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沥青路面道路由于其带来的舒适性,使其在我国道路中的比重越来越大,但在使用过程中由于环境因素和外界荷载对沥青路面的双重作用,沥青混合料路用性能逐年衰减,直至难以满足路用性能要求。沥青路面热再生技术不仅在提高资源利用效率,减少能源浪费,保护环境污染等方面展现出一定的优势,给社会带来最大的经济和社会效益,因此在公路沥青路面的养护和修建中得到越来越广泛的应用。目前,由于热再生沥青混合料路用性能的不稳定性,特别是高掺量(掺量大于30%)再生沥青混合料的疲劳性能比较难以保证,所以使得沥青路面热再生技术尚未得到广泛的推广和应用。为此,本文从5种RAP掺量的热再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,尤其是耐久性试验研究入手,主要开展以下研究工作:(1)通过提取和筛分对RAP级配和RAP中的旧沥青含量以及老化程度进行分析研究,为了降低RAP旧料的变异性,将RAP旧料以9.5mm粒径分成两档,采用灰色关联分析确定了两档RAP旧料在再生沥青混合料中的掺配比例,在此基础上确定高掺量厂拌热再生沥青混合料中RAP的掺量。(2)采用马歇尔试验方法对高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料进行配合比设计研究,确定了0%、30%、40%、50%、60%这5种RAP掺量下再生沥青混合料的最佳油石比分别为4.0%、4.3%、4.5%、4.7%、5.0%,并分析了RAP掺量对再生沥青混合料的最佳油石比和新沥青用量的影响,结果显示随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的最佳油石比提高,而新沥青的用量则降低了。(3)通过室内试验对高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料进行路用性能的试验研究,通过对高RAP掺量的再生沥青混合料疲劳破坏寿命进行单对数回归拟合来表征RAP掺量(30%、40%、50%、60%)、应力比(0.3~0.6)、加载频率(2Hz、5Hz、10Hz)和试验温度(5℃、15℃、25℃)对再生沥青混合料的疲劳寿命影响规律,研究表明RAP掺量、应力比和试验温度对高RAP掺量厂拌热再生沥青混合料的疲劳性能影响较为显著,随着RAP掺量、应力比和试验温度的增加,再生沥青混合料的疲劳寿命都将降低,同时随着加载频率的增加,再生沥青混合料的疲劳寿命将提高。(4)通过对比分析不同沥青混合料的疲劳预估模型,拟合了再生沥青混合料在不同RAP掺量R、加载频率H和试验温度T的影响下,疲劳寿命N_f与应力比C的关系,发现疲劳寿命N_f与应力比C近似成对数关系,并基于疲劳方程参数a,b与R、T、H的关系,建立了以自变量R、C、H和T的再生沥青混合料疲劳预估模型,并对室内疲劳预估模型的预估效果进行评价,旨在为热再生沥青混合料在工程中的应用提供参考和指引。