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沥青路面厂拌热再生技术作为施工工艺最为先进、混合料品质最为可控的再生技术,是今后运用前景最为广阔的沥青路面再生技术之一。然而,对再生沥青/混合料的性能以及新旧沥青融合状态认识的不足,仍然限制着热再生沥青混合料中的旧料掺配比例。基于此,本文借助一系列宏微观测试方法对再生沥青的性能和微观结构展开全面研究,通过微观试验及示踪技术研究热再生沥青混合料中新旧沥青的融合程度和融合状态。首先,基于改进试验方法回收旧路面(RAP)中的老化沥青,采用新SBS改性沥青+再生剂的调和再生方式对老化沥青进行性能恢复,通过目标PG等级确定再生剂的最佳用量。采用三大指标试验、室内老化试验、MSCR试验、BBR试验、DSR频率扫描试验,全面评价了再生沥青的高温抗车辙性能,低温抗裂性能、抗老化性能以及主曲线特性,并与新SBS改性沥青进行对比。采用新的试验方法和评价方法,对再生沥青的路用性能及粘弹性能有了更为准确的认识。其次,借助傅里叶红外光谱(FITR)、凝胶渗析色谱(GPC)、原子力显微镜(AFM)等微观测试手段对不同老化程度再生沥青的微观结构进行全方位的测试;分析了再生沥青微观结构特性及其与新SBS改性沥青的差异性。同时结合再生沥青的宏观性能,进一步分析再生沥青性能变化的微观机理。然后,针对热再生沥青混合料的关键问题——新旧沥青的融合程度,本文基于扫描电子显微镜及能谱仪(SEM/EDS)技术设计了评价新旧沥青融合程度的微观试验方法。详细阐述了微观测试技术的基本原理和操作、新沥青示踪方法的实现,示踪剂的选择、微观试验样品的制备等基本问题。为直接、准确的评价热再生沥青混合料中新旧沥青的实际融合状态提供了试验基础。最后,针对热再生混合料中新旧沥青融合程度展开了一系列研究,提出了融合度指标,研究了不同影响因素对融合度的影响。研究表明,在高RAP掺量热再生沥青混合料中,有一部分旧沥青并未与新沥青发生融合,并且随着RAP掺量的增加,新旧沥青的融合程度迅速降低,融合沥青的均一性也在不断减弱。在热再生沥青混合料中,新旧沥青的融合主要发生在路面的长期使用过程中,同时再生剂的使用可以明显的推进新旧沥青之间的扩散。对于高RAP掺量再生沥青混合料,仅通过改变新沥青的添加量来解决新旧沥青的部分融合现象是不经济的。为了保证热再生沥青混合料的性能,必须提高老化沥青的有效利用率及融合沥青的性能。