浅谈泡沫沥青冷再生混合料的性能

韩冬

摘要：本文通过对泡沫沥青混合料的配合比设计，探讨了泡沫沥青冷再生混合料的性能特点，并对设计材料的有关性能进行了分析，以期对泡沫沥青的应用具有借鉴意义。

关键词：泡沫沥青  冷再生

近年来，路面冷再生技术作为一项绿色环保技术，已成为国内外采用的沥青路面维修 工艺的研究热点。泡沫沥青冷再生技术一方面适用范围广，施工受季节和气候的影响小，节约能源，处治材料存放方便，可以常温摊铺，快速罩面，另一方面泡沫沥青冷再生层较半刚性基层更具柔性和耐疲劳，对于抑制和延缓裂缝反射到新的沥青面层有很大的好处，因此泡沫沥青冷再生技术越来越受到人们的关注，本文通过泡沫沥青的室内研究，以期对泡沫沥青的应用具有借鉴意义。

1原材料

所用的原材料包括铣刨料（RAP）、新集料、水泥、70#道路石油沥青。（1）根据最终取样，确定维特根铣刨机，铣刨速率为4-5m/min。 （2）新集料采角镇江茅迪公司0-5mm 沥青混凝土专用4#料。（3）采用江苏仪征自产强度等级为32. 5水泥，水泥各龄期强度、安定性等达到相应指标要求，初凝时间3小时以上、终凝时间不小于6个小时。（4）石油沥青采用泰州中海A级70号道路石油沥青。

2沥青发泡试验

使用德国维特根公司的WLB10发泡试验机进行发泡试验，选择150℃和160℃两种沥青发泡温度，每种温度下发泡用水量分别选取2%、2.5%、3%和4%，量测其膨胀率与半衰期，从而寻求该沥青最佳的发泡温度和发泡用水量。试验结果如表1所示。

根据试验所得到的各种沥青发泡特性曲线，综合考虑膨胀率和半衰期两个因素可得 出70号沥青的最佳发泡条件为：发泡温度160℃;发泡用水量2.5%。

3泡沫沥青冷再生混合料设计级配要求

泡沫沥青冷再生混合料设计的级配范围要求。原沥青路面铣刨料粒径都小于31.5mm，极少数粒径大于31.5mm的銑刨料基本呈片状且大多由细小颗粒粘结而成，不能作为真正的粗集料使用，因此必须筛除粒径大于31.5mm的铣刨料，最终确定级配见表2，其中RAP： 新集料：水泥=73.5%： 25.0%： 1.5% （质量比）。

4最佳含水量

参照《公路土工试验规程》T0131的方法，对选定的合成级配进行土工击实试验，确定最佳含水量，泡沫沥青采用专用发泡装置发泡后，与RAP料、新集料、水泥进行搅拌锅常温拌合，试验室拟定泡沫沥青用量为3%，分别变化预掺水量4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%来进行击实试验，通过试验结果绘制干密度与含水量的关系曲线，最大干密度对应的含水量即为最佳含水量OWC。土工击实试验结果见表3和图1。

由以上试验结果可知，土工击实法确定最佳含水量OWC为5.7%。

5最佳泡沫沥青用量

在土工击实法确定的最佳含水量的基础上，进一步结合15℃劈裂强度试验和浸水劈裂 强度试验等确定相应的最佳泡沫沥青用量。试件成型方法为马歇尔击实法，双面各75次。 试验内容为15℃劈裂强度试验和浸水劈裂强度试验。试验结果见表4。

从试验结果再结合已有工程经验的情况下可初步判定设计级配所对应的最佳泡沫沥青 用量约为2.4% （外掺）。在此泡沫沥青用量下的干劈裂强度、湿劈裂强度以及残留强度比均 能满足规范要求。

6再生沥青混合料检验

6.1水稳定性检验

对采用设计级配、最佳泡沫沥青用量和最佳含水量成型的混合料试件进行冻融劈裂试 验以检验泡沫沥青冷再生混合料的水稳定性能。将试件连通试模一起侧放在60℃烘箱养生 不小于40h，然后从烘箱中取出，侧放冷却12h后脱模。冻融劈裂试验结果如表5所示。

6.2高温稳定性检验

对采用设计级配、最佳泡沫沥青用量和最佳含水量成型的混合料试件进行车辙试验以 检验泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性能。将试件连通试模一起侧放在60℃烘箱养生不 小于40h，然后从供箱中取出，侧放冷却12h。车辙试验结果如表6所示。

根据试验所得到的各种沥青发泡特性曲线，综合考虑膨胀率和半衰期两个因素，可得 出70号沥青的最佳发泡条件为：发泡温度160℃，发泡用水量2.5% 。通过合成级配最终确定配合比为RAP：新集料：水泥=73.5%： 25.0%： 1.5%，按照最大干密度的合成曲线，土工击实法确定最佳含水量OWC为5.7%。通过再生沥青混合料检验水稳定性和高温稳定性，泡沫沥青具有良好的使用性能。

7结语

1、最终确定配合比为RAP：新集料：水泥=73.5%： 25.0%： 1.5%，泡沫沥青的用量为 2.4%（其中基质沥青发泡温度160℃，发泡用水量2.5%）、含水量为5.7%，泡沫沥青和水均为外掺。

2、通过室内试验，我们相信随着研究和实践的不断深入，泡沫沥青冷再生技术将在公路建设中有广阔的应用前景。

参考文献

[1]拾方治等 泡沫沥青混合料设计方法的试验研究[J]公路交通科技.2004 （10）： 1-4

[2]拾方治等 泡沫沥青混合料物理力学特性的试验研究[J]公路2004（5） 142-145

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