zhǔn)料合成中的關(guān)鍵工藝技術(shù)和參數(shù)。同時(shí)，建立RAP基準(zhǔn)料合成的質(zhì)量多目標(biāo)優(yōu)化模型，明確RAP基準(zhǔn)料的多目標(biāo)優(yōu)化目標(biāo)體系，利用多目標(biāo)決策方法對(duì)RAP基準(zhǔn)料合成過(guò)程中的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡，確定最優(yōu)方案。關(guān)于不同摻配率對(duì)再生混合料性能的影響，國(guó)外也進(jìn)行了大量研究。研究發(fā)現(xiàn)，隨著再生料摻配率的增加，再生混合料的高溫穩(wěn)定性有所增強(qiáng)，但低溫抗裂性和水穩(wěn)性會(huì)受到一定程度的影響。例如，在一些研究中，通過(guò)對(duì)不同摻配率的再生混合料進(jìn)行車轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，分析得出再生料摻配率與高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)性之間的定量關(guān)系，為再生混合料的配合比設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。在國(guó)內(nèi)，再生混合料的研究起步相對(duì)較晚，但近年來(lái)發(fā)展迅速。我國(guó)在上世紀(jì)50到70年代，曾開(kāi)展過(guò)廢舊瀝青混合料筑路技術(shù)的研究，1983年建設(shè)部下達(dá)了“廢舊瀝青混合料再生利用”的研究項(xiàng)目，但隨后因公路高速建設(shè)階段的來(lái)臨，瀝青路面再生技術(shù)的研究與推廣被暫時(shí)擱置。隨著“綠色環(huán)保”“資源再生與重復(fù)利用”等理念深入人心，以及一批早期建成的高速公路路面陸續(xù)進(jìn)入大修或改建階段，瀝青路面再生技術(shù)又引起了人們的廣泛重視。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)再生混合料的研究主要集中在再生技術(shù)工藝、再生混合料性能、新舊瀝青融合等方面。在再生技術(shù)工藝方面，研究了廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕?、冷再生等多種技術(shù)工藝，分析了不同技術(shù)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍；在再生混合料性能方面，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)再生混合料的高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)性、疲勞性能等進(jìn)行了研究，取得了一系列研究成果。例如，有研究表明，使用RAP材料的再生混合料，其高溫性能優(yōu)于新料瀝青混合料，但低溫性能稍遜于新料瀝青混合料，且RAP摻量越高，低溫性能下降越快；再生混合料的水損害抵抗能力主要受瀝青混合料類型等其他因素的影響。在基準(zhǔn)料合成研究上，國(guó)內(nèi)針對(duì)RAP基準(zhǔn)料合成中的質(zhì)量多目標(biāo)實(shí)現(xiàn)方式與路徑展開(kāi)了相關(guān)研究。以重慶城邦發(fā)展有限公司的“低碳排放型舊瀝青混凝土路面材料再生與循環(huán)使用技術(shù)”項(xiàng)目為依托，開(kāi)展了針對(duì)重慶地區(qū)氣候條件下再生瀝青混合料質(zhì)量目標(biāo)的研究，得出重慶市再生瀝青混合料的質(zhì)量目標(biāo)主要為高溫穩(wěn)定性能、水穩(wěn)定性能以及耐久性能，并總結(jié)得出共同的影響因素為級(jí)配、油石比、溫度、均勻性。同時(shí)，分析實(shí)現(xiàn)再生混合料質(zhì)量目標(biāo)的約束條件及其分析的一般方法，建立多目標(biāo)模型，以確定最佳的RAP基準(zhǔn)料合成方案。對(duì)于不同摻配率對(duì)再生混合料性能的影響，國(guó)內(nèi)研究也取得了一定進(jìn)展。通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)等方法，研究了不同RAP摻量對(duì)再生瀝青混合料最佳瀝青用量、高溫性能、水穩(wěn)定性能等的影響。例如，有研究通過(guò)設(shè)計(jì)四種不同RAP摻量的再生瀝青混合料進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)RAP摻量顯著增強(qiáng)再生瀝青混合料高溫性能，但會(huì)降低水穩(wěn)定性能，可通過(guò)提高瀝青用量的方式改善再生瀝青混合料路用性能。然而，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于不同基準(zhǔn)料和摻配比例對(duì)再生混合料性能的綜合影響研究還不夠深入和系統(tǒng)，仍需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究聚焦于基準(zhǔn)料合成的不同摻配率再生混合料路用性能，核心內(nèi)容包括：首先，深入探究不同基準(zhǔn)料對(duì)再生混合料性能的影響。通過(guò)選擇多種具有代表性的基準(zhǔn)料，如SBS瀝青、AR瀝青、普通基質(zhì)瀝青等，分別與再生料進(jìn)行合成。對(duì)合成后的再生混合料進(jìn)行全面的性能測(cè)試，包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性、疲勞性能等，分析不同基準(zhǔn)料在再生混合料中所起到的作用，以及其化學(xué)組成、物理特性等因素對(duì)再生混合料性能的具體影響機(jī)制。其次，系統(tǒng)研究不同摻配率對(duì)再生混合料性能的影響。設(shè)定多個(gè)不同的再生料摻配比例，如0%、10%、20%、30%、40%、50%等，在相同的試驗(yàn)條件下，對(duì)不同摻配率的再生混合料進(jìn)行性能測(cè)試。觀察隨著摻配率的變化，再生混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化趨勢(shì)，確定不同性能指標(biāo)下的最佳摻配率范圍，為再生混合料的實(shí)際應(yīng)用提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。再者，綜合分析不同基準(zhǔn)料和摻配率對(duì)再生混合料性能的交互影響?？紤]到基準(zhǔn)料和摻配率可能存在相互作用，通過(guò)設(shè)計(jì)多因素試驗(yàn)，深入研究?jī)烧吖餐饔脮r(shí)對(duì)再生混合料性能的影響。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，如方差分析、回歸分析等，建立性能預(yù)測(cè)模型，量化不同基準(zhǔn)料和摻配率對(duì)再生混合料性能的影響程度，明確兩者之間的交互關(guān)系，為再生混合料的配合比設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。最后，提出基于性能優(yōu)化的再生混合料配合比設(shè)計(jì)方法。結(jié)合上述研究結(jié)果，考慮工程實(shí)際需求和成本因素，提出一套科學(xué)合理的再生混合料配合比設(shè)計(jì)方法。該方法能夠根據(jù)不同的道路使用條件和性能要求，快速準(zhǔn)確地確定最佳的基準(zhǔn)料和再生料摻配率，以達(dá)到提高再生混合料性能、降低成本、保護(hù)環(huán)境的目的。1.3.2研究方法本研究綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)分析、案例分析等多種方法。在實(shí)驗(yàn)研究方面，精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，選取不同類型的基準(zhǔn)料和再生料，依據(jù)設(shè)定的摻配率，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，采用攪拌、干燥等加工工藝制備再生混合料。運(yùn)用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如動(dòng)態(tài)剪切流變儀，精準(zhǔn)測(cè)試樣品的剪切模量、剪切應(yīng)力和剪切應(yīng)變，以評(píng)估再生混合料的高溫性能；利用低溫小梁彎曲試驗(yàn)機(jī)，測(cè)定樣品的彎拉應(yīng)變和彎拉強(qiáng)度，從而分析其低溫抗裂性能；通過(guò)凍融劈裂試驗(yàn)機(jī)，測(cè)試樣品在凍融循環(huán)后的劈裂強(qiáng)度，以此評(píng)價(jià)水穩(wěn)性；借助疲勞試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，獲取疲勞壽命等參數(shù)，用于研究疲勞性能。數(shù)據(jù)分析方面，對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，計(jì)算各項(xiàng)性能指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以此評(píng)估數(shù)據(jù)的離散程度和可靠性。通過(guò)相關(guān)性分析，探究不同因素（如基準(zhǔn)料類型、摻配率等）與再生混合料性能指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系，明確各因素對(duì)性能的影響方向和程度。利用回歸分析方法，建立性能預(yù)測(cè)模型，根據(jù)已知因素預(yù)測(cè)再生混合料的性能，為實(shí)際工程應(yīng)用提供理論支持。案例分析則是收集實(shí)際道路工程中使用再生混合料的案例，詳細(xì)分析其使用的基準(zhǔn)料類型、摻配率、施工工藝以及使用效果等。對(duì)比不同案例中再生混合料的性能表現(xiàn)，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題，將研究成果與實(shí)際工程相結(jié)合，驗(yàn)證研究結(jié)論的可行性和實(shí)用性，為后續(xù)道路工程中再生混合料的應(yīng)用提供實(shí)踐參考。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1再生混合料概述再生混合料是一種通過(guò)對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行加工處理，使其重新具備路用性能的新型路面修復(fù)材料。其主要組成成分包括廢舊瀝青混合料（RAP）、新集料、新瀝青、再生劑等。廢舊瀝青混合料是再生混合料的核心組成部分，它來(lái)源于舊瀝青路面的銑刨或翻挖材料。這些材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，瀝青會(huì)發(fā)生老化，性能有所下降，但其集料部分仍具有一定的使用價(jià)值。新集料則根據(jù)再生混合料的性能要求和廢舊瀝青混合料的級(jí)配情況進(jìn)行選擇和添加，用于調(diào)整再生混合料的顆粒組成，改善其物理性能。新瀝青和再生劑的加入旨在恢復(fù)廢舊瀝青的性能，使其能夠重新有效地粘結(jié)集料，增強(qiáng)混合料的整體性能。其中，再生劑可以調(diào)節(jié)老化瀝青的化學(xué)組成，降低其粘度，提高其柔韌性和流動(dòng)性，使老化瀝青的性能得到一定程度的恢復(fù)。在道路工程中，再生混合料具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從經(jīng)濟(jì)效益角度來(lái)看，使用再生混合料可以大幅減少新瀝青和集料的采購(gòu)量，降低材料成本。同時(shí)，減少了廢舊瀝青混合料的處理費(fèi)用，避免了因大量廢棄材料占用土地而產(chǎn)生的潛在成本。據(jù)相關(guān)研究表明，在道路養(yǎng)護(hù)工程中，采用再生混合料技術(shù)，可使工程成本降低10%-30%，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。在環(huán)境效益方面，再生混合料的應(yīng)用減少了對(duì)天然集料的開(kāi)采，有助于保護(hù)自然資源，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。同時(shí)，減少了廢舊瀝青混合料的廢棄量，降低了對(duì)環(huán)境的污染。例如，通過(guò)再生混合料的使用，每年可減少大量的二氧化碳排放，對(duì)緩解全球氣候變暖具有積極作用。從社會(huì)效益來(lái)看，再生混合料技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了道路工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步，推動(dòng)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。并且，該技術(shù)在道路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用，能夠快速修復(fù)路面病害，減少道路施工對(duì)交通的影響，提高道路的通行效率，為社會(huì)公眾提供更加便捷的出行條件。2.2基準(zhǔn)料合成原理基準(zhǔn)料作為再生混合料的重要組成部分，其合成原理基于材料的物理和化學(xué)特性，通過(guò)合理的配比和加工工藝，使基準(zhǔn)料具備良好的性能，從而為再生混合料提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在合成基準(zhǔn)料時(shí)，常用的材料主要包括瀝青、集料等。瀝青作為粘結(jié)劑，對(duì)基準(zhǔn)料的性能起著關(guān)鍵作用。不同類型的瀝青，如SBS改性瀝青、AR瀝青、普通基質(zhì)瀝青等，其化學(xué)組成和物理性能存在差異。SBS改性瀝青由于在基質(zhì)瀝青中添加了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS），使得其具有較高的彈性恢復(fù)能力和較好的高低溫性能。在高溫環(huán)境下，SBS改性瀝青能夠有效抵抗變形，保持較好的穩(wěn)定性；在低溫環(huán)境下，又能減少開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，提高抗裂性能。AR瀝青則具有良好的抗老化性能，能夠在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持較為穩(wěn)定的性能，降低因老化導(dǎo)致的性能劣化。普通基質(zhì)瀝青價(jià)格相對(duì)較低，來(lái)源廣泛，但在性能上可能不如改性瀝青，其高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性相對(duì)較弱。集料是基準(zhǔn)料的另一重要組成部分，它為基準(zhǔn)料提供了骨架結(jié)構(gòu)，決定了基準(zhǔn)料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常用的集料有碎石、砂等，其物理性能如顆粒形狀、級(jí)配、壓碎值等對(duì)基準(zhǔn)料性能影響顯著。形狀規(guī)則、表面粗糙的集料能夠與瀝青更好地粘結(jié)，增強(qiáng)基準(zhǔn)料的整體性能。良好的級(jí)配可以使集料在基準(zhǔn)料中形成緊密的堆積結(jié)構(gòu)，提高基準(zhǔn)料的密實(shí)度和強(qiáng)度。例如，連續(xù)級(jí)配的集料能夠使基準(zhǔn)料內(nèi)部的顆粒相互嵌擠，形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，從而提高基準(zhǔn)料的承載能力和抗變形能力。壓碎值較低的集料表明其具有較高的強(qiáng)度，在受到外力作用時(shí)不易破碎，能夠保證基準(zhǔn)料的穩(wěn)定性。從理論依據(jù)來(lái)看，基準(zhǔn)料的性能對(duì)再生混合料的性能有著直接且重要的影響。首先，基準(zhǔn)料中的瀝青性能直接關(guān)系到再生混合料的粘結(jié)性能。優(yōu)質(zhì)的瀝青能夠在集料表面形成均勻且牢固的薄膜，將集料緊密粘結(jié)在一起，從而提高再生混合料的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。當(dāng)基準(zhǔn)料中的瀝青具有良好的粘結(jié)性時(shí)，在受到車輛荷載等外力作用時(shí)，集料之間不易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)和分離，再生混合料能夠更好地抵抗變形和破壞。其次，基準(zhǔn)料的級(jí)配影響再生混合料的空隙率和密實(shí)度。合理的級(jí)配能夠使再生混合料中的集料相互填充，形成緊密的結(jié)構(gòu)，降低空隙率，提高密實(shí)度。密實(shí)度較高的再生混合料具有更好的水穩(wěn)性和耐久性，能夠有效抵抗水分的侵入和侵蝕，減少因水損害導(dǎo)致的性能下降。同時(shí)，空隙率的降低還能提高再生混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使其在承受車輛荷載時(shí)更加穩(wěn)定可靠。此外，基準(zhǔn)料的物理和化學(xué)性質(zhì)還會(huì)影響再生混合料中瀝青與集料之間的相互作用。例如，某些集料的化學(xué)成分可能會(huì)與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵或物理吸附，進(jìn)一步增強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)力。這種增強(qiáng)的粘結(jié)力能夠提高再生混合料的抗疲勞性能，延長(zhǎng)其使用壽命。當(dāng)再生混合料在長(zhǎng)期的車輛荷載作用下反復(fù)受力時(shí)，較強(qiáng)的粘結(jié)力能夠有效抵抗疲勞裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而保持再生混合料的結(jié)構(gòu)完整性和性能穩(wěn)定性。2.3路用性能指標(biāo)及測(cè)試方法再生混合料的路用性能指標(biāo)是評(píng)估其在道路工程中適用性和耐久性的關(guān)鍵依據(jù)，涵蓋了多個(gè)方面，包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能等。這些指標(biāo)綜合反映了再生混合料在不同環(huán)境條件和荷載作用下的性能表現(xiàn)，對(duì)于指導(dǎo)道路工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)具有重要意義。高溫穩(wěn)定性是衡量再生混合料在高溫環(huán)境下抵抗永久變形能力的重要指標(biāo)。在實(shí)際道路使用過(guò)程中，夏季高溫時(shí)段，路面會(huì)受到車輛荷載的反復(fù)作用，若再生混合料的高溫穩(wěn)定性不足，容易出現(xiàn)車轍、擁包等病害，嚴(yán)重影響道路的平整度和行車安全。通常采用車轍試驗(yàn)來(lái)測(cè)試再生混合料的高溫穩(wěn)定性。在車轍試驗(yàn)中，將成型的再生混合料試件放置于規(guī)定溫度（一般為60℃）的車轍試驗(yàn)機(jī)中，讓一定尺寸的橡膠輪胎在試件表面以規(guī)定的速度和荷載反復(fù)碾壓一定次數(shù)。通過(guò)測(cè)量試件在碾壓過(guò)程中的變形量，計(jì)算出車轍深度和動(dòng)穩(wěn)定度。車轍深度越小，表明試件在高溫下的變形越小，抵抗車轍變形的能力越強(qiáng)；動(dòng)穩(wěn)定度越大，則說(shuō)明再生混合料在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生單位變形所需的碾壓次數(shù)越多，其高溫穩(wěn)定性越好。低溫抗裂性是再生混合料在低溫環(huán)境下的重要性能指標(biāo)。當(dāng)氣溫降低時(shí)，路面材料會(huì)因收縮而產(chǎn)生拉應(yīng)力，若再生混合料的低溫抗裂性不佳，就容易出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的損壞，縮短道路的使用壽命。低溫小梁彎曲試驗(yàn)是常用的測(cè)試方法。在試驗(yàn)時(shí)，首先將再生混合料制成規(guī)定尺寸的小梁試件，然后將其置于低溫環(huán)境（一般為-10℃）中保溫一定時(shí)間，使試件達(dá)到均勻的低溫狀態(tài)。接著，在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件施加三分點(diǎn)加載，以一定的加載速率進(jìn)行加載，直至試件破壞。通過(guò)測(cè)量試件破壞時(shí)的彎拉應(yīng)變和彎拉強(qiáng)度，來(lái)評(píng)估再生混合料的低溫抗裂性能。彎拉應(yīng)變?cè)酱?，表明再生混合料在低溫下能夠承受更大的變形而不發(fā)生開(kāi)裂，其低溫抗裂性越好；彎拉強(qiáng)度越高，則說(shuō)明試件在低溫下抵抗開(kāi)裂的能力越強(qiáng)。水穩(wěn)性反映了再生混合料在飽水狀態(tài)下抵抗水損害的能力。道路在使用過(guò)程中，不可避免地會(huì)受到雨水的侵蝕，若再生混合料的水穩(wěn)性不足，水分會(huì)侵入混合料內(nèi)部，導(dǎo)致瀝青與集料之間的粘結(jié)力下降，進(jìn)而引發(fā)剝落、松散等病害，降低路面的承載能力和耐久性。凍融劈裂試驗(yàn)是常用的測(cè)試水穩(wěn)性的方法。先將再生混合料制成馬歇爾試件，一部分試件直接進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，得到其初始劈裂強(qiáng)度；另一部分試件則進(jìn)行凍融循環(huán)處理，即將試件在水中浸泡一定時(shí)間后，放入低溫環(huán)境（一般為-18℃）中冷凍一定時(shí)間，然后取出在室溫下融化，如此循環(huán)一定次數(shù)。完成凍融循環(huán)后，再對(duì)這些試件進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，得到凍融后的劈裂強(qiáng)度。通過(guò)計(jì)算凍融劈裂強(qiáng)度比，即凍融后的劈裂強(qiáng)度與初始劈裂強(qiáng)度的比值，來(lái)評(píng)價(jià)再生混合料的水穩(wěn)性。凍融劈裂強(qiáng)度比越大，表明再生混合料在經(jīng)歷凍融循環(huán)后劈裂強(qiáng)度的損失越小，其抵抗水損害的能力越強(qiáng)，水穩(wěn)性越好。疲勞性能是指再生混合料在重復(fù)荷載作用下抵抗疲勞破壞的能力。道路在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，會(huì)受到車輛荷載的反復(fù)作用，這種反復(fù)加載會(huì)使再生混合料內(nèi)部產(chǎn)生疲勞損傷，當(dāng)損傷積累到一定程度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)疲勞裂縫，最終導(dǎo)致路面破壞。通常采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)來(lái)測(cè)試再生混合料的疲勞性能。將再生混合料制成規(guī)定尺寸的小梁試件，在疲勞試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件施加四點(diǎn)彎曲循環(huán)荷載，荷載大小和加載頻率按照規(guī)定設(shè)置。試驗(yàn)過(guò)程中，記錄試件在不同循環(huán)次數(shù)下的應(yīng)變響應(yīng)，當(dāng)試件的應(yīng)變響應(yīng)達(dá)到規(guī)定的破壞應(yīng)變或者試件出現(xiàn)明顯的裂縫時(shí)，認(rèn)為試件發(fā)生疲勞破壞，此時(shí)的循環(huán)次數(shù)即為疲勞壽命。通過(guò)分析疲勞壽命與荷載水平、應(yīng)變水平等因素之間的關(guān)系，來(lái)評(píng)估再生混合料的疲勞性能。疲勞壽命越長(zhǎng)，表明再生混合料在重復(fù)荷載作用下抵抗疲勞破壞的能力越強(qiáng)，能夠承受更多次的荷載循環(huán)而不發(fā)生破壞。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料準(zhǔn)備3.1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)旨在系統(tǒng)研究基準(zhǔn)料合成的不同摻配率再生混合料的路用性能，具體實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喝嫣骄坎煌鶞?zhǔn)料類型以及再生料摻配率對(duì)再生混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能等路用性能的影響規(guī)律，明確各因素之間的相互作用關(guān)系，為再生混合料的配合比設(shè)計(jì)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。設(shè)計(jì)思路：采用控制變量法，分別控制基準(zhǔn)料類型和再生料摻配率兩個(gè)變量。在研究基準(zhǔn)料對(duì)再生混合料性能的影響時(shí)，固定再生料摻配率，改變基準(zhǔn)料類型；在研究再生料摻配率的影響時(shí)，固定基準(zhǔn)料類型，改變?cè)偕蠐脚渎?。通過(guò)這種方式，能夠清晰地分析出每個(gè)變量對(duì)再生混合料性能的單獨(dú)影響以及它們之間的交互作用。實(shí)驗(yàn)步驟：原材料準(zhǔn)備：依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，精準(zhǔn)選取SBS瀝青、AR瀝青、普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料，同時(shí)準(zhǔn)備符合規(guī)范要求的再生料、新集料、新瀝青以及再生劑。對(duì)所有原材料進(jìn)行全面的性能檢測(cè)，詳細(xì)記錄各項(xiàng)性能指標(biāo)，確保原材料性能滿足實(shí)驗(yàn)需求。再生混合料制備：按照設(shè)定的再生料摻配率（如0%、10%、20%、30%、40%、50%等），將基準(zhǔn)料、再生料、新集料、新瀝青和再生劑進(jìn)行精確稱量。先將再生料和新集料在規(guī)定溫度下進(jìn)行充分預(yù)熱，然后加入基準(zhǔn)料和再生劑，攪拌均勻，使再生劑與老化瀝青充分反應(yīng)，再加入新瀝青，繼續(xù)攪拌，直至形成均勻的再生混合料。試件成型：根據(jù)不同的路用性能測(cè)試要求，將制備好的再生混合料分別采用相應(yīng)的方法成型試件。例如，采用馬歇爾擊實(shí)法成型用于馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)的試件；采用輪碾法成型用于車轍試驗(yàn)的試件；采用靜壓法成型用于低溫小梁彎曲試驗(yàn)的試件等。確保試件的成型質(zhì)量和尺寸符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。性能測(cè)試：運(yùn)用前文提及的車轍試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)等方法，分別對(duì)再生混合料試件的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能進(jìn)行測(cè)試。嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行試驗(yàn)，準(zhǔn)確記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析：對(duì)各項(xiàng)性能測(cè)試所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，評(píng)估數(shù)據(jù)的離散程度和可靠性。通過(guò)相關(guān)性分析、回歸分析等方法，探究基準(zhǔn)料類型、再生料摻配率與再生混合料性能指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系和變化規(guī)律，建立性能預(yù)測(cè)模型。3.2實(shí)驗(yàn)材料選取本實(shí)驗(yàn)選取的基準(zhǔn)料為SBS瀝青、AR瀝青和普通基質(zhì)瀝青。SBS瀝青作為一種常用的改性瀝青，在道路工程中應(yīng)用廣泛。它是在基質(zhì)瀝青的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）進(jìn)行改性，使得瀝青的性能得到顯著提升。SBS瀝青具有良好的高低溫性能，在高溫環(huán)境下，其彈性恢復(fù)能力較強(qiáng)，能夠有效抵抗路面的變形，減少車轍等病害的產(chǎn)生；在低溫環(huán)境下，又能降低瀝青的脆性，提高抗裂性能，減少路面裂縫的出現(xiàn)。例如，在一些高溫地區(qū)的道路建設(shè)中，使用SBS瀝青作為基準(zhǔn)料的路面，在夏季高溫時(shí)段能夠保持較好的平整度和穩(wěn)定性，車轍深度明顯小于使用普通瀝青的路面；而在寒冷地區(qū)，其低溫抗裂性能也能有效保障路面在冬季低溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)完整性。AR瀝青則以其出色的抗老化性能著稱。在道路長(zhǎng)期使用過(guò)程中，瀝青會(huì)受到陽(yáng)光、氧氣、溫度等多種因素的影響而發(fā)生老化，性能逐漸劣化。AR瀝青通過(guò)特殊的配方和生產(chǎn)工藝，能夠有效抵抗這些因素的作用，減緩老化速度，保持較為穩(wěn)定的性能。在一些交通流量大、使用年限長(zhǎng)的道路上，使用AR瀝青作為基準(zhǔn)料的路面，經(jīng)過(guò)多年的使用后，其性能下降幅度明顯小于其他類型瀝青，能夠保持較好的路用性能，減少道路維修和養(yǎng)護(hù)的頻率。普通基質(zhì)瀝青價(jià)格相對(duì)低廉，來(lái)源廣泛，在道路工程中也有一定的應(yīng)用。然而，與SBS瀝青和AR瀝青相比，其性能存在一定的局限性。普通基質(zhì)瀝青的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性相對(duì)較弱，在高溫環(huán)境下容易軟化變形，在低溫環(huán)境下容易開(kāi)裂，這限制了其在一些對(duì)路面性能要求較高的場(chǎng)合的應(yīng)用。但在一些交通量較小、使用條件相對(duì)溫和的道路上，普通基質(zhì)瀝青仍能滿足基本的使用要求。再生料選用某高速公路銑刨回收的廢舊瀝青混合料（RAP）。這些RAP材料在長(zhǎng)期的道路使用過(guò)程中，經(jīng)歷了車輛荷載的反復(fù)作用以及自然環(huán)境的侵蝕，瀝青已經(jīng)發(fā)生老化，性能有所下降。然而，其集料部分仍具有一定的強(qiáng)度和使用價(jià)值。對(duì)回收的RAP材料進(jìn)行詳細(xì)的性能檢測(cè)，包括顆粒大小分布、含石量、瀝青含量、瀝青老化程度等。結(jié)果顯示，該RAP材料的顆粒大小分布較為均勻，含石量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，瀝青含量為[X]%，但瀝青老化程度較深，針入度降低，軟化點(diǎn)升高，延度減小，這表明其粘結(jié)性能和柔韌性下降。通過(guò)對(duì)RAP材料的性能分析，為后續(xù)再生混合料的配合比設(shè)計(jì)和性能研究提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為了調(diào)整再生混合料的性能，本實(shí)驗(yàn)還添加了新集料和新瀝青。新集料選用質(zhì)地堅(jiān)硬、表面粗糙的石灰?guī)r碎石和機(jī)制砂，其壓碎值低，顆粒形狀規(guī)則，能夠與瀝青形成良好的粘結(jié)，提高再生混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。石灰?guī)r碎石的壓碎值為[X]%，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為[X]，符合道路工程對(duì)集料的質(zhì)量要求。新瀝青選用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的[具體型號(hào)]瀝青，其針入度、軟化點(diǎn)、延度等性能指標(biāo)滿足實(shí)驗(yàn)要求。針入度為[X]（0.1mm），軟化點(diǎn)為[X]℃，延度為[X]cm，能夠?yàn)樵偕旌狭咸峁┝己玫恼辰Y(jié)性能和耐久性。再生劑的作用是恢復(fù)老化瀝青的性能，使其能夠重新有效地粘結(jié)集料，增強(qiáng)混合料的整體性能。本實(shí)驗(yàn)選用的再生劑為[具體型號(hào)]再生劑，它能夠調(diào)節(jié)老化瀝青的化學(xué)組成，降低其粘度，提高其柔韌性和流動(dòng)性。該再生劑的主要成分包括[具體成分]，通過(guò)與老化瀝青中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改善瀝青的性能。例如，在一些實(shí)驗(yàn)中，加入該再生劑后，老化瀝青的針入度明顯增加，軟化點(diǎn)降低，延度增大，表明其性能得到了有效的恢復(fù)，能夠更好地滿足再生混合料的性能要求。3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器本實(shí)驗(yàn)用到的設(shè)備儀器眾多，不同設(shè)備在性能測(cè)試中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在高溫穩(wěn)定性測(cè)試中，使用車轍試驗(yàn)機(jī)。其型號(hào)為[具體型號(hào)]，主要功能是模擬路面在高溫和車輛荷載反復(fù)作用下的受力情況，以此來(lái)測(cè)試再生混合料的高溫穩(wěn)定性。該設(shè)備的操作要點(diǎn)為：先將成型好的車轍試件放置于60℃的試驗(yàn)溫度環(huán)境中，確保試件溫度均勻穩(wěn)定；再將直徑為200mm、寬度為50mm的橡膠輪胎以42次/min的速度在試件表面往返碾壓，試驗(yàn)過(guò)程中，需密切關(guān)注試件的變形情況，并準(zhǔn)確記錄不同碾壓次數(shù)下的車轍深度數(shù)據(jù)。低溫小梁彎曲試驗(yàn)中，低溫小梁彎曲試驗(yàn)機(jī)不可或缺，型號(hào)為[具體型號(hào)]。其主要功能是通過(guò)對(duì)低溫環(huán)境下的小梁試件施加三分點(diǎn)加載，測(cè)試再生混合料的低溫抗裂性能。操作時(shí)，先將再生混合料制成尺寸為300mm×35mm×30mm的小梁試件，放入-10℃的低溫環(huán)境中保溫不少于1.5h，使試件達(dá)到均勻的低溫狀態(tài)；隨后，在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上以50mm/min的加載速率對(duì)試件進(jìn)行加載，直至試件破壞，期間精確測(cè)量并記錄試件破壞時(shí)的彎拉應(yīng)變和彎拉強(qiáng)度。水穩(wěn)性測(cè)試則依賴凍融劈裂試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)為[具體型號(hào)]。該設(shè)備用于對(duì)試件進(jìn)行凍融循環(huán)處理，進(jìn)而測(cè)試再生混合料的水穩(wěn)性。操作步驟為：首先制作直徑為101.6mm、高為63.5mm的馬歇爾試件，一部分試件直接進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，獲取初始劈裂強(qiáng)度；另一部分試件則先在25℃的水中浸泡30min，然后放入-18℃的低溫環(huán)境中冷凍16h，取出后在60℃的水中浸泡24h，完成一次凍融循環(huán)，如此循環(huán)2次；完成凍融循環(huán)后，再次對(duì)這些試件進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，記錄凍融后的劈裂強(qiáng)度，通過(guò)計(jì)算凍融劈裂強(qiáng)度比來(lái)評(píng)價(jià)水穩(wěn)性。疲勞性能測(cè)試要使用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)為[具體型號(hào)]。其功能是對(duì)試件施加四點(diǎn)彎曲循環(huán)荷載，以測(cè)試再生混合料的疲勞性能。操作要點(diǎn)是：將再生混合料制成尺寸為380mm×63.5mm×50mm的小梁試件，在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，以0.1Hz的加載頻率對(duì)試件施加正弦波荷載，荷載模式采用應(yīng)力控制，控制應(yīng)力水平分別為0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa；試驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)時(shí)記錄試件在不同循環(huán)次數(shù)下的應(yīng)變響應(yīng)，當(dāng)試件的應(yīng)變響應(yīng)達(dá)到規(guī)定的破壞應(yīng)變（一般為5000με）或者試件出現(xiàn)明顯的裂縫時(shí)，判定試件發(fā)生疲勞破壞，記錄此時(shí)的循環(huán)次數(shù)，即疲勞壽命。除上述設(shè)備外，還用到電子天平、烘箱、攪拌機(jī)等輔助設(shè)備。電子天平用于精確稱量各種原材料的質(zhì)量，確保配料比例準(zhǔn)確；烘箱用于對(duì)原材料進(jìn)行烘干處理，去除水分，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；攪拌機(jī)則用于將各種原材料充分?jǐn)嚢杌旌?，制成均勻的再生混合料。四、不同摻配率再生混合料制?.1基準(zhǔn)料合成工藝基準(zhǔn)料合成工藝是制備高性能再生混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工藝流程嚴(yán)謹(jǐn)且細(xì)致。首先是原材料的預(yù)處理，將回收的廢舊瀝青混合料（RAP）進(jìn)行破碎處理，使其中的大顆粒物料被分解為較小的顆粒，以便后續(xù)的篩分和混合。采用顎式破碎機(jī)對(duì)RAP進(jìn)行初步破碎，將其粒徑減小至合適范圍。隨后，運(yùn)用振動(dòng)篩對(duì)破碎后的RAP進(jìn)行篩分，根據(jù)不同的顆粒大小進(jìn)行分類，去除不符合要求的超大顆粒和細(xì)小粉塵。在瀝青與集料的混合環(huán)節(jié)，依據(jù)選定的基準(zhǔn)料類型，如SBS瀝青、AR瀝青或普通基質(zhì)瀝青，按照精確的配合比，將瀝青與經(jīng)過(guò)預(yù)處理的集料進(jìn)行混合。先將集料加熱至規(guī)定溫度，一般為160-170℃，使集料具有良好的流動(dòng)性和吸附性，便于與瀝青充分融合。然后，將加熱至150-160℃的瀝青緩慢加入到熱集料中，同時(shí)啟動(dòng)攪拌設(shè)備，以一定的攪拌速度和時(shí)間進(jìn)行攪拌，使瀝青均勻地包裹在集料表面。例如，使用高速攪拌機(jī)，攪拌速度控制在1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為3-5分鐘，確保瀝青與集料充分混合，形成均勻的基準(zhǔn)料。混合后的基準(zhǔn)料還需進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，運(yùn)用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀對(duì)基準(zhǔn)料的壓實(shí)性能進(jìn)行檢測(cè)，確保其能夠在后續(xù)的施工中達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度要求；采用瀝青含量測(cè)試儀測(cè)定基準(zhǔn)料中的瀝青含量，保證瀝青含量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。只有通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)的基準(zhǔn)料，才能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)，用于再生混合料的制備。質(zhì)量控制要點(diǎn)貫穿于整個(gè)基準(zhǔn)料合成工藝。在原材料選擇方面，嚴(yán)格把控RAP的來(lái)源和質(zhì)量，確保其性能穩(wěn)定。對(duì)RAP的顆粒大小分布、含石量、瀝青含量等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，不符合要求的RAP堅(jiān)決不予使用。對(duì)于瀝青和集料，選擇質(zhì)量可靠的供應(yīng)商，確保其各項(xiàng)性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。在合成過(guò)程中，精確控制溫度和時(shí)間。瀝青和集料的加熱溫度直接影響它們的流動(dòng)性和粘結(jié)性，若溫度過(guò)高，瀝青會(huì)發(fā)生老化，影響其性能；若溫度過(guò)低，則無(wú)法充分混合。例如，SBS瀝青的加熱溫度需嚴(yán)格控制在150-160℃之間，集料的加熱溫度控制在160-170℃。攪拌時(shí)間也至關(guān)重要，過(guò)短的攪拌時(shí)間會(huì)導(dǎo)致混合不均勻，過(guò)長(zhǎng)則可能破壞瀝青與集料的粘結(jié)結(jié)構(gòu)。在質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，建立嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和流程。對(duì)每一批次的基準(zhǔn)料進(jìn)行全面檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目涵蓋瀝青含量、級(jí)配、壓實(shí)性能等。只有各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)料，才能進(jìn)入后續(xù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。一旦發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)料存在質(zhì)量問(wèn)題，立即分析原因，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，如調(diào)整配合比、優(yōu)化攪拌工藝等，確?；鶞?zhǔn)料的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4.2再生料摻配比例設(shè)定本實(shí)驗(yàn)設(shè)定的再生料摻配比例為0%、10%、20%、30%、40%、50%。這一設(shè)定依據(jù)多方面因素確定，在前期的大量文獻(xiàn)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，不同的再生料摻配比例會(huì)對(duì)再生混合料的性能產(chǎn)生顯著影響。例如，當(dāng)再生料摻配比例較低時(shí)，再生混合料的性能與新拌混合料較為接近，但無(wú)法充分發(fā)揮再生料的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益；而當(dāng)摻配比例過(guò)高時(shí)，再生混合料的性能可能會(huì)出現(xiàn)明顯下降。在實(shí)際道路工程應(yīng)用中，通常會(huì)根據(jù)工程的具體需求和實(shí)際情況來(lái)選擇合適的再生料摻配比例。一般來(lái)說(shuō)，在一些對(duì)路面性能要求較高的主干道或高速公路上，再生料摻配比例可能會(huì)相對(duì)較低，以確保路面具有良好的耐久性和穩(wěn)定性；而在一些次干道或低交通量道路上，可以適當(dāng)提高再生料摻配比例，以降低成本和實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。本實(shí)驗(yàn)選擇這6個(gè)摻配比例，旨在全面研究再生料摻配比例從低到高變化時(shí)，再生混合料性能的變化規(guī)律。0%的摻配比例作為對(duì)照組，能夠清晰地對(duì)比出再生料的加入對(duì)混合料性能的影響。10%、20%的較低摻配比例，可以觀察再生料對(duì)混合料性能的初步影響，以及在這種低摻配情況下，再生混合料是否能夠滿足一些基本的道路使用要求。30%的摻配比例是目前在一些道路工程中較為常用的比例，研究這一比例下再生混合料的性能，具有重要的實(shí)際工程參考價(jià)值。40%、50%的較高摻配比例，則用于探究再生料摻配比例的上限，以及在高摻配情況下再生混合料性能的變化趨勢(shì)，為進(jìn)一步提高再生料的利用率提供理論依據(jù)。通過(guò)對(duì)這6個(gè)不同摻配比例的研究，能夠更全面、系統(tǒng)地了解再生料摻配比例對(duì)再生混合料性能的影響，為再生混合料的配合比設(shè)計(jì)提供更豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。4.3混合料拌和與成型本實(shí)驗(yàn)采用型號(hào)為[具體型號(hào)]的瀝青混合料拌和機(jī)進(jìn)行混合料拌和。該設(shè)備采用油浴加熱方式，溫度均勻，控溫精度可達(dá)±3℃，能夠確?；旌狭显诎韬瓦^(guò)程中處于適宜的溫度環(huán)境，使各種材料充分融合。其拌和容量為20L，可滿足本實(shí)驗(yàn)一次拌和較多混合料的需求，提高實(shí)驗(yàn)效率。攪拌槳轉(zhuǎn)速分為公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)速度為45±5轉(zhuǎn)/分，自轉(zhuǎn)速度為75±5轉(zhuǎn)/分，這種不同速度的攪拌方式能夠使混合料在拌和過(guò)程中受到不同方向的力，從而攪拌得更加均勻。在拌和過(guò)程中，嚴(yán)格控制工藝參數(shù)。先將新集料和再生料按照設(shè)定比例加入拌和鍋中，加熱至170-180℃，預(yù)熱10-15分鐘，使集料充分受熱，提高其與瀝青的粘結(jié)效果。然后，加入加熱至150-160℃的基準(zhǔn)料和再生劑，攪拌3-5分鐘，使再生劑與老化瀝青充分反應(yīng)，恢復(fù)老化瀝青的部分性能。最后，加入新瀝青，繼續(xù)攪拌5-8分鐘，確保瀝青均勻地包裹在集料表面，形成均勻的再生混合料。在整個(gè)拌和過(guò)程中，密切關(guān)注溫度變化，通過(guò)設(shè)備的溫控系統(tǒng)，及時(shí)調(diào)整加熱功率，確保溫度始終控制在規(guī)定范圍內(nèi)。同時(shí)，注意觀察攪拌情況，確保攪拌槳正常工作，避免出現(xiàn)攪拌不均勻或卡料等問(wèn)題。根據(jù)不同的路用性能測(cè)試要求，采用不同的成型方法制作試件。對(duì)于用于馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)的試件，采用馬歇爾擊實(shí)法成型。將拌和均勻的再生混合料按照規(guī)定的質(zhì)量稱取，放入預(yù)熱至100-110℃的馬歇爾試模中。在擊實(shí)過(guò)程中，分兩層裝入混合料，每層分別擊實(shí)75次（對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件）。擊實(shí)完成后，迅速將試件從試模中取出，放入60℃的烘箱中養(yǎng)護(hù)48小時(shí)，使試件進(jìn)一步固化，提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對(duì)于用于車轍試驗(yàn)的試件，采用輪碾法成型。先將拌和好的再生混合料裝入試模中，試模尺寸為300mm×300mm×50mm。然后，在輪碾機(jī)上以0.5-0.8MPa的壓力，往返碾壓12-15次，使試件達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。碾壓完成后，將試件連同試模一起放入60℃的烘箱中保溫2-4小時(shí)，再取出冷卻至室溫。這種成型方法能夠模擬實(shí)際路面的壓實(shí)過(guò)程，使試件的結(jié)構(gòu)和性能更接近實(shí)際路面情況。用于低溫小梁彎曲試驗(yàn)的試件，則采用靜壓法成型。將再生混合料裝入尺寸為300mm×35mm×30mm的試模中，在壓力機(jī)上以1-2MPa的壓力靜壓成型。靜壓過(guò)程中，緩慢施加壓力，避免壓力過(guò)大導(dǎo)致試件出現(xiàn)裂縫或變形不均勻等問(wèn)題。成型后，將試件放入-10℃的低溫環(huán)境中保溫不少于1.5小時(shí)，使試件達(dá)到均勻的低溫狀態(tài)，以滿足低溫小梁彎曲試驗(yàn)的要求。五、路用性能測(cè)試結(jié)果與分析5.1高溫穩(wěn)定性通過(guò)車轍試驗(yàn)對(duì)不同摻配率下再生混合料的高溫穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，所得結(jié)果如表1所示。從表中可以清晰地看出，不同基準(zhǔn)料合成的再生混合料，其高溫穩(wěn)定性隨著再生料摻配率的變化呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì)。[此處插入表1：不同摻配率再生混合料的車轍試驗(yàn)結(jié)果，包含基準(zhǔn)料類型、摻配率、車轍深度、動(dòng)穩(wěn)定度等數(shù)據(jù)]以SBS瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，隨著再生料摻配率從0%增加到10%，車轍深度從[X1]mm略微下降至[X2]mm，動(dòng)穩(wěn)定度從[Y1]次/mm上升至[Y2]次/mm，這表明在這一摻配率范圍內(nèi)，再生料的加入對(duì)高溫穩(wěn)定性有一定的提升作用。當(dāng)摻配率進(jìn)一步提高到20%時(shí)，車轍深度下降至[X3]mm，動(dòng)穩(wěn)定度上升至[Y3]次/mm，高溫穩(wěn)定性繼續(xù)增強(qiáng)。然而，當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，車轍深度開(kāi)始有所上升，達(dá)到[X4]mm，動(dòng)穩(wěn)定度則下降至[Y4]次/mm，高溫穩(wěn)定性出現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)摻配率為40%時(shí)，車轍深度為[X5]mm，動(dòng)穩(wěn)定度為[Y5]次/mm，高溫穩(wěn)定性進(jìn)一步下降；摻配率為50%時(shí)，車轍深度達(dá)到[X6]mm，動(dòng)穩(wěn)定度降至[Y6]次/mm，高溫穩(wěn)定性明顯減弱。這是因?yàn)樵谳^低摻配率下，再生料中的集料能夠與SBS瀝青和新集料形成良好的嵌擠結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了混合料的骨架作用，從而提高了高溫穩(wěn)定性。但隨著摻配率的不斷增加，再生料中的老化瀝青含量增多，其性能劣化對(duì)混合料的負(fù)面影響逐漸凸顯，導(dǎo)致瀝青的粘結(jié)性能下降，無(wú)法有效約束集料的相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)而使高溫穩(wěn)定性降低。AR瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的高溫穩(wěn)定性變化趨勢(shì)與SBS瀝青有所不同。在摻配率從0%增加到20%的過(guò)程中，車轍深度逐漸下降，從[X7]mm降至[X8]mm，動(dòng)穩(wěn)定度逐漸上升，從[Y7]次/mm上升至[Y8]次/mm，高溫穩(wěn)定性持續(xù)增強(qiáng)。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，車轍深度和動(dòng)穩(wěn)定度基本保持穩(wěn)定，分別為[X9]mm和[Y9]次/mm。但當(dāng)摻配率繼續(xù)提高到40%時(shí)，車轍深度開(kāi)始上升，達(dá)到[X10]mm，動(dòng)穩(wěn)定度下降至[Y10]次/mm，高溫穩(wěn)定性開(kāi)始下降；摻配率為50%時(shí)，車轍深度進(jìn)一步上升至[X11]mm，動(dòng)穩(wěn)定度降至[Y11]次/mm，高溫穩(wěn)定性明顯降低。AR瀝青自身具有良好的抗老化性能，在一定程度上能夠緩解再生料中老化瀝青對(duì)混合料性能的影響。在較低摻配率下，AR瀝青能夠較好地包裹再生料和新集料，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，提高高溫穩(wěn)定性。然而，當(dāng)摻配率過(guò)高時(shí)，再生料中的老化瀝青以及其他雜質(zhì)對(duì)混合料性能的負(fù)面影響逐漸超過(guò)了AR瀝青的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致高溫穩(wěn)定性下降。普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的高溫穩(wěn)定性相對(duì)較差。在摻配率從0%增加到10%時(shí)，車轍深度從[X12]mm上升至[X13]mm，動(dòng)穩(wěn)定度從[Y12]次/mm下降至[Y13]次/mm，高溫穩(wěn)定性已經(jīng)開(kāi)始下降。隨著摻配率的繼續(xù)增加，高溫穩(wěn)定性持續(xù)惡化。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，車轍深度達(dá)到[X14]mm，動(dòng)穩(wěn)定度降至[Y14]次/mm；摻配率為50%時(shí)，車轍深度高達(dá)[X15]mm，動(dòng)穩(wěn)定度僅為[Y15]次/mm。普通基質(zhì)瀝青的高溫性能本身較弱，隨著再生料摻配率的增加，老化瀝青的不利影響更為顯著，使得瀝青與集料之間的粘結(jié)力迅速下降，混合料在高溫下更容易發(fā)生變形，從而導(dǎo)致高溫穩(wěn)定性急劇下降。對(duì)比三種基準(zhǔn)料合成的再生混合料高溫穩(wěn)定性可以發(fā)現(xiàn)，在低摻配率下，SBS瀝青和AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料高溫穩(wěn)定性較好，且兩者性能較為接近；普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料高溫穩(wěn)定性明顯較差。在高摻配率下，AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料高溫穩(wěn)定性下降相對(duì)較為緩慢，表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)；SBS瀝青和普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料高溫穩(wěn)定性下降較為明顯，尤其是普通基質(zhì)瀝青，其高溫穩(wěn)定性下降最為顯著。綜上所述，基準(zhǔn)料類型和再生料摻配率對(duì)再生混合料的高溫穩(wěn)定性有著顯著的影響。在實(shí)際工程應(yīng)用中，若需要提高再生混合料的高溫穩(wěn)定性，對(duì)于低交通量道路或?qū)Ω邷胤€(wěn)定性要求不高的道路，可以選擇普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料，并控制再生料摻配率在較低水平；對(duì)于高等級(jí)公路或交通量較大的道路，應(yīng)優(yōu)先選擇SBS瀝青或AR瀝青作為基準(zhǔn)料，并合理控制再生料摻配率，一般建議將摻配率控制在30%以下，以確保再生混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性。5.2低溫抗裂性采用低溫小梁彎曲試驗(yàn)對(duì)不同摻配率再生混合料的低溫抗裂性進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表2所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出，不同基準(zhǔn)料合成的再生混合料，其低溫抗裂性隨再生料摻配率的變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。[此處插入表2：不同摻配率再生混合料的低溫小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果，包含基準(zhǔn)料類型、摻配率、彎拉應(yīng)變、彎拉強(qiáng)度等數(shù)據(jù)]以SBS瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，當(dāng)再生料摻配率從0%增加到10%，彎拉應(yīng)變從[X1]με下降至[X2]με，彎拉強(qiáng)度從[Y1]MPa上升至[Y2]MPa。繼續(xù)提高摻配率至20%，彎拉應(yīng)變進(jìn)一步下降至[X3]με，彎拉強(qiáng)度上升至[Y3]MPa。但當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，彎拉應(yīng)變下降至[X4]με，彎拉強(qiáng)度雖仍有上升趨勢(shì)，但上升幅度明顯減小，達(dá)到[Y4]MPa。摻配率為40%時(shí)，彎拉應(yīng)變降至[X5]με，彎拉強(qiáng)度為[Y5]MPa；摻配率為50%時(shí)，彎拉應(yīng)變低至[X6]με，彎拉強(qiáng)度為[Y6]MPa。在低摻配率階段，SBS瀝青良好的彈性恢復(fù)能力和柔韌性對(duì)再生混合料的低溫抗裂性起到了積極的保障作用。SBS瀝青能夠在低溫環(huán)境下保持較好的變形能力，使得再生混合料在受到低溫收縮應(yīng)力時(shí)，能夠通過(guò)自身的變形來(lái)緩解應(yīng)力集中，從而減少裂縫的產(chǎn)生。然而，隨著再生料摻配率的增加，再生料中老化瀝青的負(fù)面影響逐漸顯現(xiàn)。老化瀝青的脆性較大，在低溫下容易發(fā)生開(kāi)裂，且其與新集料和SBS瀝青的粘結(jié)性能也有所下降，這使得再生混合料整體的變形能力降低，低溫抗裂性減弱。AR瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的低溫抗裂性變化趨勢(shì)與SBS瀝青有所不同。在摻配率從0%增加到20%的過(guò)程中，彎拉應(yīng)變從[X7]με下降至[X8]με，彎拉強(qiáng)度從[Y7]MPa上升至[Y8]MPa。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，彎拉應(yīng)變和彎拉強(qiáng)度基本保持穩(wěn)定，分別為[X9]με和[Y9]MPa。但當(dāng)摻配率繼續(xù)提高到40%時(shí)，彎拉應(yīng)變開(kāi)始下降至[X10]με，彎拉強(qiáng)度也略有下降，為[Y10]MPa；摻配率為50%時(shí)，彎拉應(yīng)變降至[X11]με，彎拉強(qiáng)度為[Y11]MPa。AR瀝青良好的抗老化性能在一定程度上有助于維持再生混合料的低溫抗裂性。在低摻配率階段，AR瀝青能夠有效包裹集料，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)再生混合料的整體強(qiáng)度和變形能力。當(dāng)摻配率達(dá)到一定程度后，雖然老化瀝青的影響逐漸增大，但AR瀝青的抗老化性能仍能在一定程度上減緩低溫抗裂性的下降。普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的低溫抗裂性相對(duì)較差。在摻配率從0%增加到10%時(shí)，彎拉應(yīng)變從[X12]με下降至[X13]με，彎拉強(qiáng)度從[Y12]MPa上升至[Y13]MPa，但低溫抗裂性已經(jīng)開(kāi)始下降。隨著摻配率的繼續(xù)增加，低溫抗裂性急劇惡化。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，彎拉應(yīng)變降至[X14]με，彎拉強(qiáng)度為[Y14]MPa；摻配率為50%時(shí)，彎拉應(yīng)變僅為[X15]με，彎拉強(qiáng)度為[Y15]MPa。普通基質(zhì)瀝青在低溫下的性能較差，其低溫延度較小，在受到低溫收縮應(yīng)力時(shí)容易發(fā)生開(kāi)裂。隨著再生料摻配率的增加，老化瀝青的不利影響進(jìn)一步加劇了普通基質(zhì)瀝青的性能缺陷，使得再生混合料的低溫抗裂性迅速下降。對(duì)比三種基準(zhǔn)料合成的再生混合料低溫抗裂性可以發(fā)現(xiàn)，在低摻配率下，SBS瀝青和AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料低溫抗裂性較好，且兩者性能較為接近；普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料低溫抗裂性明顯較差。在高摻配率下，AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料低溫抗裂性下降相對(duì)較為緩慢，表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)；SBS瀝青和普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料低溫抗裂性下降較為明顯，尤其是普通基質(zhì)瀝青，其低溫抗裂性下降最為顯著。綜上所述，基準(zhǔn)料類型和再生料摻配率對(duì)再生混合料的低溫抗裂性有著顯著的影響。在實(shí)際工程應(yīng)用中，對(duì)于寒冷地區(qū)或?qū)Φ蜏乜沽研砸筝^高的道路，應(yīng)優(yōu)先選擇SBS瀝青或AR瀝青作為基準(zhǔn)料，并嚴(yán)格控制再生料摻配率，一般建議將摻配率控制在30%以下，以確保再生混合料具有良好的低溫抗裂性。對(duì)于溫度條件較為溫和的地區(qū)，可以根據(jù)工程實(shí)際情況，在合理控制摻配率的前提下，選擇普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料，以降低成本。5.3水穩(wěn)定性通過(guò)凍融劈裂試驗(yàn)測(cè)試不同摻配率再生混合料的水穩(wěn)性，結(jié)果如表3所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出，不同基準(zhǔn)料合成的再生混合料，其水穩(wěn)性隨再生料摻配率的變化呈現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。[此處插入表3：不同摻配率再生混合料的凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果，包含基準(zhǔn)料類型、摻配率、初始劈裂強(qiáng)度、凍融后劈裂強(qiáng)度、凍融劈裂強(qiáng)度比等數(shù)據(jù)]以SBS瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，當(dāng)再生料摻配率從0%增加到10%，凍融劈裂強(qiáng)度比從[X1]%下降至[X2]%。繼續(xù)提高摻配率至20%，凍融劈裂強(qiáng)度比下降至[X3]%。摻配率達(dá)到30%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比為[X4]%；摻配率為40%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比降至[X5]%；摻配率為50%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比僅為[X6]%。這表明隨著再生料摻配率的增加，再生混合料的水穩(wěn)性逐漸下降。這是因?yàn)樵偕现械睦匣癁r青在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，瀝青質(zhì)含量增加，膠質(zhì)和油分含量減少，導(dǎo)致瀝青的粘結(jié)性能下降。當(dāng)再生料摻配率增加時(shí)，老化瀝青的含量相應(yīng)增加，使得瀝青與集料之間的粘結(jié)力減弱，在水的作用下，更容易發(fā)生剝落現(xiàn)象，從而降低了再生混合料的水穩(wěn)性。AR瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，在摻配率從0%增加到20%的過(guò)程中，凍融劈裂強(qiáng)度比從[X7]%下降至[X8]%。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比為[X9]%，基本保持穩(wěn)定。但當(dāng)摻配率繼續(xù)提高到40%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比開(kāi)始下降至[X10]%；摻配率為50%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比降至[X11]%。AR瀝青的抗老化性能在一定程度上能夠延緩水穩(wěn)性的下降。在低摻配率階段，AR瀝青能夠較好地包裹集料，形成相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，抵抗水分的侵入和侵蝕。然而，隨著摻配率的增加，老化瀝青的不利影響逐漸增強(qiáng)，超過(guò)了AR瀝青的抗老化作用，導(dǎo)致水穩(wěn)性開(kāi)始下降。普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的水穩(wěn)性相對(duì)較差。在摻配率從0%增加到10%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比從[X12]%下降至[X13]%，水穩(wěn)性已經(jīng)開(kāi)始明顯下降。隨著摻配率的繼續(xù)增加，水穩(wěn)性持續(xù)惡化。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比為[X14]%；摻配率為50%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比僅為[X15]%。普通基質(zhì)瀝青本身的粘結(jié)性能和抗老化性能較弱，在水的作用下，更容易發(fā)生剝落和老化現(xiàn)象。隨著再生料摻配率的增加，老化瀝青的負(fù)面影響進(jìn)一步加劇，使得瀝青與集料之間的粘結(jié)力迅速喪失，水穩(wěn)性急劇下降。對(duì)比三種基準(zhǔn)料合成的再生混合料水穩(wěn)性可以發(fā)現(xiàn)，在低摻配率下，SBS瀝青和AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料水穩(wěn)性較好，且兩者性能較為接近；普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料水穩(wěn)性明顯較差。在高摻配率下，AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料水穩(wěn)性下降相對(duì)較為緩慢，表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)；SBS瀝青和普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料水穩(wěn)性下降較為明顯，尤其是普通基質(zhì)瀝青，其水穩(wěn)性下降最為顯著。綜上所述，基準(zhǔn)料類型和再生料摻配率對(duì)再生混合料的水穩(wěn)性有著顯著的影響。在實(shí)際工程應(yīng)用中，對(duì)于多雨地區(qū)或?qū)λ€(wěn)性要求較高的道路，應(yīng)優(yōu)先選擇SBS瀝青或AR瀝青作為基準(zhǔn)料，并嚴(yán)格控制再生料摻配率，一般建議將摻配率控制在30%以下，以確保再生混合料具有良好的水穩(wěn)性。對(duì)于干旱地區(qū)或?qū)λ€(wěn)性要求相對(duì)較低的道路，可以在合理控制摻配率的前提下，根據(jù)工程成本等因素，選擇合適的基準(zhǔn)料。5.4疲勞性能利用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)不同摻配率再生混合料的疲勞性能進(jìn)行測(cè)試，得到的結(jié)果如表4所示。從表中數(shù)據(jù)能夠看出，不同基準(zhǔn)料合成的再生混合料，其疲勞性能隨再生料摻配率的變化呈現(xiàn)出各自獨(dú)特的規(guī)律。[此處插入表4：不同摻配率再生混合料的四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果，包含基準(zhǔn)料類型、摻配率、疲勞壽命、應(yīng)力水平等數(shù)據(jù)]以SBS瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，當(dāng)再生料摻配率從0%增加到10%，在應(yīng)力水平為0.5MPa時(shí)，疲勞壽命從[X1]次下降至[X2]次；應(yīng)力水平為0.6MPa時(shí)，疲勞壽命從[X3]次下降至[X4]次；應(yīng)力水平為0.7MPa時(shí)，疲勞壽命從[X5]次下降至[X6]次。繼續(xù)提高摻配率至20%，在相同應(yīng)力水平下，疲勞壽命進(jìn)一步下降。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，疲勞壽命的下降趨勢(shì)更為明顯。這是因?yàn)樵诘蛽脚渎孰A段，雖然SBS瀝青的良好性能能夠在一定程度上維持再生混合料的疲勞性能，但再生料中老化瀝青的存在已經(jīng)開(kāi)始對(duì)疲勞性能產(chǎn)生負(fù)面影響。老化瀝青的性能劣化導(dǎo)致其粘結(jié)性能下降，在重復(fù)荷載作用下，瀝青與集料之間的粘結(jié)逐漸失效，使得混合料內(nèi)部更容易產(chǎn)生微裂紋，從而降低了疲勞壽命。隨著摻配率的不斷增加，老化瀝青的不利影響愈發(fā)顯著，微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展速度加快，疲勞壽命急劇下降。AR瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，在摻配率從0%增加到20%的過(guò)程中，在應(yīng)力水平為0.5MPa時(shí)，疲勞壽命從[X7]次下降至[X8]次；應(yīng)力水平為0.6MPa時(shí)，疲勞壽命從[X9]次下降至[X10]次；應(yīng)力水平為0.7MPa時(shí)，疲勞壽命從[X11]次下降至[X12]次。當(dāng)摻配率達(dá)到30%時(shí)，疲勞壽命基本保持穩(wěn)定。但當(dāng)摻配率繼續(xù)提高到40%時(shí)，疲勞壽命開(kāi)始下降。AR瀝青的抗老化性能在一定程度上能夠延緩疲勞性能的下降。在低摻配率階段，AR瀝青能夠較好地包裹集料，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，抵抗重復(fù)荷載的作用。當(dāng)摻配率達(dá)到一定程度后，雖然老化瀝青的影響逐漸增大，但AR瀝青的抗老化性能仍能在一定程度上維持疲勞性能的穩(wěn)定。然而，當(dāng)摻配率過(guò)高時(shí)，老化瀝青的負(fù)面影響最終超過(guò)了AR瀝青的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致疲勞壽命下降。普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料的疲勞性能相對(duì)較差。在摻配率從0%增加到10%時(shí)，在應(yīng)力水平為0.5MPa時(shí)，疲勞壽命從[X13]次下降至[X14]次；應(yīng)力水平為0.6MPa時(shí)，疲勞壽命從[X15]次下降至[X16]次；應(yīng)力水平為0.7MPa時(shí)，疲勞壽命從[X17]次下降至[X18]次，疲勞性能已經(jīng)開(kāi)始明顯下降。隨著摻配率的繼續(xù)增加，疲勞性能急劇惡化。這是因?yàn)槠胀ɑ|(zhì)瀝青本身的性能較弱，在重復(fù)荷載作用下，容易發(fā)生變形和損傷。隨著再生料摻配率的增加，老化瀝青的不利影響進(jìn)一步加劇，使得瀝青與集料之間的粘結(jié)力迅速下降，混合料在重復(fù)荷載作用下更容易產(chǎn)生裂縫，疲勞壽命大幅降低。對(duì)比三種基準(zhǔn)料合成的再生混合料疲勞性能可以發(fā)現(xiàn)，在低摻配率下，SBS瀝青和AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料疲勞性能較好，且兩者性能較為接近；普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料疲勞性能明顯較差。在高摻配率下，AR瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料疲勞性能下降相對(duì)較為緩慢，表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)；SBS瀝青和普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料的再生混合料疲勞性能下降較為明顯，尤其是普通基質(zhì)瀝青，其疲勞性能下降最為顯著。綜上所述，基準(zhǔn)料類型和再生料摻配率對(duì)再生混合料的疲勞性能有著顯著的影響。在實(shí)際工程應(yīng)用中，對(duì)于交通量大、重載車輛多的道路，應(yīng)優(yōu)先選擇SBS瀝青或AR瀝青作為基準(zhǔn)料，并嚴(yán)格控制再生料摻配率，一般建議將摻配率控制在30%以下，以確保再生混合料具有良好的疲勞性能。對(duì)于交通量較小的道路，可以根據(jù)工程實(shí)際情況，在合理控制摻配率的前提下，選擇普通基質(zhì)瀝青作為基準(zhǔn)料，以降低成本。六、案例分析6.1實(shí)際工程案例選取本案例選取了某城市主干道的道路修復(fù)工程，該道路位于城市中心區(qū)域，交通流量大，大型貨車和公交車通行頻繁。由于長(zhǎng)期受到重載交通和自然環(huán)境的影響，路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的車轍、裂縫和坑槽等病害，嚴(yán)重影響了行車安全和舒適性。原道路路面結(jié)構(gòu)為4cm細(xì)粒式瀝青混凝土上面層+6cm中粒式瀝青混凝土中面層+8cm粗粒式瀝青混凝土下面層+36cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm石灰土底基層。此次修復(fù)工程決定采用再生混合料進(jìn)行路面修復(fù)，以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和降低工程成本。在再生混合料的選擇上，考慮到該道路的交通狀況和使用要求，選用了SBS瀝青作為基準(zhǔn)料。根據(jù)前期的實(shí)驗(yàn)研究和工程經(jīng)驗(yàn)，確定了再生料摻配率分別為20%和30%兩種方案。其中，20%摻配率方案旨在在保證路面性能的前提下，適度提高再生料的利用率，降低成本；30%摻配率方案則進(jìn)一步提高再生料的利用比例，以更大程度地實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，但同時(shí)需要密切關(guān)注路面性能是否能夠滿足要求。6.2案例中路用性能評(píng)估在該城市主干道修復(fù)工程中，針對(duì)選用SBS瀝青作為基準(zhǔn)料、再生料摻配率分別為20%和30%的兩種再生混合料，進(jìn)行了全面的路用性能評(píng)估。在高溫穩(wěn)定性方面，施工過(guò)程中，采用便攜式路面車轍儀對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在夏季高溫時(shí)段，交通量較大的情況下，摻配率20%的再生混合料路面車轍深度平均為[X1]mm，動(dòng)穩(wěn)定度為[Y1]次/mm；摻配率30%的再生混合料路面車轍深度平均為[X2]mm，動(dòng)穩(wěn)定度為[Y2]次/mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)，摻配率20%時(shí)，車轍深度應(yīng)在[X3]mm左右，動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)在[Y3]次/mm左右；摻配率30%時(shí)，車轍深度應(yīng)在[X4]mm左右，動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)在[Y4]次/mm左右。實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果基本相符，說(shuō)明在實(shí)際工程中，該摻配率下的再生混合料高溫穩(wěn)定性能夠滿足道路使用要求，但摻配率30%時(shí)，車轍深度較實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)略有增加，動(dòng)穩(wěn)定度略有下降，可能是由于實(shí)際交通荷載的復(fù)雜性和不確定性導(dǎo)致。在低溫抗裂性方面，冬季低溫時(shí)，采用裂縫觀測(cè)儀對(duì)路面裂縫情況進(jìn)行定期觀測(cè)。結(jié)果顯示，摻配率20%的再生混合料路面裂縫數(shù)量較少，平均每公里裂縫長(zhǎng)度為[X5]m；摻配率30%的再生混合料路面裂縫數(shù)量相對(duì)較多，平均每公里裂縫長(zhǎng)度為[X6]m。按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)，摻配率20%時(shí)，路面裂縫應(yīng)較少，平均每公里裂縫長(zhǎng)度預(yù)計(jì)在[X7]m左右；摻配率30%時(shí)，裂縫數(shù)量會(huì)有所增加，平均每公里裂縫長(zhǎng)度預(yù)計(jì)在[X8]m左右。實(shí)際觀測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)趨勢(shì)一致，摻配率30%的再生混合料低溫抗裂性相對(duì)較弱，實(shí)際裂縫長(zhǎng)度比預(yù)測(cè)值略高，可能是因?yàn)閷?shí)際工程中的路面受到的溫度變化、車輛荷載等因素的綜合影響更為復(fù)雜。在水穩(wěn)性方面，經(jīng)過(guò)一個(gè)雨季的使用后，對(duì)路面進(jìn)行取芯檢測(cè)，通過(guò)測(cè)定芯樣的劈裂強(qiáng)度來(lái)評(píng)估水穩(wěn)性。摻配率20%的再生混合料芯樣凍融劈裂強(qiáng)度比為[X9]%；摻配率30%的再生混合料芯樣凍融劈裂強(qiáng)度比為[X10]%。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，摻配率20%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比應(yīng)在[X11]%左右；摻配率30%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比應(yīng)在[X12]%左右。實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)接近，但摻配率30%時(shí)，凍融劈裂強(qiáng)度比略低于預(yù)測(cè)值，這可能是由于實(shí)際工程中路面受到的雨水侵蝕時(shí)間和程度與實(shí)驗(yàn)條件存在一定差異。在疲勞性能方面，經(jīng)過(guò)一年的交通運(yùn)行后，對(duì)路面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，通過(guò)測(cè)定路面的彎沉值來(lái)間接評(píng)估疲勞性能。摻配率20%的再生混合料路面彎沉值平均為[X13]（0.01mm）；摻配率30%的再生混合料路面彎沉值平均為[X14]（0.01mm）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)，摻配率20%時(shí)，路面彎沉值應(yīng)在[X15]（0.01mm）左右；摻配率30%時(shí)，路面彎沉值應(yīng)在[X16]（0.01mm）左右。實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)基本一致，但摻配率30%時(shí)，彎沉值較預(yù)測(cè)值略有增大，表明其疲勞性能相對(duì)較弱，這可能是由于實(shí)際交通中車輛荷載的重復(fù)性和隨機(jī)性對(duì)路面造成的疲勞損傷更大。綜上所述，在實(shí)際工程中，摻配率20%的再生混合料路用性能表現(xiàn)較好，各項(xiàng)性能指標(biāo)基本滿足道路使用要求；摻配率30%的再生混合料雖然在某些性能上仍能滿足要求，但相比之下，其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能均有不同程度的下降，且實(shí)際性能與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果存在一定偏差，在實(shí)際應(yīng)用中需要更加謹(jǐn)慎地考慮。6.3經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與啟示通過(guò)對(duì)某城市主干道道路修復(fù)工程案例的分析，我們獲得了諸多寶貴的經(jīng)驗(yàn)與啟示。在基準(zhǔn)料和再生料摻配率的選擇方面，應(yīng)充分考慮道路的實(shí)際使用條件。對(duì)于交通流量大、重載車輛多的道路，如本案例中的城市主干道，優(yōu)先選擇性能優(yōu)良的SBS瀝青作為基準(zhǔn)料，能夠在一定程度上保證再生混合料的性能。同時(shí)，要嚴(yán)格控制再生料摻配率，從本案例來(lái)看，20%摻配率的再生混合料在各項(xiàng)路用性能上表現(xiàn)較好，能夠滿足道路的使用要求；而30%摻配率的再生混合料雖然在某些性能上仍能達(dá)標(biāo)，但相比之下，其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能均有不同程度的下降。因此，在實(shí)際工程中，對(duì)于類似的道路，建議將再生料摻配率控制在20%左右，以確保再生混合料具有良好的綜合性能。在實(shí)際工程應(yīng)用中，需要加強(qiáng)對(duì)再生混合料性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。施工過(guò)程中，采用便攜式路面車轍儀、裂縫觀測(cè)儀、取芯檢測(cè)設(shè)備和無(wú)損檢測(cè)設(shè)備等，對(duì)再生混合料路面的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性和疲勞性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。在夏季高溫時(shí)段，密切關(guān)注路面的車轍深度變化，一旦發(fā)現(xiàn)車轍深度超過(guò)允許范圍，及時(shí)分析原因，如是否是由于施工工藝不當(dāng)、基準(zhǔn)料和再生料的質(zhì)量問(wèn)題或摻配率不合理等，然后采取針對(duì)性的措施，如調(diào)整施工工藝、更換材料或調(diào)整摻配率等，以保證路面的高溫穩(wěn)定性。本案例也為其他類似道路工程提供了參考。在選擇再生混合料時(shí)，應(yīng)借鑒本案例的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)道路的交通狀況、氣候條件、使用要求等因素，合理選擇基準(zhǔn)料和再生料摻配率，并加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和性能監(jiān)測(cè)。對(duì)于交通量較小、使用條件相對(duì)溫和的道路，可以在保證路面性能的前提下，適當(dāng)提高再生料摻配率，以降低成本和實(shí)現(xiàn)資源的有效利用；而對(duì)于交通量大、對(duì)路面性能要求較高的道路，則應(yīng)優(yōu)先保證路面性能，選擇性能優(yōu)良的基準(zhǔn)料和合適的摻配率。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，確保再生混合料的質(zhì)量和性能符合要求。七、結(jié)論與展望7.1研究主要結(jié)論本研究通過(guò)全面且深入的實(shí)驗(yàn)研究與案例分析，系統(tǒng)探究了基準(zhǔn)料合成的不同摻配率再生混合料的路用性能，得出以下主要結(jié)論：基準(zhǔn)料類型對(duì)再生混合料性能的影響：不同類型的基準(zhǔn)料對(duì)再生混合料性能影響顯著。SBS瀝青作為基準(zhǔn)料時(shí)，再生混合料在高低溫性能方面表現(xiàn)出色，其良好的彈性恢復(fù)能力和柔韌性，有效保障了再生混合料在高溫下的穩(wěn)定性和低溫下的抗裂性。然而，隨著再生料摻配率的增加，老化瀝青的負(fù)面影響逐漸凸顯，導(dǎo)致性能下降。AR瀝青憑借其優(yōu)良的抗老化性能，在一定程度上能夠緩