Заключение

Задачей данного исследования являлось исследовать влияние содержания RAP и содержания цемента на прочность и долговечность регенерированных материалов оснований, типичных для проекта по реконструкции дорожного покрытия I-84, производившегося летом 2004 и 2005 года в Weber Canyon рядом с городом Морган, штат Юта. Лабораторные эксперименты основывались на полном факторном плане экспериментов, в котором использовались пять различных содержаний RAP, пять различных содержаний цемента, а также три повторных образца для каждого возможного вида обработки. Для определения прочности и долговечности материала использовались соответственно испытание UCS и окончательное значение диэлектрической постоянной, полученное при испытании TST. Затем полученные данные вместе с измеренными значениями плотности в сухом состоянии оценивались при помощи метода ANOVA.

Было определено, что как RAP, так и материалы основания, которые использовались в данном исследовании, являются непластичными материалами. Согласно классификации ASHTO материал RAP был классифицирован как A-1-a, согласно классификации USCS – как SM (песок хорошего гранулометрического состава вместе с гравием), соответственно для материала основания были получены значения A-1-a и SW-SM (песок хорошего гранулометрического состава вместе с илом и гравием). Значения OMC для необработанных смесей на основе RAP лежали в диапазоне от 5,6% до 6,6%, а соответствующие значения MDD относились к диапазону от 129,7 до 135,5 фунта/фут3. В обоих случаях при увеличении содержания RAP происходило уменьшение соответствующих значений.

Результаты метода ANOVA, который применялся к полученным значениям UCS, показывают уменьшение UCS от 425 до 208 psi при увеличении содержания RAP от 0% до 100%, и увеличение UCS от 63 до 564 psi при увеличении содержания цемента от 0,0% до 2,0%. Также результаты метода ANOVA показывают, что влияние содержания RAP и содержания цемента на прочность UCS связаны между собой, вероятной причиной является то, что цементное тесто в меньшей степени способно образовывать сильные связи с частицами заполнителя, покрытыми асфальто-цементом.

Результаты от применения метода ANOVA к данным, полученным при испытаниях TST, указывают на то, что окончательное значение диэлектрической постоянной уменьшается от 14,9 до 6,1 при повышении содержания RAP от 0 до 100%, и уменьшается от 14,0 до 5,8 при увеличении содержания цемента от 0,0% до 2,0%. Результаты от применения метода ANOVA вновь указывают на то, что влияние содержания RAP и содержания цемента зависят друг от друга. Очевидно, что в этом случае взаимодействие между параметрами оказывает влияние на всасывание и проницаемость материалов, полученных в результате смешивания.

Результаты применения метода ANOVA к данным по плотности в сухом состоянии указывают на то, что повышение содержания RAP обычно приводит к уменьшению плотности в сухом состоянии, однако это влияние не является монотонным. Изменение содержания цемента не оказывает значительного влияния на плотность в сухом состоянии.

Данные свидетельствуют о том, что ни одна из смесей, в которой содержание RAP составляло 0% или 25%, не соответствует требованиям к значению прочности UCS при 7-дневном отверждении, которое должно лежать в диапазоне от 300 до 400 psi, а также требованиям к окончательному значению диэлектрической постоянной, которая должна быть менее 10 при испытаниях TST. Приемлемый статус обеспечивался только у смеси с 1,0% содержанием цемента при содержании RAP, равным 50%. Смеси с содержанием RAP, равным 75%, и содержанием цемента 1,0% и 1,5% также являются пригодными, тогда как для содержания RAP, равного 100%, требуется смесь с 2,0% содержания цемента. Таким образом, предполагая что протоколы лабораторных испытаний на смешивание и сжатие в данном исследовании адекватно отражают поведение в реальных условиях, можно сделать вывод, что смеси с 75% содержанием RAP являются наименее чувствительными к изменению содержания цемента, тогда как смеси с однопроцентным содержанием цемента, вероятно, являются наименее чувствительными к изменению содержания RAP. Так как возможности по контролю в реальных условиях действительного содержания цемента, качества смешивания и качества уплотнения зависят от оборудования подрядчика, его опыта и внимательности, то для обеспечения высокого качества работ при строительных работах необходимо вести протоколы инспекции.