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再生沥青混凝土-文献综述作者Imad L.AI-QadiUIUCMostafa ElseifiBradley UniversitySamuel H.CarpenterUIUC研究报告 FHWA-ICT-07-001报告成果ICT R27-11再生沥青混凝土中可利用残余沥青的测定Illinois交通中心2007.03技术报告文件页1. 报告代号FHWA-ICT-07-0012.政府批准序号3.接受者目录号4.标题与副标题 再生沥青混凝土-专著评论5.报告日期 2007.036.执行机构代码7.作者 Imad L. Al-Qadi, Mostafa A. Elseifi, Samuel H. Carpenter8.执行机构报告代号 FHWA-ICT-07-001UILU-ENG 2007-20179.执行机构名称与地址Illinois Center for Transportation (ICT)Department of Civil and Environmental EngineeringUniversity of Illinois at Urbana-Champaign205 N. Mathews Ave., MC-250Urbana, IL 6180110.工作部门11.合同或经费代号 ICT R27-1112.赞助机构名称与地址 Illinois Department of TransportationBureau of Materials and Physical Research126 East Ash StreetSpringfield, IL 62704-976613.报告类型工程报告14.赞助机构代码15.备注 研究由美国交通部、联邦公路管理局合作完成16.摘要 从1980年开始Illinois洲一直致力于回收可再生沥青混凝土材料并用于热拌沥青混合料中，但是在如何利用可再生材料设计沥青混合料的方法上依然存在问题。Illinois州目前的方法是利用溶剂抽提法把残余沥青从再生沥青混凝土中分离出来，这意味着原状沥青的数量可按照再生沥青总量的百分比相应减少。然而最近报告指出这种方法是错误的，会导致不正确的热拌沥青工地拌合公式，并可能导致混合料含水量偏少。因此，得到的混合料容易呈现耐久性不足和早期病害。本研究课题的目标是深入认识再生沥青混凝土中老化沥青和原状沥青的相互作用，基于这种认识可以确定再生沥青混凝土中残余沥青的作用水平。然后，研究这种相互作用对热拌沥青的性能和耐久性的影响，并与原状热拌沥青混合料进行比较。本研究课题的第一步，即深入查阅有关再生沥青混凝土的文学专著已经完成，本报告给出了专著查阅过程中的发现成果及其对本研究课题的指导作用，报告内容也可用于将来面向再生沥青混凝土材料的相关研究课题。17.关键字 沥青回收 残余沥青 再生沥青混凝土18.引用申明 无限制。任何人查阅本文件请到国家技术信息服务中心，Springfield, Virginia 22161。19.报告安全等级 不保密20.本页安全等级 不保密21.页数 2322.价格鸣谢与声明本报告依据的结果是ICT R27-11A，再生沥青混凝土中可用残余沥青的测定，ICT R27-11A由一下单位协作完成：伊利诺斯州交通运输中心、伊利诺斯州交通部下属公路局、美国交通部、联邦公路管理局合作完成。技术审阅小组成员： James Trepanier, Chair, Illinois交通部 Marvin Traylor, Illinois沥青路面协会 Melvin Kirchler, Illinois 交通部 William Pine, 遗传研究 Laura Shanley, Illinois交通部 Tim Murphy, Murphy 路面科技 Derek Parish, Illinois交通部Tom Zehr, Illinois 交通部报告内容仅代表本文作者观点，作者对文中的事实和数据的准确性负责，并不代表一下官方观点或政策：伊利诺斯州交通运输中心、伊利诺斯州交通部、联邦公路管理局。本报告并不构成标准的说明书或规范。目录1前言12. 再生沥青混凝土特性22.1 再生沥青结合料特性22.1.1 回收沥青的再生22.1.2 老化沥青和原状沥青的混合33 再生沥青混凝土设计63.1 已知RAP百分比条件下混合73.2 已知原状沥青等级条件下混合73.3 混合料设计步骤84. 再生沥青混合料的性能94.1 现场评价94.2 室内评价95. 总结1115再生沥青混凝土-专著查阅1前言 回收热拌沥青材料可以再次利用其中的沥青与集料混合物再生沥青混凝土，回收沥青混合料在技术、经济、环境等方面存在重要意义。考虑到沥青的价格逐步提高、高质量集料稀缺和保护环境的迫切需求，再生沥青混凝土比纯粹利用原状材料更具有应用前景。很多州在利用了再生沥青混凝土后实现了显著的节约。考虑到材料和建筑的费用，在使用再生沥青混凝土过程中，当再生沥青混凝土含量在20%到50%之间变化大约可以实现节省14%到34%。这个分析是在热拌沥青每吨11.90美元的条件下得出的，对在现有状况下的节省费用具有指示意义。使用再生沥青混凝土还可以减少工程废弃物，有助于解决高速公路建筑材料的清理问题，尤其是在芝加哥这样的大城市。1996年，美国大约33%的沥青混凝土被回收处理成为热拌沥青材料。2001年，伊利诺斯州交通部在公路建设中使用了623000吨再生沥青混凝土，并在不久的将来会继续增加。自从30多年前在内华达州和得克萨斯州首次使用再生沥青混凝土以来，可以看出再生沥青混凝土不仅会在将来成为一种有益的替代品，而且将成为保证柔性路面经济竞争力的必需品。为了便于在热拌沥青混合料设计中引入再生沥青混凝土，很多州依据的是由80年代后期沥青协会给出的混合图，很多州也确立了再生沥青混凝土的最大比例上限，一般在10%至50%之间不等。然而，高比例的再生沥青混凝土在实践中较少采用。随着高性能沥青路面设计方法的出现，在如何把再生沥青混凝土引入到其中时出现了很多问题。尽管高性能沥青路面设计方法中不包括如何使用再生沥青混凝土，很多州依旧在设计时加入再生沥青混凝土。1997年，联邦公路管理局的再生沥青混凝土专家制定了用于设计含再生沥青混凝土的高性能沥青路面的指南，并得到了NCHRP研究成果的支持与证明。尽管近来在含有再生沥青混凝土的热拌沥青混合料设计中取得了一些进步，包括伊利诺斯在内的很多州在其规范中加入了一些限制，以避免再生材料出现耐久性问题。2000年伊利诺斯州交通部规定在高性能沥青混凝土中的再生沥青混凝土含量应在0至30%之间，在热拌沥青混凝土路面的路肩或稳定底基层最大可达50%。根据专家意见，以后的规范中可能会允许再生沥青混凝土应用于最高等级的热拌沥青路面。另外一方面，很多州机构为了充分利用这一有前景的技术而采用更加大胆的措施，即增加再生沥青混凝土在热拌沥青混合料中的容许比例。例如，在一些热拌沥青路面建设中再生沥青混凝土的含量高达80%，并且效果不错。但是，为了保证设计过程的可靠性和再生沥青混凝土使用的成功率，需要探讨很多耐久性问题，这就涉及到原状材料和回收材料之间的相互作用。一个主要的不确定因素就是老化沥青与原状沥青结合料之间作用的程度，如果再生沥青混凝土像一块黑石一样，那么老化沥青和原状沥青就不会相互作用。因此，可以假设再生沥青混凝土不会显著改变原状沥青结合料的特性。这样一来，对于混合图的使用就是无效的。但是，通常认为再生沥青混凝土并不像一块黑石，并且在拌合过程中老化沥青和原状沥青相互混合。事实上，包括伊利诺斯州交通部设计流程在内的很多设计方法都假定混合料中所有的老化沥青都是可用的并是构成混合料性能的有效成分之一，这意味着原状沥青的量可按照再生沥青总量的百分比相应减少。2. 再生沥青混凝土特性当热拌沥青混凝土寿命期结束时，其中的刨除料仍然具有一定的使用价值，这种刨除料被称为再生沥青混凝土，它可用于热拌沥青混凝土的生产中以减少新材料的使用量。但是，在热拌沥青混凝土设计过程中有必要弄清刨除料所起的作用。在使用过程中集料和沥青粘结剂的混合物将发生一系列物理与流变变化，这些变化在设计中必须予以充分关注，以保证加入了再生沥青混凝土的热拌沥青混凝土和不加入时具有相同的性能。本章主要讨论再生沥青混凝土的一些重要特性。2.1 再生沥青结合料特性一般来说，沥青结合料会存在两种老化过程：短期老化和长期老化。在生产阶段（短期），沥青会暴露在135到163摄氏度的空气中，这会导致沥青粘度的增加，并在相关流变特性及物理化学特性上发生变化，例如剪切模量和粘结力的复杂性。在使用过程中（长期），沥青会经过复杂的机理逐渐老化和硬化。在生产和使用过程中的老化与以下六种机理相关联： 氧化：沥青与空气中的氧气发生反应而被氧化 挥发：沥青中较轻成分被蒸发，尤其发生在施工过程中 聚合：通过分子之间的化学反应而聚合 触变：经过长期过程后，沥青内部会形成一种结构导致触变性 收缩：稀油成分从沥青中渗出而导致收缩 分离：沥青中的油分、树脂、沥青质被集料吸收沥青在生产和使用过程中的老化也与热拌沥青混凝土的空隙率直接相关，从多空热拌沥青混凝土中获取的沥青显示的劲度比常规沥青混凝土要大很多。另外，沥青的老化特性也与再生路面所受的破坏程度有关。再生之前收到的破坏越严重，沥青特性的变化越大，这一点已经得到证明：养护情况较好的路面其沥青的氧化敏感性较低。储存过程也会加速沥青的老化，因为沥青容易暴露在空气中而发生氧化。由于沥青在老化过程中反应损失了一些成分，其流变特性与原状材料并不相同，这表明对再生沥青和原状沥青混合过程的控制非常重要。如果再生沥青硬度太大，二者混合后的性能就不会达到预期的效果。当老化沥青的比例较小时（不超过20%），老化沥青不会明显影响混合物的特性。但是，当老化沥青的比例处于中等或更高时，它就会显著影响混合物的性能。目前传统的沥青工厂已经采用了一些变更措施以减少沥青拌和过程中的老化，例如使用逆流鼓式混合器和微波加热器。微波加热易于被集料吸收，但是沥青并不容易吸收，因此可降低生产过程中沥青对老化的敏感性。再生沥青的特性也会受到现有路面水损害程度的影响，原则上来说，被剥离的热拌沥青混凝土不应该被回收，因为可能会导致生产出的热拌沥青混凝土再次发生水损害。但是，如果添加较少量的再生沥青混凝土并同时加入抗剥落剂，得到的样品在强度和水稳定性上与原状沥青混凝土相差无几。其他的研究者报告称再生沥青混凝土的水稳定性实际上可能比原状材料更好，因为其中的集料已经被沥青所包裹。2.1.1 回收沥青的再生 为了解决回收沥青硬化特性的问题，必须将其与再生剂或软化沥青混合以恢复其流变特性，除了软化沥青之外，软化剂和再生剂也经常使用。软化剂可以降低老化沥青的粘度，再生剂可以恢复老化沥青的物理化学特性。常用的软化剂有沥青稀释油、润滑油、油浆，再生剂由润滑油和填充油组成，其中含有高比例的软沥青成分。在前面已经提到，老化沥青在施工和使用过程中损失了很多油分导致混合物中沥青质比例很高，这会导致沥青的硬度、粘度增加，延度降低。在再生剂的选择上必须考虑的是其必须与老化沥青相互兼容，低含量饱和烃和高含量芳香烃的再生剂通常与沥青是相容的。Carpenter and Wolosick采用两阶段提取法研究了再生过程，这种方法分别把再生沥青的内层和外层薄膜提取出来。再生过程从低粘度沥青层开始，该层形成于覆盖有老化沥青的集料周围。然后再生器会穿透老化沥青层并逐步将其软化，一段时间后所有的再生器都会穿透老化沥青，扩散过程继续进行直到平衡状态。Carpenter and Wolosick同时指出老化沥青和再生剂的混合过程不仅发生在拌合和施工过程中，根据他们的研究结果，再生剂向再生材料的扩散过程会持续一段相当长的时间，且对热拌沥青混凝土的性能产生很大影响。另外一种软化老化沥青的方法是将其与原状沥青混合，这就要求对原状沥青的等级加以选择，以解决再生沥青的硬化特点。这种等级的确定需要与确定混合沥青的最终等级、再生沥青的百分比共同进行，一般使用混合图和分层法，我们在下章进行详细介绍。2.1.2 老化沥青和原状沥青的混合 影响含再生沥青混凝土的沥青混合料性能的一个重要因素就是老化沥青与原状沥青的混合程度，混合程度不仅会影响生产出的混合料的性能，还关系到再生过程的经济竞争力。如果设计者假设材料之间完全混合但实际上不能混合，就会导致设计出的沥青劲度不足、用量偏少；反之，如果设计者假设再生沥青与原状沥青不能混合但实际上二者混合了，就会导致沥青过硬、用油过大。如果考虑到卡蓬特和沃勒斯克的报告结果：混合过程是一个长期过程且会受到再生剂的影响，这个问题就更加复杂了。关于老化沥青和原状沥青的混合过程所进行的调查研究并不多，根据美国公路合作研究组织项目报告9至12（NCHRP9-12）的内容，通过实验对三种可能的相互作用程度进行了比较：不混合、完全混合、实际混合过程。在实验时，混合料的整体级配和沥青用量都保持不变。按照现实中再生沥青混凝土的常用量使用了两种比例：10%与40%，作为最小与最大百分比。再生沥青混凝土分别从亚利桑那州、康涅狄格州、佛罗里达州获得，使用SuperPave的性能参数对生产出的混合料进行比较，参数实验有：摇频实验、简单剪切实验、荷载不变条件下的重复剪切实验。利用间接拉伸蠕变和劈裂强度试验来评价低温条件下热拌沥青混凝土的性能。根据NCHRP9-12的研究结果，可以得出：再生沥青混凝土的百分比在10%时，不同混合程度之间的性能差异不大；当百分比在40%时，不混合条件下的混合料性能与完全混合以及实际条件下的性能有明显差异。这些结果表明：低含量的再生沥青混凝土不会对沥青的等级产生影响，但是，当再生沥青混凝土含量较高时可以假设成完全混合情况。必须强调的是NCHRP9-12的研究结果只是部分支持了上述结论，图1说明了研究过程中的数据分析，在66个对照组中，组11（RAP含量10%）和16（RAP含量40%）的结果是不确定的。当RAP含量在10%时，占70%的多数实验组都证明了所有情况都差异不大的结论；但当RAP含量在40%时，只有42%的对照组证明了完全混合与实际情况类似的结论。实际上，作者承认其它因素也会影响原状沥青的劲度，作者也表明完全混合的情况是不太可能发生的，甚至在高含量RAP的情况下也难以发生。Oliver利用机械测试的方法研究了老化、原状沥青的混合过程，先把原状的热拌沥青混凝土老化、压实、分解破碎，然后再将其与原状沥青混凝土混合并再次压实，另一中沥青混凝土使用相同的集料、不同等级的沥青制成，之后将两种混合料中的沥青提取出来以备实验。两种混合料的粘结剂和孔隙率均相同，另外，对两种混合料分别进行实验室疲劳试验和车辙实验。实验室测试结果表明再生沥青混凝土具有比原状沥青混凝土更好的抗疲劳和车辙性能，根据这些结果，Oliver假定在含有RAP的热拌沥青混凝土中老化沥青和原状沥青没有完全混合，这是因为集料和填充料结合成块，使得原状沥青难以穿透其中。因此，两种沥青不充分的混合会导致部分区域含软沥青，从而整体沥青也会比一般的沥青混凝土更软。Stephens做了一个实验项目来评价RAP和原状沥青混合的结果对生产出的SuperPave等级的影响，为了证明RAP不像黑石一样而是能对混合物产生影响，他制备了11组拥有相同级配、RAP百分比（15%）、结合料的沥青混凝土。制备样品时，在向原状集料和沥青中添加RAP前先对RAP进行预热，不同样品RAP的预热时间不同。第12组混合料完全由原状集料和沥青制成，不含RAP结合料（利用烘箱收集再生RAP集料）。RAP预热时间在0到540分钟之间不等，如果RAP性质如同黑石，预热时间的长短将不会对混合料性质产生影响。反之，如果长时间加热可以促进老化沥青和原状沥青之间的混合，混合料的强度应该会增加。图2给出了劈裂强度和无侧限抗压强度随RAP预热时间变化的关系。从该图可以看出，预热时间对混合料强度有重要影响，说明老化沥青和原状沥青之间的确进行了混合。而且，如果把无预热条件下制备的混合料与原状混合料进行比较，尽管没有预热，在原状材料中加入RAP后可以发现其强度显著增加。图1 NCHRP9-12研究的反映老化沥青与原状沥青相互作用的数据结果Same代表：实际情况=完全混合=不混合AP=TB代表：实际情况=完全混合不混合AP=BR代表：实际情况=不混合完全混合Different代表：实际情况不混合完全混合Stephens也对“包裹于粗集料上的沥青比细集料上的沥青更容易与原状集料混合”这一概念进行了研究，先将含RAP的热拌沥青混凝土轻微加热并按单石层厚度平铺，然后把混合料放进带有钢珠轴承的鼓式搅拌器中拌合4分钟，再使用动态剪切流变仪对比回收于粗集料和细集料上的沥青。结果表明沥青的劲度与其是否来自粗集料或细集料表面无关。实际上对于原状热拌沥青混凝土来说，再生沥青在劲度上存在很大差异，集料表面的薄层沥青劲度主要决定于生产过程中沥青暴露在热空气中的程度，这是一个随机过程，与集料的粗细无关。这项研究的实验数据同时也表明RAP的使用会显著影响混合沥青的等级。图2 RAP预热时间与无侧限抗压强度、劈裂强度关系图Huang 研究了含RAP的沥青混凝土中老化沥青和原状沥青的混合过程，这个研究只考虑了一种类型的原状沥青。而且，再生沥青混凝土的材料是经筛分的石灰石，只使用能通过四号筛的材料。为了评估完全机械拌合的混合料，RAP材料只和原状集料混合（不加原状沥青）。拌合后，由于完全机械拌合的原因，RAP材料中的沥青含量降低了11%。但是，值得注意的是Huang所做的完全机械拌合试验不足以确定再生沥青混凝土中可提取的老化沥青百分比，也不能确定有多少老化沥青能够再次包裹原状集料和RAP粒料。这是因为RAP混合料中原状沥青的扩散以及老化、原状沥青之间的相互混合，这个过程使得老化沥青得以再生，促进了老化沥青从RAP材料中分离出来，并有效包裹在原状集料、RAP集料上。另一必须注意的方面是这个研究只使用了小于四号筛的RAP，从而导致混合料中细料部分的可用沥青较多，这就要求机械拌合的时间比一般实验室条件下、工厂中或高温情况下更长。RAP材料和原状沥青结合料、集料之间的实际拌合情况可通过RAP集料周围老化、原状沥青的混合程度来说明，这样Huang通过分阶段提取法获得了RAP集料外部的各层沥青。结果表明，混合后RAP集料外层沥青比内层沥青更加柔软。用百分比来说，大约60%的老化沥青未与原状沥青相混合，40%的外层沥青成为了老化、原状沥青的混合物。虽然作者注意到研究中的混合料不能代表实际中常用的沥青混凝土，但可以明显看出残余沥青的作用比通常假设的100%要小得多。因此，RAP中有多少老化沥青可以被沥青混凝土（含RAP）利用是一个需要深入研究的课题。3 再生沥青混凝土设计根据Superpave专家任务组制定的指南，设计含RAP的沥青混凝土是基于“三层体系”。不超过15%的RAP将不会改变工程实地条件下的原状沥青等级；当RAP含量在15%到25%时，考虑到老化沥青的硬化效果，原状沥青的温度等级上下限都需要降低一个等级（例如，应该用PG64-22代替RG58-28）；如果混凝土中含超过25%的RAP，在给定原状沥青等级的情况下，可以使用混合图来确定RAP的百分比。使用混合图时，有必要分离、再生、测试再生沥青，测试采用动态剪切流变仪，在高温下确定当=1.00kPa时的临界温度(高温)： （1）式中=，a为劲度温度曲线的斜率：a=。在使用旋转薄膜烘箱的过程中再生沥青也会发生老化，对此可用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪进行检测。在旋转薄膜烘箱中老化的沥青可以用来确定当=2.2kPa时的临界温度(高温)： （2）根据这个实验，可以测定再生沥青的高温性能。将一部分在旋转薄膜烘箱中的老化沥青放于压力老化器中继续老化，然后用动态剪切流变仪测试残余沥青，得出当=5000kPa时的临界温度（中温）： （3）也可以用弯曲梁流变仪对旋转薄膜烘箱中的老化沥青进行实验，得到劲度为300MPa时的临界温度以及m值为0.30时的温度，取两者中的大值。 （4） （5）其中，是温度为时的S值，是温度为时的m值。考虑到再生沥青的流变特性，根据给定RAP百分比还是原状沥青等级，存在两种混合方法。3.1 已知RAP百分比条件下混合在这里，RAP百分比根据实用性和规范规定预先给定，通过选择原状沥青的等级来设计新老沥青混合料，使其达到预期的最终等级。下式给出了混合沥青的的临界温度与其两种成分（RAP与原状沥青）之间的关系： （6）其中，为原状沥青的临界温度；为混合沥青的临界温度；%RAP为给定的RAP百分比，用小数表示；为再生沥青的临界温度。图3 已知RAP百分比时的高温混合图可由工程实地条件确定，可在分离与测试过程中测定，因此公式（6）中的未知参数只有原状沥青温度等级，对公式（6）作以下改写： （7）式7适用于低、中、高温的SuperPave 设计，公式的结果可由图形表示（图3）。图中设定混合沥青的最终等级为PG64-22，RAP百分比为30%，在高温条件下得出原状沥青的最低等级为PG58。对于低温和中温条件下，计算过程类似。3.2 已知原状沥青等级条件下混合在这种情况下，先设定原状沥青等级来求RAP百分比，公式6可改写如下： （8）式中其他条件都是已知的，图4给出了上例在中温条件下的混合图，并设定原状沥青的等级为PG58-28，RAP百分比未知。在本例中，经实验知再生沥青的中间临界温度为30.5，原状沥青为14.2.为了设计出中温等级为PG64-22的混合沥青，RAP的最大百分比为66%，对于低温、中温、高温条件，应该使用多次试验得出最小RAP百分比。图4 已知原状沥青等级条件下中限温度混合图3.3 混合料设计步骤在设计一定等级的SuperPave时，关于确定RAP的百分比尚需考虑其他一些因素，例如工厂加热RAP集料的技术水平以及能否符合SuperPave设计中的体积规定。含RAP的沥青混凝土的设计步骤与普通混凝土的基本相同，只是把RAP集料看作另一个料堆。考虑到RAP材料中沥青结合料的存在，RAP集料的可按下式进行计算： （9）其中，为干燥RAP的质量，为RAP集料和沥青的总质量，为RAP中沥青含量。为了满足级配上的要求，选择的混合料必须在控制点之间且在约束区域以外。混合料体积要求包括矿料空隙率、沥青饱和度、矿粉比例、空隙率在4%时的压实特性，粗集料的棱角情况由单个料堆的加权平均值来检验，为了设计最终的混合料，也需要对细集料的棱角性进行检验。在含RAP材料的沥青混凝土设计过程中至关重要的一点是：在孔隙率为4%条件下，需要的沥青用量会随着RAP料堆中的沥青加入而减少，RAP中的沥青含量可以用溶剂提取法或燃烧法获得。例如，如果设计沥青用量为4.5%，RAP材料中沥青含量约为0.3%，则需加入的原状沥青比例为4.2%。最近报告指出这种做法是不准确的，会导致错误的现场拌合公式，制成的沥青混凝土偏干。在以往的案例中，如果只有50%的再生沥青可以与原状沥青有效混合，制成的混合料中的实际沥青含量就是4.35%而不是4.5%。这样，RAP中固有的0.15%再生沥青并不会成为最终混合料中的有效结合料，既然很多体积计算都依据于沥青含量，那么算出的矿料间隙率、沥青饱和度以及有效沥青含量都可能是不准确的。因此，制成的热拌沥青混凝土容易发生耐久性不足而开裂和早期破坏。4. 再生沥青混合料的性能很多研究者探索了如何适当利用再生沥青混凝土以及含再生材料沥青混凝土的相关性能，得出的结论却都各有差异，没有得出一个明确的结论。但是一些研究者发现，与原状混合料相比，含再生材料的沥青混凝土其抗疲劳性能和热稳定性较差。另一些研究者指出再生材料的使用提高了沥青混凝土的抗车辙性能。4.1 现场评价Kandhal比较了乔治亚州的再生沥青路面和原状沥青混凝土路面，他设计了五个试验段，每段都包括原状材料和再生材料铺筑的磨耗层，原状、再生混合料使用同样的集料（种类、级配），由同一个工厂生产，由同一家承包商铺设，使用过程中拥有同样的交通量和环境因素。RAP百分比在10%到25%之间。除了对试验段进行直观调查外，还通过现场取芯进行了室内试验，室内试验的指标有弹性模量、劈裂强度、动态蠕变。在经过1年到2.2年时间的使用后，任何一个试验段都没有明显的车辙、剥落和疲劳开裂，表明再生混合料和原状混合料都拥有的同样的良好性能。但是，必须注意的是1到2年的使用时间不足以评价混合料的长期性能。室内试验结果显示两种材料相差无几，除了在劈裂强度实验中原状混合料的强度值要比再生混合料高。在随后的分析中，把15项含原状混合料的工程与18项含再生混合料的工程在性能上进行了比较。选择的路面的使用期从1到3.5年不等，RAP百分比从10%到40%不等。根据直观调查，原状路面和再生路面总体上没有明显差异。同样，1到3.5年的观测时间也不能确定RAP对路面性能的长期影响。Paul将再生路面（6到9年）的现场性能与路易斯安娜的传统路面就一下几个方面进行了比较：路面状况、服务水平、结构分析，RAP白分比在20%到50%之间。除了一个例外情况之外，被比较的路段不属于同一个工程，但都拥有类似的混合料设计方案、交通量，都由同样的承包商建设。总的来说，再生路面与传统路面在路面状况和服务水平等级上没有明显差异。4.2 室内评价Abdulshafi完成了一个实验项目试图找到一种简单的实验方法,用混合料耐久性作为指标来确定最佳RAP百分比，项目使用了从0到30%的四种RAP百分比和6种RAP原材料。研究的一个假设是在混合料生产过程中再生沥青和原状沥青完全混合，为了量化沥青混凝土的耐久性，引用了AASHTO T283中的“压实沥青混合料的水稳定性”概念，根据劈裂强度实验，对经处理的样本和未经处理的样本计算了破坏时吸收的能量，公式如下： （10）其中，E代表能量（lb.in/in）,P 代表破坏时的荷载，d代表样本破坏时的垂直变形，t代表样本厚度。对样本的处理包括浸泡在水中直到饱和，接着是一个冷循环和热水浸泡。处理过后，分别测试干燥样本和处理过的样本的劈裂强度，根据公式10可以计算出吸收能量的百分比，具体如下： （11）其中，PER代表吸收能量的百分比，为经处理后样本的平均吸收能量，为对照样本的平均吸收能量。作者称吸收能量的百分比最大时的RAP比例为最佳比例，也给出了未老化和老化的沥青混合料样本破坏时的吸收能量下限。对于含石灰石集料的混合料，RAP百分比在30%时吸收能量比例最高；对于用砾石制备的混合料，吸收能量的变化趋势并不稳定，但其最高时的RAP百分比为10%。McDaniel and Shah做了一个实验室研究来确定联邦公路管理局和SuperPave 再生沥青混凝土规范中的分层法对中西部地区的材料是否适用，比如印第安纳、密西根和密苏里州等地区。实验项目把实验室制备的混合料与工厂生产的混合料进行了对比，两种混合料的RAP含量、材料相同，原状集料、沥青也相同。实验室还制备了其他的一些样本，其中的RAP含量高达50%，目的是确定再生材料对混合料性能的影响。样本都通过SuperPave剪切实验仪进行检测。实验结果表明，对于RAP含量相同的密西根和密苏里州的样本，工厂生产的混合料与实验室混合料在劲度上基本类似，而来自印第安纳的工厂样本的劲度要明显高于实验室样本，剪切实验的数据分析也说明了再生材料对混合料特性的影响。劲度的增加一方面提高了混合料的抗车辙性能，但另一方面增加了混合料疲劳破坏和温缩开裂的可能性。NCHRP 9-12所做的测试研究证明再生材料含量超过20%时混合料的疲劳寿命要比完全原状混合料更短。降低原状沥青的等级也许是一种提高混合料抗疲劳性能的方法，尤其是在RAP含量较大时。作者们也强调当RAP含量超过40%到50%时，根据SuperPave规范设计的混合料可能不合理，因为再生材料中的细料含量较高。Mohammad通过实验室试验研究了聚合物改性沥青的再生问题，试验回收了使用了8年的改性沥青混合料并利用一系列试验来确定其特性，这些试验有热分析、傅立叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱法、测力延度、动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪。