温拌泡沫沥青混合料技术的研究与应用

王守闯，王士崇

（河南省光大路桥工程有限公司，河南 濮阳 457000）

0 引言

泡沫沥青混合料技术可降低沥青混合料生产的运行温度，实现了减少资源浪费，降低成本。2020 年在濮阳文明路修建中，利用温拌泡沫沥青混合料技术铺筑的2523.25m 面层，经过将近一年的通车，使用效果较好，具有应用推广价值。

1 工程概况

文明路（濮范高速-S101）新建道路工程位于河南濮阳市清丰县，呈南北走向，起于濮范高速，终点止于S101，路线全长2523.25m，道路红线为50m。道路等级为城市主干道路；设计车速50km/h。车道设计路面结构如表1 所示。

表1 路面结构层

2 温拌沥青混合料

热拌技术和温拌技术与冷拌技术对比如表2 所示。

表2 热拌技术和温拌技术与冷拌技术对比

2.1 混合料配合比

AC-13 温拌沥青混合料级配情况如表3 所示。

表3 AC-13 温拌沥青混合料级配

2.2 沥青材料

根据对不同种类沥青发泡特性的试验研究，通过试验分析，4.1%的泡沫沥青用量下，沥青混合料的技术性能指标满足要求，且各项指标性能最优[1]。

2.3 发泡温度和用水量的确定

使用沥青试验机进行发泡试验，每次进行平行试验4~5 次，然后取其平均值。结果如表4 所示。

表4 沥青发泡温度和发泡用水量的确定试验结果

由试验结果可知，沥青满足规范要求。试验最终确定70#沥青的发泡温度为160℃，发泡用水量为3%，沥青发泡倍数为10 倍，半衰期为8s。图1 为沥青膨胀率和半衰期曲线。

图1 沥青膨胀率和半衰期曲线

2.4 试验检测结果

马歇尔稳定度试验如表5 所示，马歇尔空隙率试验如表6 所示。干湿劈裂强度比如表7 所示，动稳定度试验如表8 所示。

表5 马歇尔稳定度试验

表6 马歇尔空隙率试验

表7 干湿劈裂强度比

表8 动稳定度试验

3 施工工艺

3.1 混合料的拌和

集料根据上述试验确定的级配添加矿料。沥青存放在沥青罐内，发泡沥青温度控制在160℃以内。必须有稳定连续的干净水供应。

3.2 运输

车辆的运输能力大于现场摊铺能力，满足现场施工的要求，运输过程中采用篷布覆盖防止散落、防止污染[2]。

3.3 摊铺

摊铺时做到缓慢、匀速、连续摊铺，不得随意停机、掉头。

3.4 碾压

碾压应密实，压实度符合规范要求。

3.5 试验

（1）混合料性能试验。取样放入恒温箱，恒温1~2h 后进行试验，试验结果如表9 所示。

表9 沥青混合料试验

（2）旋转压实试验结果如表10 所示。

表10 混合料旋转压实试验结果对比

由此可见，泡沫沥青温拌混合料技术可实现较好的压实度，在达到压实功后亦可达到与热拌混合料相

同的密度和压实度。

4 效果和经济性分析

4.1 使用效果

2021 年9 月，笔者对濮阳市清丰县文明路泡沫沥青路面进行质量检测，结果表明泡沫沥青路面具有较好的路面结构承载能力[3]。

4.2 经济性分析

文明路沥青面层施工正值10 月中旬，气候凉爽，生产施工时环境温度10~19℃。沥青混合料生产所用粗集料平均含水率0.5%，0～5mm 细集料平均含水率1.7%，集料常规温度为7～10℃。通过对沥青混合料拌的温度和天然气用量的对比分析，进行综合效益分析，如表11 所示。

表11 节能及经济效益分析

采用温拌混合料技术可使生产温度降低20～35℃，节约能耗25%以上。此外，二氧化碳等其他有害物质的排放量明显减少。

5 结语

（1）工程实践证明，泡沫沥青温拌混合料的生产温度低，其可操作性良好。

（2）节能降耗25%以上。由于泡沫沥青混合料材料是在常温下材料进行拌和，节省了能源和原材料，使得路面总体造价降低。

（3）温拌泡沫沥青混合料能够提高路面结构承载能力，从而延长道路的使用寿命。

（4）使用道路工程已通车将近1 年，使用状况良好，无裂缝、车辙、拥包等病害，但仍需对已铺筑的路面进行更长期的跟踪与评测，对其耐久性做进一步研究。