哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
Reclaimed
随着高速公路行业的迅速发展，产生了大量沥青路面铣刨料（
AsphaltPavement，简称RAP），即表面包裹着沥青的碎石。这些RAP材料
无法完全被回收利用，造成了严重的的资源浪费和环境污染。为了增加RAP
的回收量，同时实现混凝土增韧减脆，本课题将RAP材料作为一种特殊的粗
骨料，按照一定比例取代普通碎石粗骨料，制成RAP再生混凝土。通过物理
试验和三维仿真双线并行，研究了不同取代率的RAP再生混凝土各项性能的
变化规律，并基于强度、韧性和动力特性等指标，得到合理的RAP取代率参
考值。本文的主要工作与结论如下：
010%15%20%30%RAP
试验研究了取代率分别为、、、和的五组再生
混凝土试件，对比分析其力学性能和阻尼性能。结果表明，随着RAP取代率
的增加，混凝土的早期强度和28d强度均下降，但当取代率在20%以内时，
强度可达到基准组的80%以上；失稳韧度、断裂能和延性指数则逐渐增大，
176%47%43%
三者变化规律基本一致，分别增长了、和；阻尼比逐渐增加，
在取代率为15%~20%范围内增长最快，相对基准组提升达3倍以上。
基于Abaqus有限元软件建立了三维仿真模型，对不同RAP取代率的混
凝土模型进行力学性能分析。结果表明，掺入RAP材料的各模型损伤程度随
着取代率的增加而不断恶化；抗压强度降低约20%，劈拉强度降低约10%；
荷载位移曲线下降段显著缓和，包络面积逐渐增加，峰值后位移约为基准组-
的4倍，展现出明显的延性破坏特征。最后，对模型进行参数化分析，探究
了砂浆强度、沥青老化程度和骨料矿物类型对RAP再生混凝土强度和韧性性
能的影响，发现砂浆强度越高，混凝土的表现越好，但增益作用有限；沥青
老化程度对混凝土性能无明显影响；玄武岩骨料构成的混凝土性能最佳，花
岗岩骨料次之，石灰岩骨料最差。
关键词：再生混凝土；沥青混合料；有限元；强度；断裂韧性；阻尼比
I
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
Withtherapiddevelopmentofthehighwaybusiness,agreatdealof
ReclaimedAsphaltPavement(RAP),thatis,thecrushedstonecoveredwith
asphalt,hasbeenproducedduringitscourse.TheseRAPmaterialscannotbe
recycledentirely,resultinginaseverewasteofresourcesandenvironmental
pollution.InordertoincreasetheamountofRAPrecycling,andtoimprovethe
toughnessperformanceofconcrete,thisthesistakesRAPmaterialsasspecial
coarseaggregatesandreplacescommoncrushedstonecoarseaggregate
accordingtocertainproportionstomakeRAPrecycledconcrete.Basedonthe
indexesofstrength,toughness,a