路面施工泡沫沥青温拌再生技术应用分析

王冬英

（上饶市德兴公路事业发展中心，江西德兴334200）

0 引言

在国家倡导节能环保理念的新时期背景下，实现能源再生利用是非常关键的一项内容。因此为了能够响应国家节约能源的号召，在公路工程施工时需要选择合理而环保的技术。泡沫沥青温拌再生技术作为常用的一项技术策略，能够实现废物利用从而达到节约能源的目标。因此对泡沫沥青温拌再生技术的应用要点进行分析，从而在后续工程开展中选择科学有效的技术方案进行实践，才能够满足新时期交通事业的发展需要。

1 工程概况

某公路项目是当地城市的次干路，总长度为700m，设计为1 幅路的形式，行车道的宽度尺寸为21m，路面结构设计为SBS 改性沥青混凝土材料。在沥青下面结构施工中，采用泡沫沥青温拌施工技术开展现场施工，废旧沥青混合料的加入比例在25%左右。

2 室内试验

2.1 原材料选择

在泡沫沥青温拌再生技术应用的阶段中原材料的选择最为关键，材料性能的高低直接影响到技术工艺的质量，因此在材料选择时需要从以下几个方面入手做好相关的标准控制。

2.1.1 沥青材料

分析当地的气候条件，为夏炎热冬寒区的特点，按照目前的规范技术标准，考虑到这一工程所在地区的具体情况，最终确定下面层结构应用A 级90 号普通沥青材料进行施工，上面层结构施工为A 级90 号基质沥青加工生产的I-C 级改性沥青材料，具体指标如表1所示。

表1 沥青材料性能指标

2.1.2 新集料

下面层AC-20 应用的集料是当地生产的石灰岩材料；上面层为AC-13 的新集料。除了上述应用的石灰岩材料之外，还有玄武岩材料。值得注意的是，在新材料选择的阶段中需要考虑新材料的强度，并且对材料的兼容性进行分析，如此才能够在后续工程项目开展时达到工程需求[1]。

2.1.3 废旧沥青混合料（RAP）

该类材料是当地的旧沥青路面修理时产生的材料，经过筛分处理之后得到10～20mm、10mm 以内的粗、细两种材料，粗RAP 的沥青材料加入比例为2.9%，细RAP 旧沥青材料的针入度符合30 号道路石油沥青的规范标准要求。

在AC-20 型再生混合料与AC-13 型SBS 改性沥青混合料生产阶段，进行热拌、泡沫沥青混合的性能分析[2]。

2.2 混合料性能试验

将选取完毕的沥青混合料样品直接存放到恒温箱内，在保温2h 之后需要做好型式试验，然后进行两种材料的技术指标对比分析。从试验结论分析发现，虽然泡沫沥青温拌材料的马歇尔试验后稳定性指标相对于热拌沥青有所降低，但是都能够达到国家标准的要求，这就说明这种材料的高温稳定性比较好。此外，泡沫沥青拌和材料的残留稳定性与冻融劈裂残留强度都能达到标准要求，这就表明泡沫沥青材料的水稳定性效果好，完全符合运行的要求[3]。

2.3 旋转压实试验

为了能够有效地验证温拌与热拌沥青材料的可压实性方面的差异，分别选取热拌与泡沫沥青温拌的AC-20 型再生混合料进行施工，通过使用旋转压实仪旋转压实75 圈成型试件。泡沫沥青温拌混合料的可压实性与热拌沥青材料是基本相同的，泡沫沥青温拌混合料的可压实性更高。通过应用温拌的方式制作可以降低拌和的温度，达到压实性标准后，和热拌沥青材料的密度是完全一致的。此外，在旋转压实试验的阶段中，对于沥青材料的性能以及标号要进行分析，确保泡沫沥青材料的性能具备可靠性，并且在后续试验的阶段中还需要对其施工温度进行确定[4]。

3 生产过程

沥青材料主要是通过泡沫沥青材料的形态直接加入到拌缸，和集料充分混合搅拌形成混合料，因为泡沫沥青的黏度相对比较低，和易性有所提升，即使温度较低也能够实现集料的裹覆处理，基本上比热拌沥青的温度降低约20～30℃。因为使用泡沫沥青温拌技术可以实现沥青混合料作业工艺的改善，所以泡沫沥青温拌混合依然可以应用与热拌沥青混合料一致的配合比参数，同样达到技术标准要求。

在开始路面施工环节的初期生产阶段，通过应用热拌工艺形成的少量热拌沥青混合料开展现场的铺设施工，在项目施工中，要进行泡沫沥青温拌工艺和传统沥青材料的对比分析。下面层AC-20 再生沥青混合料初始生产应用热拌工艺方式，热拌再生沥青材料的温度为155～165℃，RAP 材料的温度为95℃左右，新集料的温度为190～200℃。然后，根据泡沫沥青温拌工艺进行材料的生产加工[5]。

首先开启沥青发泡装置，在沥青发泡管内和沥青材料内同时加入新制作沥青所需要的1%水量，让沥青快速发泡并且将新集料的温度提升到155～160℃，泡沫沥青温拌再生混合料的搅拌温度在130～135℃，较之热拌沥青材料的温度低30℃左右。采取温拌的处理方式，通过设备实现持续性生产，混合料内应用矿料级配、油石比符合要求的材料，通过测定温拌再生泡沫沥青混合料和热拌沥青混合料是基本一致的，所以能够达到均匀性的要求，不会出现花白料、离析的问题，可以在集料表面均匀包裹一层沥青材料。上面层的材料生产环节，先进行热拌的方式，其材料温度加热到170～175℃。泡沫沥青材料的拌和温度控制在140～145℃，温度下降约25℃左右。SBS 改性沥青发泡的效果良好，拌和达到均匀性标准，材料的质量性能较好。生产实践中，通过装载机在拌和设备内部实现改性沥青的发泡，材料的总体性能提升比较明显。

4 施工工艺

拌和制作厂和现场的运输距离比较近，在制作完毕之后，使用专用保温运输车进行材料的运输作业，料场与摊铺温度和生产温度是比较低的。在现场施工阶段，采取1 台摊铺机实现半幅作业施工，组织专人做好摊铺、碾压环节的温度检测。其中，AC-20 型温拌再生沥青混合料的摊铺作业温度达到130℃左右，碾压完毕之后，材料温度在80℃以上；AC-13 型温拌SBS 改性沥青材料的摊铺作业温度为140℃，碾压结束后温度在90℃以上。热拌与温拌在施工中，选择的碾压方式时相同的，具体如下：初压环节采用双钢轮压路机静压1 遍，振动碾压2～3 遍；复压环节胶轮压路机碾压4～5 遍；终压用双钢轮压路机静压2～3遍，做好边缘结构的碾压，不会有轮迹存在。在现场施工中，泡沫沥青温拌材料与热拌材料的差异性明显，碾压压实的效果良好。泡沫沥青温拌混合料在施工作业阶段，现场环境得到明显改善，与热拌沥青施工相比烟量比较小，现场作业环境温度降低明显。在施工结束后，需要立即在现场采用钻芯方式检测，芯样完整性好，压实度性能合格。在具体施工的阶段中，为了能够提高整体工程项目的施工质量，需要严格地要求工程人员对施工过程的参数控制做好工艺规范，保证温拌过程的施工温度、摊铺温度以及碾压温度都能够达到实际需求。

5 节能及经济效益

由于本工程施工季节在6月中旬，该季节气候相对干燥，材料在生产时温度高达30～37℃。因此，在具体施工中对粗集料的含水率进行控制，含水率控制在0.5%以内，集料的含水率控制在1.7%以内，并且在沥青混合料拌和时全程对天然损耗量进行全面监测，对节能情况与经济效益进行分析。通过观察温拌沥青材料的施工温度，对材料比例进行优化，最终发现采用该技术的能耗量控制在30%以内，与普通材料相比，泡沫沥青材料具备一定的价格优势，从环保层面、技术层面获得的效益更大，能够满足新时期低碳环保要求。

6 结语

综上所述，泡沫沥青混合料加工之后，其温度要低于热拌沥青材料约25～30℃，泡沫沥青材料的均匀性好，碾压密实度高；泡沫沥青温拌技术应用到再生混合与SBS 改性沥青混合料的性能基本相同，完全达到工程的施工要求。经过该项目运营1年时间的分析，运行状态良好，没有发生裂缝、车辙、拥包等问题。但是还要对泡沫沥青温拌混合料铺设结构进行长期性能检测，充分了解其耐久性，最终满足交通运行要求。