泡沫沥青混合料的特性
泡沫沥青混合料设计及性能论文
泡沫沥青混合料的设计及性能分析【摘要】笔者更加多年工作经验结合我国大中修道路，国外使用情况，介绍了泡沫沥青冷再生技术；介绍了泡沫沥青的工作原理及性能指标；阐述了混合料配合比的优化过程，及注意事项；并结合国内研究提出了提高混合料水稳定性的建议。
【关键词】泡沫沥青；劈裂；强度；抗疲劳性一、泡沫沥青原理泡沫沥青又叫膨胀沥青，是将一定的冷水注入热沥青，使其体积发生膨胀，形成大量的沥青泡沫，短时间内沥青泡沫破裂。
当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫化为小颗粒，散布于细粒料（特别是粒径小于0.075mm）的表面，形成粘有大量沥青的细料填缝料，经拌和压实，这些细料能填充于湿冷的粗料之间的空隙中并形成类似砂浆的作用，使混合料达到稳定。
二、泡沫沥青的性能目前主要采用膨胀率和半衰期2个指标对沥青发泡特性进行评价。
膨胀率是指沥青发泡膨胀时达到的最大体积与泡沫完全消失时的体积之比，反映泡沫沥青的粘度大小。
半衰期是指泡沫沥青从最大体积降到最大体积的一半需要的时间，以s计，反映泡沫沥青的稳定性。
评价沥青发泡效果时，膨胀率和半衰期是两个密不可分的指标，最好的发泡效果应使两个值均比较大，而不能单独采用一个指标来控制。
建议发泡沥青的膨胀率≥10倍，半衰期≥8s。
三、泡沫沥青的配合比设计（1）材料的回收，研究表明，不同的铣刨速率对混合料的级配会有明显影响，推荐采用铣刨速率为6m/min或者8m/min的铣刨机，并对rap材料进行筛分，并根据相关试验规范对材料进行检测。
（2）沥青用量。
最佳沥青用量可通过间接拉伸试验来确定。
制备不同沥青含量的泡沫沥青混合料试件（试件在最佳含水量下击实），在通风烘箱中养生3d，然后测试试件在浸水条件下的间接拉伸强度，选取试件在浸水条件下的最大间接拉伸强度对应的沥青用量作为最佳沥青用量。
（3）拌和水量。
mobile公司以及brennen等人的研究都提出泡沫沥青混合料最佳拌和用水量为待稳定材料“疏松点”所对应的含水量，即待稳定材料达到最大疏松体积时所含的水量，约为aashto修正击实法所得最佳含水量的70％～80％。
发泡温拌沥青混合料Superpave设计与性能研究
GAO Qi-j u １ ,SONG Xu- y an ２
Abstract :Based on the Su p er p ave mix desi g n and SUP-１ ３ mixture ,with the ４ ％ p orosit y bein g the desi g ned volume index ,the mixin g and com p action tem p eratures of the foamed warm mix as p halt were determined．The water stabilit y ,d y namic stabilit y and bendin g p erformance at low tem p erature of the foamed warm mix as p halt were tested ,and the com p action characteristics of the as p halt mixture were anal y zed b y Su p er p ave rotation com p action curve．The results show that there is small difference between the p avement p erformance of foamed warm mix as p halt and that of the hot mix as p halt in the case of below ２ １ ħ ,su gg estin g that the foamed warm mix as p halt is
６４
程造价 , 性价比较 高 . 由 于 发 泡 温 拌 技 术 在 国 外 的
泡沫沥青稳定碎石混合料干缩特性的试验研究
泡 沫 沥 青稳 定 碎 石 混 合 料 千 缩特 性 的试 验 研 究
张 瑜
［ 上海 市政 工程设计研 究总院（ 团） 限公 司， 集 有 上海 ２ ０ ９ ］ ００ ２
摘要 ：通过于缩变形试验 ， 分析 泡沫沥青稳定碎石混合料 的失水 率 、 缩应变等 指标 的变 化规律 ， 干 探讨泡 沫沥青稳定 碎
张 ：沫 青 定 石 合 干 特 的 验 究 瑜泡 沥 稳 碎 混 料 缩 性 试 研
３ Ｏ ５
２２ 第 期 ０ 年 ３ １
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３组试 验 混合 料试 件 在失 水 率 上 的差 异 主要 是 由 于 表层 失水 程 度不 同所 致 ， 表 层 失 水程 度 主要 取 决 而 于 混合 料 的拌 和用 水 ， 次是 水 泥 用 量 。当拌 和 用水 其
较高时 ， 表层 含水 量 较 高 ， 致试 件 失水 率 增 大 ； 水 导 如
石混合料干缩变形特性 的主要影 响因素 ， 与其他材 料 的干缩特性 进行 对 比。试验 结果表 明 ， 和用水 与水泥含量 是 并 拌
影响该类混合料干缩变形 的主要因素 ， 沥青 的存 在可 以减小混 合料 的干缩 变形 ， 泡沫沥青 稳定碎 石混合 料干缩程度 与 泡沫沥青再生混合料 的相 当 ， 但要小 于水泥稳定碎 石混 合料 。
的空 隙通道 较 短 ， 失水 速 度 相 对 较 快 。 当试 件 的表 故 层 水挥 发 之后 ， 试件 内部 的水 分 也 会 沿着 空 隙通 道 向
泡沫沥青稳定混合料压实特性的试验研究
Ｖ ｏ ． Ｎ ｏ． １ ３６ ２ Ａ ｐｒ ２０１ ． ２
泡 沫 沥青 稳 定 混 合 料 压 实 特 性 的试 验 研 究 ＊
袁 坤 李 立寒 吕天 华
（ 济 大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 上 海 ２ ０ ９ ） 同 ０ ０ ２
流动 性较 差 ， 能并 不适 合旋转 压 实成型 ． 可
图 ２为 在 不 同成 型 功 下 ， 准 马 歇 尔 试 件 标
４ Ｏ℃养护 ４ｄ 放 置 ２ 试 的空 隙率情 况． 后 ８ｄ测 由 图 ２可 见 ， 大 马歇 尔 击 实 功 可 以显 著 降 低 试件 增 的空 隙率． 当击 实次数 由双 面各 ７ 次 提高 至双 面 ５ 各 １ ０次 （ 加 幅 度 ４ ． ） 试 件 的 空 隙 率 由 １ 增 ６７ ， １ ． 降低至 １ ． ， 低 幅 度 １ ． ． 用 先 ２１ ０７ 降 １５ 采
两面 各 ７ ５次 ．
件 的空 隙率 ， 而旋 转 压 实 方法 反 而 会 增 大 泡沫 沥 青 混合料 的空隙率 ． 析其原 因 ， 分 大马歇 尔 由于试 件 尺寸 较大 ， 集料 更易 分布 的较 为均匀 ， 因此更 容
易压 实 ； 沫沥青 ｝ 合 料作 为冷 拌混 合料 的一 种 ， 泡 昆
摘要 ： 降低 泡 沫 沥 青 稳 定 混 合 料 的压 实 空 隙 率 可 以 有 效 地 提 高 该 类 混 合 料 耐 久 性 ． 用 不 同 的 成 采
型 工 艺 制 备 泡 沫 沥 青 混 合 料试 件 ， 析 成 型 方 法 、 型 功 以及 试 件 处 置 方 法 对 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 分 成 件 体 积 参 数 和 强 度 特 性 的 影 响 ， 讨 适 宜 泡 沫 沥 青 混 合 料 的 成 型 工 艺 ． 验 结 果 表 明 ， 马 歇 尔 试 探 试 大 件 成 型 工 艺 和 增 大 压 实 功 可 以有 效 地 降 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 件 的 压 实 空 隙 率 ， 转 压 实 成 型 工 艺 旋 不 适 于 降 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 件 的 空 隙 率 ， 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 的 空 隙 率 可 以 显 著 提 高 该 类 混 合 降
泡沫沥青RAP性能分析研究
泡沫沥青RAP性能分析研究简介随着城市化进程的加速以及公路交通网络的不断完善，道路维修和改建成为了重要的工程项目之一。
而对于道路改建来说，RAP（回收沥青混合料）的使用已经成为了一种新趋势。
RAP是指从旧路面中回收的沥青混合料，使用RAP可以对资源进行合理利用，同时还可以降低道路改建成本。
而泡沫沥青RAP则是指在RAP中加入适量的泡沫沥青，通过泡沫沥青RAP的使用可以有效地提高沥青混合料的性能，从而延长道路使用寿命。
本文将对泡沫沥青RAP进行性能分析研究，为道路改建工作提供一定的理论依据。
泡沫沥青RAP的性能分析泡沫沥青RAP的物理和化学性质泡沫沥青RAP除了具备RAP自身的物理和化学性质外，还含有泡沫沥青这一特殊组分。
通常，泡沫沥青RAP具备以下物理和化学性质：1.比表面积较大，即RAP颗粒表面覆盖了一定数量的沥青薄膜。
2.抗剪切性能较强，即RAP中的沥青与颗粒之间具备良好的耦合性能。
3.粒径分布范围较广，可以适应不同应力状态下的力学要求。
4.残留沥青含量较高，可以有效地提高RAP性能。
5.泡沫沥青中的空气可以有效地减轻RAP的密度，降低了混合料的硬度，提高了混合料的变形性能。
泡沫沥青RAP的工程应用1.增加道路改建成本效益：泡沫沥青RAP的使用可以降低改建成本，提高改建效益。
2.延长道路使用寿命：泡沫沥青RAP可以有效地提高混合料的性能，从而延长道路使用寿命。
3.减少资源浪费：泡沫沥青RAP的使用可以对旧路面资源进行充分利用，同时保护环境。
泡沫沥青RAP的优缺点分析优点1.可持续发展：泡沫沥青RAP的使用可以对资源进行合理利用，同时还可以降低环境污染。
2.提高道路使用寿命：泡沫沥青RAP有效地提高了混合料的性能，从而延长了道路使用寿命。
3.降低改建成本：泡沫沥青RAP的使用可以降低改建成本，提高了改建效益。
缺点1.物理性能不稳定：泡沫沥青RAP受制于加热温度等环境因素，其物理性能难以稳定控制。
沥青混合料的特性指标1
沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。
沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。
1．永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。
轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因：一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。
路面软化产生的车辙见图9-7。
二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。
路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。
沥青软化产生的车辙见图9-8。
沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。
沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。
路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。
当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。
对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。
前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。
密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。
泡沫沥青混合料冷再生技术
泡沫沥青混合料冷再生技术泡沫沥青混合料冷再生技术是一种能够有效减少环境污染和节省原材料的新型路面修复技术，本文将从原理、优点和应用方面阐述该技术。
一、原理1.1 泡沫沥青混合料泡沫沥青是将热沥青通过控制压缩空气和水的比例，使得热沥青与空气和水形成泡沫体系，可以提高沥青的质量和特性。
而泡沫沥青混合料是在原有的路面基础上，将泡沫沥青与废碎石混合，制成一种新型的路面修复材料。
1.2 冷再生技术传统的路面修复技术往往需要采用大量的原材料，而冷再生技术可以通过对原有路面进行再生，再次利用原有材料，从而实现节约原材料的目的。
二、优点2.1 环保泡沫沥青混合料冷再生技术不需要新的原材料，只需要将原有路面进行再生，从而实现了对资源的节约。
同时，该技术使用的泡沫沥青具有良好的环保性能，能够有效减少污染物的排放，降低环境污染。
2.2 低成本相比于传统的道路修复技术，泡沫沥青混合料冷再生技术在成本上具有明显的优势。
因为该技术不需要大量新增材料，只需要将原有路面进行再生，从而可以有效节约成本。
2.3 维护效果好泡沫沥青混合料冷再生技术使用的废碎石经过处理后，可以与泡沫沥青充分混合，降低了路面修复后被车辆碾压破坏的风险，从而提高了路面的维护效果。
三、应用泡沫沥青混合料冷再生技术可以应用于各种类型的道路和桥梁等工程建设中，可以起到节约原材料、降低污染、提高维护效果等多种作用。
此外，该技术还可以应用于机场、停车场等场所，可以大幅提高路面的维护效果，实现更加高效的使用。
综上所述，泡沫沥青混合料冷再生技术具有环保、低成本、维护效果好等优点，应用广泛且适用于各种道路伸缩缝、交叉口、桥梁等场所。
未来，该技术有望为我国的道路建设提供更加可持续的支持。
泡沫沥青稳定碎石混合料疲劳特性的试验研究
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（ ｙ Ｌａ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ａ ｎ ａ ｆ ｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｋｅ ｂ ｒ ｔ ｒ ｆＲｏ ｄ ａ ｄ Ｔｒ ｆｉ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｔｏ ｇ ｉ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ０ ２ Ｃ ｉ ａ ｃ ｎ ｊ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ９ ． ｈｎ ） ２
泡沫 沥青稳 定新 集料混合料 的疲 劳寿命不低 于泡 沫沥 青再 生混合 料 ， 是 略低 于 同级 配类 型热拌 但 沥青稳 定碎 石混合 料的疲 劳寿命． 关 键词 ：道路 工程 ；泡沫 沥青稳 定碎石 混合料 ； 劳特性 ；泡 沫沥青 ；水泥 ；级配 疲
中 图 分 类 号 ： １ ＴＵ５ ８ ４ Ｕ４ ４； ２ ．２ 文 献 标 志码 ： Ａ ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ７ ９ ２ ． ０ ０ ０ ． ２ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ６ ９ ２ １ ． ５ ０ ５
泡 沫 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 疲 劳 特 性 的试 验 研 究
李 立寒 ， 袁 坤 ， 王 太 鑫
（ 同济 大学 道路 与交通 工程教 育部重点 实验 室 ， 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
摘 要 ： 用应 力 控 制 模 式 疲 劳试 验 ， 讨 了 泡 沫 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 疲 劳 特 性 及 其 影 响 因 素 ， 析 采 探 分
第 １ 卷第 ５ ３ 期
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
建
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Ｖｏ１ ．１ ３，Ｎ ｏ ５ ．
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沥青混合料特点和性能
二． 低温抗裂性
定义：抵抗低温收缩裂缝的能力
破坏形式：裂缝
横向裂缝 纵向裂缝 网状裂缝
荷载型横向裂缝 非荷载型横向裂缝
温缩裂缝 反射裂缝
沥青低温抗裂性的机理： 沥青路面低温时强度增大，但变形能力降低。急骤降温产
生温度梯度，面层受到下部约束产生拉应力，降温也使得沥青 混合料劲度增加，导致混合料拉应力大于抗拉强度而开裂。
定义：高温稳定性是指沥青混合料在高温条件下, 能够抵抗 荷载的反复作用, 不发生显著永久变形(不可恢复变形如车 辙、波浪及推移拥包等) , 保持路面平整的特性。
破坏形式： ① 车辙（车辆在路面上留下的永久压痕）； ② 泛油（沥青面层中的自由沥青受热膨胀，直至沥青混凝
空隙无法容纳，溢出路表的现象） ③ 推移，拥包，搓板。 我国最常用评价实验方法是：马歇尔试验和车辙试验
混合料
荷载 环境 条件
表面纹理 形状 尺寸 劲度 用量 粘度
空隙率 矿料孔隙率
VMA 大小 作用次数 温度 湿度
光滑→粗糙 圆角→砾
最大粒径增加 增加 增加 增加 增加 增加
增加 增加 增加 增加
减小 减小 减小 减小 增加 减小 增加 增加
增加 增加 增加 一般增加
a.马歇尔稳定度（三项指标）
1. 马歇尔稳定度（MS）：指标准尺寸试件在规定温度和加荷 速度下，在马歇尔仪中最大的破环荷载（KN）反映混合料 的强度指标。
3. 施工方便，速度快，养护期短，能及时 开放交通
4. 沥青混合料可分期改造和再生利用
沥青混合料的性能
（The performance of asphalt mixture ）
一． 高温稳定性 二． 低温抗裂性 三． 耐久性 四． 疲劳性能 五． 水稳定性 六． 抗滑性 七． 施工和易性
泡沫温拌沥青混合料技术研究及工程应用
收稿日期：2021 -04 -01。 作者简介：郑炳锋（ 1983年一），男，高级工程师，主要 从事公路沥青路面科研与技术咨询工作。 基金项目：江苏省公路科学研究计划项目（2016-12, 2017 -23）
泡沫温拌沥青混合料的施工和易性、裹附性、
可压实性与热拌沥青混合料相当。在发泡温度160 t与发泡用水量2%的条件下，泡沫温拌
Sup-20沥青混合料的体积参数与各项路用性能均满足技术要求。在盘兴高速泡沫温拌Sup
-20中面层试验路取得了较好的效果。
关键词：泡沫温拌沥青技术泡沫温拌沥青混合料和易性裹附性可压实性
对配合比设计结果进行验证，马歇尔试验体积指 标及性能指标验证结果如表5所示。
第3期
级配类型
泡沫温拌Sup-20 技术标准
沥青用量/ %
4.0
郑炳锋等.泡沫温拌沥青混合料技术研究及工程应用
表5 设计沥青用量马歇尔试验结果
试件毛体积 相对密度
2. 420
实测理论最大
W/
相对密度
%
2. 548
5.0 4.0 〜6.0
本文围绕泡沫温拌沥青混合料技术，开展沥 青发泡效果分析、泡沫温拌Sup-20沥青混合料 配合比设计研究，并在盘兴高速中面层试验路验 证效果。
1沥青发泡效果分析 1.1沥青发泡原理
沥青发泡的基本过程如图1所示。整个过程 沥青的化学性质没有发生改变，只是物理性质的 暂时改变。当冷水滴（环境温度）与高温沥青 （140 t以上）接触时，热沥青与小水滴表面发生 热量交换,将水滴加热至100 t，产生蒸汽，导致 体积膨胀，同时沥青冷却。蒸汽泡在一定压力下 压入沥青的连续相；随着融有大量蒸汽泡的沥青 从喷嘴喷出，蒸汽膨胀，从而使略微变凉的沥青形 成薄膜状，并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹 覆。此时，在蒸汽膨胀过程中，沥青膜产生的表面 张力将抵抗蒸汽压力直到达到一种平衡状态，一 般能够维持数秒的时间;发泡过程中产生的大量 气泡以一种亚稳态的形式存在，随着沥青膜在常 温下冷却和气泡中蒸汽的冷凝，沥青膜表面张力与 蒸汽压力的平衡状态被打破，最终导致气泡破灭。 1.2沥青发泡特性的评价指标
沥青混合料的特点
沥青混合料的特点
沥青混合料是一种由沥青、集料、矿粉和外加剂等组成的混合料，常用于道路、机场跑道和停车场等工程的铺设。
它具有以下特点：
1. 良好的力学性能：沥青混合料具有较高的强度和刚度，可以承受车辆和行人等荷载的作用，同时还具有一定的弹性和韧性，能够适应路面的变形和振动。
2. 良好的耐久性：沥青混合料具有良好的耐久性，可以抵抗气候变化、日照、雨雪等自然因素的影响，以及车辆荷载和交通流量等因素的作用，从而延长路面的使用寿命。
3. 良好的稳定性：沥青混合料具有良好的稳定性，可以抵抗高温和低温的影响，同时还能够抵抗沥青的老化和流变性能的变化，从而保证路面的稳定性和安全性。
4. 良好的施工性：沥青混合料具有良好的施工性，可以在较低的温度下进行施工，同时还能够适应不同的施工条件和工艺要求，从而提高施工效率和质量。
5. 环保性：相较于水泥混合料，沥青混合料在生产和施工过程中产生的粉尘和噪音较少，对环境的影响相对较小。
6. 经济性：沥青混合料的原材料成本相对较低，且施工工艺简单，可以有效降低工程造价。
总的来说，沥青混合料具有良好的力学性能、耐久性、稳定性、施工性和经济性等特点，因此在道路工程中得到了广泛的应用。
公路水运检测人员继续教育——泡沫温拌沥青混合料性能评价和施工技术
公路水运检测人员继续教育——泡沫温拌沥青混合料性能评价和施工技术一、引言泡沫温拌沥青混合料是一种新型的路面材料，具有空气孔洞多、轻质化、无防水层、高抗裂性能、低噪声等优点。
随着公路水运交通的快速发展和人们对环保、高效的要求不断提高，泡沫温拌沥青混合料得到了广泛应用。
为了确保泡沫温拌沥青混合料的施工质量以及路面的使用寿命，公路水运检测人员需要了解泡沫温拌沥青混合料的性能评价和施工技术。
二、泡沫温拌沥青混合料性能评价1.强度评价：泡沫温拌沥青混合料的强度是评价其耐久性和使用寿命的主要指标。
需要检测混合料的抗压强度、抗折强度等性能，以确保其满足工程要求。
2.稳定性评价：泡沫温拌沥青混合料的稳定性主要指材料在受压、受振等荷载作用下的抗变形和抗破坏能力。
需要检测混合料的稳定度、流动度等指标，以保证路面在交通荷载下不发生变形和破坏。
3.耐久性评价：泡沫温拌沥青混合料的耐久性是指材料在长期使用和各种环境条件下的抗老化、抗水蚀、抗冻融等能力。
需要检测混合料的耐水性、抗冻融性等指标，以保证路面的长期使用寿命。
4.粘结性评价：泡沫温拌沥青混合料的粘结性是指沥青与骨料之间的粘结强度。
需要检测混合料的粘结强度，以确保沥青与骨料之间的牢固粘结，提高材料的抗裂性能。
三、泡沫温拌沥青混合料施工技术1.配比设计：根据工程要求和现场条件，合理选择石料、沥青、沥青添加剂等材料的比例，确定泡沫温拌沥青混合料的配比。
需要注意均匀分布泡沫，并控制好泡沫的含气量。
2.施工工艺：泡沫温拌沥青混合料的施工工艺包括材料的供应、配料、拌和、铺装、压实等环节。
检测人员需要对每个环节进行监督检测，控制好施工过程中的温度、时间、厚度等参数。
3.施工质量控制：泡沫温拌沥青混合料施工质量的控制主要包括材料质量、施工工艺、施工质量检测等方面。
需要对原材料进行严格检测和评估，对施工工艺进行全过程监控，及时发现和纠正问题。
4.施工安全控制：泡沫温拌沥青混合料施工过程中需要注意安全生产和环境保护。
泡沫温拌沥青混合料施工及质量控制
泡沫温拌沥青混合料施工及质量控制发布时间：2022-12-09T01:57:16.533Z 来源：《工程管理前沿》2022年第15期作者：耿君付蓉磊[导读] 伴随着我国近几年提出的保护环境、节约能源、创建生态文明等相关政策，温耿君付蓉磊临沂市政集团有限公司 276000摘要：伴随着我国近几年提出的保护环境、节约能源、创建生态文明等相关政策，温拌沥青混合料（Warm Mix Asphalt）作为一种绿色环保友好型的新型沥青混合料应运而生。
本文通过分析泡沫温拌沥青混合料施工及质量控制为我国建筑施工提供建议与帮助。
关键词：温拌沥青混合料；质量控制；建筑施工1 前言临沂市温泉路北起北京东路，南到临工大桥，是连接河东区和经济开发区的重要纽带。
道路穿过人口集中的小区，为减轻施工对周边居民的生活影响，沥青混合料下面层材料选用泡沫温拌沥青混合料，相较于传统的热拌沥青混合料，沥青混合料拌和温度降低30℃～40℃以上，节省燃油20%~30%，减少温室气体（CO2）排放50%左右，减少沥青烟等有毒气体排放80%。
施工过程沥青烟排放明显减少，几乎闻不到刺鼻气味，获得了业主、监理、同行和当地群众的一致认可。
2 工法特点1沥青发泡。
泡沫沥青是生产过程中最重要的工序，为增加其发泡效果，增加水压力，保证泡沫沥青膨胀率和半衰期的前提下，增加了泡沫沥青与集料的粘附性。
2.减低沥青粘度。
泡沫沥青混合料是通过沥青发泡降低沥青的粘度，在较低的温度下，就能满足沥青混合料的生产和施工，可改善低温条件下沥青施工质量。
3路用性能不衰减。
泡沫沥青混合料路用性能与普通混合料性能相当，不受发泡带来的不利影响。
4 绿色环保。
采用泡沫沥青生产的沥青混合料，能够明显降低施工过程中的烟气排放。
5 施工效率快。
施工过程中混合料和易性优于不同混合料，施工进度快，施工效率较高。
3 适用范围本工法适用于市区、居民居住密集区等环保要求高的施工区域；本工法适用于气温较低环境下施工要求的沥青路面摊铺。
泡沫沥青混合料特性研究
作者简介 ：张兰峰（９ ２） １８ ．，女 ，助教 ，硕 士
率 和 半 衰 期 不 利 。 低 于 ３ｂ ｒ ａ 的气 压 对 膨 胀 率 和
的低 热导性 ，这 种 平衡 只有 数秒 时 间 ，即泡沫 很
快 破裂 。 泡 沫沥 青 的特征 指标 是 膨胀 率和 半衰 期 。泡
半 衰期都 有负 面影 响 。
（） 泡 剂 ：为 了提 高发 泡 效 果 、改 善 沥 青 ４发 与 石料 粘 附性 ，可采 用碱 性 添加 剂与 水制 成 复合
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ ：Ｔｈｅｐａ ｒｉｌ ｔａｅ ｏ ｒｉ ｓｏｆｆ ｍ ｅ ｉｕ ｅ ｉ ｕｒ ｒ ｐｅ ｌ ｒ ｔｓｐｒ ｐｅｔｅ ｏａ ｄ ｂ ｔｍ ｎ ｍ ｘｔ ｅｆｏｍ ｈｅｐｒｎｃｐｌ ｔ ｍ ｅ ｏａ ｉ ｏ ｍ — ｕｓ ｔ ｉ ｉ ｅ ｏｆｂｉｕ ｎ ｆ ｍ ｎｇ ｆ ａ ｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ａ ｄ ｍ ｉ ｕ ｅ ｄ ｓｇ Ａ ｎ ｎｇ ｄ ｆｅ ｅ ｓ ｇｅｃ ｍ ｅ ｉ ｅｃ ｎｇ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｎ ｘｔ ｒ ｅ ｉｎ． ｄｉ ｉｆｒ ｎｔｄｏ ａ ｅ ｎｔｌｍ ｏｍｂｉ ａ ｉｎ ｏｆｃ ｍ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔｏ ｅ ｎｔａ ｄ ｌｍｅ， ｈ — ｔ ｅｐａ ｐｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐａ ｔ ｄｄｔｖｅｔ ｅ ｈａ ｃ ｌｐ ｏｐ ｒｙ． ｒｒ ｓ ａｃ ｉ ｍ ｃ ａ ｉｉ ｏｍ ｃ ｎｉａ ｒ ｅ ｔ ｏｆ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｏ ｍ ｅ ｉｕ ｅ ｉ ｕｒ ； ｏａ ｉ ｈａ ａ ｔ ｒｓｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｙ ｓｕｄ ｙ ｒ ：ｆ ａ ｄ ｂｔ ｍ ｎ ｍ ｘｔ ｅ ｆ ｍ ｎｇｃ ｒｃ ｅ ｉｔｃ ；ｌｂｏ ａｏｒ ｔ ｙ
沥青 的发 泡特 性受 许 多 因素影 响 ，其 中最重
泡沫沥青冷再生混合料物理力学性能研究
１ 材 料
１１ 集 料 级 配 。
两种 级 配 曲线 见 图 １ 示 ， 配 Ｂ细 料 含量 明 所 级
国外 对 泡 沫 沥 青 冷 再 生 混 合 料 级 配 的研 究 已 有 初 步 结 论 ，９ ８年 Ａ ｅｏｄ和 Ｈｉ ｓ提 出 了适 １８ ｋ ｒｙ ｃ ｋ
显 高 于 级 配 Ａ， 者 在 推 荐 的级 配 范 围 内 ； 者 的 前 后 粗 料基 本在 推 荐 的级 配范 围 内 ， 细料 含量 则低 于 而 推荐 的含量 ， 接 近于 现 场常 用 的混合 料 级配 。 更
２１ 年 ５ ０１ 月第 ５ 期
城 市道 桥 与 防 洪
科技研究
１７ ８
泡 沫 沥 青 冷 再 生混 合 料 物 理 力 学 性 能 研 究
张 卫 华
（ 海 市金 山区市 政： 管 理署 ， 海 ２０４ 上 ［程 上 ０ ５ ０） 摘 要 ： 沫 沥 青 冷 再 生 混 合 料 受 到 人 们 越 来 越 广 泛 的 关 注 ， 对 其 相 关 性 能 的 研 究 并 不 完 善 。 通 过 工 程 实 践 及 大 量 室 内 试 泡 但
范 围 对粉 料 的要 求 。 因此 ， 降低 工 程 造 价 ， 国 为 在 内 部 分冷 再 生 项 目中 ，适 当 地 调 低 级 配 中细 料 的
１２ 发 泡 性 能 ．
合 泡 沫 沥青 稳 定材 料 的级 配 范 围 ， 图 １ 示 的 级 见 所
配 上 限和下 限 。 沫 沥青 冷再 生 技术 在 一些 实 际 的 泡 丁 程 应 用 中 大 多套 用 图 １中 的级 配 范 围进 行 配 合 比设 计 。 而 ， 大量 的配 合 比设 计 中发 现 ， 然 在 回收 沥 青 路 面 材 料 （ 称 Ｒ Ｐ） 的 粉 料 （ ．７ ｍ以下 简 Ａ 中 ００ ５ｒ ｎ 的 细 料 ） 少 ， 进 行 混 合 料 级 配 调 整 时 ， 使 是 极 在 即 加 入 高 达 ３ ％的新 细 集 料 ， 然 很 难 满 足 该 级 配 ０ 仍
泡沫沥青混合料模量
泡沫沥青混合料模量一、概述泡沫沥青混合料是一种新型的路面材料，具有优良的性能和经济效益。
其中，模量是评价泡沫沥青混合料性能的重要指标之一。
二、泡沫沥青混合料的特点1.较低的密度：由于加入了泡沫剂，使得混合料密度降低，可以减轻路面负荷。
2.较高的稳定性：泡沫沥青混合料中含有空气孔隙，可以提高其抗剪强度和抗压强度。
3.优良的耐久性：由于泡沫沥青混合料中加入了适量的胶结材料，使得其耐久性得到提升。
4.施工方便：泡沫沥青混合料可以在常规设备上进行施工，不需要特殊设备。
三、模量的定义和意义1.模量定义：模量是指材料在外力作用下发生形变时单位面积内所受应力与相应形变之比。
简单来说就是材料对外力作出反应的能力大小。
2.意义：模量是评价路面材料性能的重要指标之一，可以反映材料的刚度和强度，对路面的承载能力、变形性能、耐久性等方面都有重要影响。
四、泡沫沥青混合料模量的测试方法1.压缩试验法：将混合料样品置于压缩试验机上，施加一定的压力进行压缩，测量应力和应变，计算得出模量。
2.间接剪切试验法：将混合料样品置于间接剪切试验仪中，施加一定的剪切力进行测试，测量应力和应变，计算得出模量。
五、影响泡沫沥青混合料模量的因素1.配合比：不同的配合比会对泡沫沥青混合料的模量产生不同的影响。
2.泡沫沥青含量：泡沫沥青含量过高或过低都会对模量产生负面影响。
3.胶结材料种类和含量：胶结材料种类和含量对泡沫沥青混合料模量有较大影响。
4.孔隙率大小：孔隙率大小直接影响泡沫沥青混合料的抗剪强度和抗压强度，从而影响模量。
六、提高泡沫沥青混合料模量的方法1.优化配合比：通过对配合比进行优化，可以使得泡沫沥青混合料的模量得到提升。
2.控制泡沫沥青含量：合理控制泡沫沥青含量，可以使得混合料的模量稳定在一个较高水平。
3.选择适当的胶结材料：选择适当的胶结材料并控制其含量，可以提高泡沫沥青混合料的模量。
4.控制孔隙率大小：通过控制孔隙率大小可以提高泡沫沥青混合料的抗剪强度和抗压强度，从而提高其模量。
泡沫沥青混合料的技术参数与生产工艺
质 会暂 时发 生变化 ， 粘度 显 著降低 ， 以方便 地 其 可 与冷湿 粒料拌 和 均匀 ， 必 像 乳 化 沥 青那 样 要 经 不
过额外 的乳化 加 工 ， 不 必 像 热 拌 料 那样 加 热 至 也
行 试验 ， 以确 定 其 发 泡 特 性 。试验 的 目的是 确定
发 泡用 水量 和 发泡 温 度 的组 合 条 件 ， 在该 条 件下
可 以获 得最 好 的发 泡 效 果 ， 即最 高 的膨 胀 率 和半
高温而耗费许多资源 ， 使用方便且效益较高 ， 这种
状态下 的沥青 即称 为 泡沫 沥青 。泡 沫沥 青并 不是
一
衰期。
Ｉ Ｉ ２ 发泡 指 数 ．．
种新 的沥青 粘 结 料 ， 是 一 种 新 技 术应 用 所 带 而
６ Ｏ
丁 朴等 ： 泡沫 沥青混合料 的技术参数 与生产工 艺
２０ ０ ６年第 ｌ 期
过程 ， 而且 能够克 服 使 用 膨 胀 率 和 半 衰 期两 个 指
而不 是 马歇 尔试验 表 ３列 出 了从 这些 试验 获得 的典 型值 。试 验使 用 １ ０ｍｍ 或 １ ０ｒｒ 试模 ０ ５ ｎ的 ｎ 成 型试 件 ， 并按 照 ８ｄ ４ ℃通 风 养 护 的方 法 进 行 ０
所 列嘲 。
衰 Ｉ 集料 温度 与 发 泡 指 数 对 泡 沫 沥 青 使 用 效 果 的 影 响
发 泡 指 数 Ｆ 』 集 料 的 温度 ／ ℃
积 与未发 泡状 态下 的体 积之 比。为 了使 泡沫沥 青 与翻腾 的集料 充分 接触 ， 形成 良好 的裹覆 作用 ， 膨
胀 率越 大 。 制的泡 沫 混合料 质 量越好 。 拌 半衰 期是 指泡 沫沥青 最 大体 积缩 小 到该 体 积
泡沫沥青冷再生技术的研究
泡沫沥青冷再生技术的研究【摘要】泡沫沥青冷再生技术是一种沥青再生技术，能大量的节省沥青路面的沥青用量，节约施工成本。
文章对泡沫沥青冷再生技术的研究进行分析，具有一定的借鉴意义。
【关键词】泡沫沥青；冷再生技术；研究前言文章对泡沫沥青的概念和原理进行介绍，对泡沫沥青混合料的特性和优缺点进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对泡沫沥青冷再生混合料配合比设计进行探讨。
二、泡沫沥青的概念和原理1.概念泡沫沥青冷再生是沥青混凝土路面再生利用的一种方法，泡沫沥青冷再生混合料是指沥青混凝土路面经过铣刨后，将铣刨料筛分并按一定比例加入石屑、水泥等外掺剂，另外喷入由专用设备对沥青进行发泡后的泡沫沥青，边拌和边喷洒组成的拌和均匀的混合料。
沥青发泡的原理沥青发泡的基本过程是当冷水滴与高温沥青（140℃以上）接触时，水转化成蒸汽，形成大量气泡，使沥青的体积发生膨胀，形成大量的沥青泡沫，经过很短的时间沥青泡沫破裂，在近1min内沥青又恢复原状。
整个过程仅仅是沥青暂时的物理变化，没有发生化学反应。
Walt等人对泡沫沥青的机理进行了分析，指出泡沫沥青是一种水饱和沥青。
而当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫瞬间化为数以百万计的“小颗粒”，散布于细粒料（特别是粒径小于0.075mm）的表面，形成粘有大量沥青的细料填缝料，经过拌和压实，这些细料能填充于湿冷的粗料之间的空隙并形成类似砂浆的作用，使混合料达到稳定。
三、泡沫沥青混合料的特性将配好的集料于拌锅中在搅拌状态下加入拌和用水，之后将拌锅与发泡试验机对接起来，搅拌状态下喷洒泡沫沥青，30s后倒出，最后将拌好的混合料制成标准的马歇尔试件（双面击实，每面75次）。
试件在室温下养生24h后脱模，再置于40℃的通风烘箱中养生72h。
试件养生进行相关的性能测试。
1.沫沥青混合料的密度和空隙率研究表明，蜡封法测定的结果要略大于表干法，但是由于二者相差不超过0.7%，因此，测定泡沫沥青混合料密度时，可以采用表干法代替蜡封法。
泡沫沥青混合料模量
泡沫沥青混合料模量引言泡沫沥青混合料模量是衡量混合料抗变形能力的一个重要指标。
它反映了混合料在交通荷载作用下的变形特性，对于道路工程的设计和施工具有重要意义。
本文将从泡沫沥青混合料的定义、模量的意义、模量的影响因素以及如何测量和提高模量等方面进行深入探讨。
泡沫沥青混合料的定义泡沫沥青混合料是指利用泡沫稳定剂将空气稳定地分布在沥青中形成泡沫状的一种特殊混合料。
泡沫沥青混合料由沥青、骨料、稳定剂和水四部分组成，其中泡沫稳定剂是实现泡沫形成和稳定的关键。
模量的意义泡沫沥青混合料的模量是评价其抗变形能力的重要指标。
模量越高，说明混合料的刚度越大，抗变形性能越好；模量越低，说明混合料的柔软性越好，容易变形。
模量直接影响道路的承载能力和使用寿命。
模量的影响因素1. 沥青的特性沥青的黏度是影响模量的重要因素。
黏度越高，混合料的模量也会相应增加。
2. 骨料的特性骨料的强度和形状对模量有显著影响。
强度高、形状良好的骨料可以有效提高混合料的模量。
3. 稳定剂的类型和用量稳定剂的类型和用量是影响泡沫沥青混合料模量的重要因素。
合适的稳定剂和适当的用量可以有效提高混合料的模量。
4. 泡沫的质量和稳定性泡沫的质量和稳定性直接影响混合料的模量。
泡沫质量差、稳定性差的混合料模量较低，容易变形。
测量模量的方法1. 压缩试验法压缩试验法是常用的测量泡沫沥青混合料模量的方法之一。
通过施加压力，测量混合料在不同应力下的变形，从而计算模量。
2. 动态剪切试验法动态剪切试验法是另一种测量模量的常用方法。
通过施加切应力，测量混合料在不同剪应力下的应变，从而计算模量。
3. 细观结构分析法细观结构分析法是一种较为复杂的测量模量的方法。
通过对混合料内部微观结构进行分析，理解骨料之间的相互作用和沥青的填充情况，得出模量的估计值。
提高模量的方法1. 优化沥青配方通过调整沥青的类型、粘度等参数，优化沥青配方，可以有效提高混合料的模量。
2. 改善骨料特性选择强度高、形状良好的骨料，合理控制骨料的级配曲线，可以提升混合料的模量。
泡沫温拌再生沥青混合料性能研究
d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2022.04.008泡沫温拌再生沥青混合料性能研究汪 林,姚 鑫,董乾坤,郑 炜,陈 琴(武汉市汉阳市政建设集团有限公司,武汉430050)摘 要: 泡沫温拌再生沥青混合料以沥青发泡技术为核心,具有节能环保㊁提高再生资源利用率㊁降低生产成本等优点㊂在确定泡沫沥青最佳用水量基础上,对泡沫温拌再生沥青混合料的性能进行研究㊂研究结果表明:在R A P 掺量为10%~30%时,随着R A P 掺量增加,泡沫温拌沥青混合料的高温稳定性逐渐增加,水稳定性略有降低,但均能满足规范要求,可以满足道路底面层使用要求㊂关键词: 泡沫温拌; 再生沥青混合料; R A P 掺量; 路用性能R e s e a r c ho nP r o p e r t i e s o f F o a m e d W a r m M i xR e c y c l e dA s ph a l tM i x t u r e WA N GL i n ,Y A O X i n ,D O N GQ i a n -k u n ,Z H E N G W e i ,C H E NQ i n(W u h a nH a n y a n g M u n i c i p a l C o n s t r u c t i o nG r o u p CoL t d ,W u h a n430050,C h i n a )A b s t r a c t : F o a m e dw a r m m i x r e c y c l e da s p h a l tm i x t u r ew a sb a s e do na s p h a l t f o a m i n g t e c h n o l o g y ,w h i c hh a d t h e a d -v a n t a g e s o f e n e r g y s a v i n g a n de n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n ,i m p r o v i n g t h eu t i l i z a t i o nr a t eo f r e n e w a b l e r e s o u r c e s ,a n dr e -d u c i n gp r o d u c t i o n c o s t s .O n t h eb a s i s o f d e t e r m i n i n g t h eo p t i m a lw a t e r c o n t e n t o f f o a m e da s ph a l t ,t h e p e r f o r m a n c eo f f o a m e dw a r m -m i x r e c y c l e da s p h a l tm i x t u r ew a s s t u d i e d .T h e r e s e a r c h r e s u l t s s h o w e d t h a t :w h e n t h eR A Pc o n t e n tw a s 10%~30%,w i t h t h e i n c r e a s e o f t h eR A P c o n t e n t ,t h e h i g h t e m p e r a t u r e s t a b i l i t y o f t h e f o a m e dw a r m m i x a s p h a l t g r a d -u a l l y i n c r e a s e d ,a n d t h ew a t e r s t a b i l i t y d e c r e a s e ds l i g h t l y ,b u tb o t hc o u l d m e e t t h es p e c i f i c a t i o nr e q u i r e m e n t s .I t c o u l d m e e t t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h eu s e o f t h eb o t t o ml a ye r of t h e r o a d .K e y wo r d s : f o a m e dw a r m m i x ; r e c y c l e da s p h a l tm i x t u r e s ; R A Pc o n t e n t ; r o a d p e r f o r m a n c e 收稿日期:2022-06-10.作者简介:汪 林(1980-),硕士,高级工程师.E -m a i l :12265330@q q.c o m 节能环保㊁绿色发展已经成为全世界关注的重点话题,沥青路面材料的再生利用将成为一个重要的研究方向㊂较传统方法相比,沥青路面回收降低对砂石㊁沥青等道路建筑材料的需求量,减少对环境的污染㊂现阶段,沥青路面再生领域最具应用前景的技术主要有两种:厂拌热再生技术和泡沫沥青热再生技术[1]㊂目前,沥青路面回收料(R A P )多数采用厂拌热再生的方式达到循环利用的目的㊂然而热拌沥青混合料生产过程需要消耗大量的燃料并排放粉尘和有害气体,对施工人员和环境造成危害㊂采用温拌技术可以有效解决厂拌热再生技术高能耗㊁高污染的问题,同时可提高对沥青路面再生材料的利用率㊂根据温拌沥青混合料再生技术机理的不同,可分为四类:发泡降黏技术㊁有机降黏类添加㊁表面活性剂类添加及乳化沥青温拌法[2,3]㊂其中,以发泡降黏技术最为经济实用,具有较好的发展前景㊂在确定沥青最佳发泡用水量的基础上,通过试验对泡沫沥青混合料的马歇尔试验性能㊁高温稳定性及水稳定性进行研究㊂1 材 料试验采用双龙A H -70道路石油沥青,其技术指标见表1㊂沥青发泡水为生活用水,符合生活饮用水标准G B 5749 2006㊂建材世界 2022年 第43卷 第4期表1 A H -70道路石油沥青性能指标性能指标技术要求检测结果针入度(25ħ,5s ,100g )/(0.1mm )60~8070针入度指数(P I )-1.5~+1.0-1.28软化点/ħȡ464960ħ的动力粘度/(P a㊃s )ȡ18018815ħ延度/c mȡ100>1502 泡沫温拌沥青最佳发泡用水量的确定膨胀率和半衰期是评价沥青发泡效果最重要的两个指标㊂泡沫沥青温拌技术主要是利用沥青发泡后的低粘性,来实现在较低的温度下充分裹附集料㊂因此温拌技术所用的泡沫沥青可不必追求过大的膨胀率,一般来说,膨胀率满足一定要求的㊁半衰期越长的泡沫沥青,低粘性持续的时间越长,与集料的拌和效果越好㊂在一定温度和用水量下,沥青发泡状态最大体积与未发泡状态体积之比为体积膨胀率,表征沥青在集料中的分散效果㊂为使泡沫沥青与矿料达到更好的裹附效果,不应选择过小的体积膨胀率,一般不小于8倍㊂泡沫沥青从最大体积衰减到50%最大体积所用的时间为半衰期㊂随半衰期的增长,泡沫沥青和矿料接触与拌合的时间越长,混合料的质量更好,通常不宜小于8s [4]㊂在发泡温度150ħ的条件下,采取用水量1%㊁1.5%㊁2.0%㊁2.5%㊁3.0%下对A H -70沥青进行发泡试验,结果见图1㊂由图1可知:膨胀率为10倍时对应的发泡用水量为1.3%,半衰期为8s 时对应的发泡用水量为1.5%,同时满足要求的发泡用水量为1.3%~1.5%,取其中间值1.4%作为最佳发泡用水量㊂3 泡沫温拌再生沥青混合料性能研究3.1 泡沫温拌再生沥青配合比设计参考‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(J T G E 20 2011),采用与热拌沥青混合料相同的设计程序和符合要求的原材料完成温拌沥青混合料配合比设计,级配上限值与下限值参照同类型热拌沥青混合料㊂采用A C -25混合料,按热拌沥青混合料配合比设计方法得到的矿料级配设计曲线见图2,通过马歇尔试验得到泡沫再生沥青混合料最佳油石比为3.9%㊂建材世界 2022年 第43卷 第4期3.2 泡沫温拌再生沥青混合料马歇尔试验研究采用1.4%的发泡用水量得到泡沫沥青,配入不同掺量的再生料,从10%㊁20%㊁30%依次递增进行泡沫温拌沥青混合料马歇尔试验,测定混合料体积参数,结果见表2㊂表2 不同R A P 掺量下的A C -25泡沫温拌再生沥青混合料性能性能指标R A P 掺量%102030标准范围新加沥青油石比3.63.22.9-毛体积相对密度2.5242.4902.469-理论最大相对密度2.6292.5862.591-吸水率/%1.11.00.9-空隙率/%44.24.53~6沥青体积百分率/%8.99.19.3-矿料间空隙率/%12.912.813.8ȡ12沥青饱和度/%69.071.066.455~70马歇尔稳定度/k N10.9912.4311.44ȡ8流值2.82.72.41.5~4可以看出,各掺量下的泡沫沥青再生沥青混合料体积参数指标均可达到普通热拌密级配沥青混合料的标准㊂在混合料空隙率为4%~4.5%时,随着R A P 掺量的增加,新加沥青油石比逐渐减小,表明R A P 中的旧沥青可以取代部分新沥青㊂当掺量为20%时,混合料马歇尔稳定度最高㊂3.3 泡沫温拌再生沥青混合料路用性能研究3.3.1 高温稳定性能夏季沥青路面温度可高达60ħ以上,这对其高温性能提出了更高的要求㊂高温条件下,沥青混合料受到车辆荷载的影响,路面使用质量降低,影响道路交通安全㊂该研究采用车辙试验评价沥青混合料的高温性能,以动稳定度作为评价指标㊂根据J T G E 20 2011‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“进行试验,结果见表3㊂建材世界 2022年 第43卷 第4期建材世界2022年第43卷第4期表3A C-25泡沫温拌沥青混合料高温性能试验结果R A P掺量/%动稳定度/(次㊃mm-1)规范要求/(次㊃mm-1)101255ȡ1000201377301530由表3可知,随着R A P掺量的增加,A C-25泡沫温拌沥青混合料的动稳定度逐渐增大,且均满足规范要求㊂这是由于R A P料中沥青老化变硬引起的,R A P掺量越大,老化沥青的比例增加,高温性能越好,表明R A P掺量的增加可改善泡沫再生混合料的高温性能㊂3.3.2水稳定性能目前国内外评价沥青混合料水稳定性的主要相关试验方法有浸水马歇尔试验㊁冻融劈裂试验㊁浸水车辙试验㊁浸水抗压强度试验和浸水劈裂强度试验等[5,6]㊂论文采用浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验评价混合料的水稳定性,试验结果结果见表4㊂表4A C-25泡沫温拌沥青混合料水稳定性试验结果R A P掺量/%浸水马歇尔残留稳定度/%冻融劈裂/%1088.183.72086.582.83082.479.5规范要求(潮湿区)ȡ80ȡ75结果显示,随着R A P掺量增加,混合料残留稳定度和冻融劈裂强度逐渐减小,表明R A P料中沥青的老化降低了沥青与集料的粘附性能,掺量越大对水稳定性影响越大,但不同R A P掺量混合料水稳定性都能满足规范要求㊂4结论a.在150ħ发泡温度的条件下,对双龙A H-70进行发泡试验,满足规范要求的发泡用水量为1.3%~1.5%,取其中间值1.4%作为最佳发泡用水量㊂b.各R A P掺量下A C-25泡沫温拌再生沥青混合料的动稳定度均满足规范要求,随着掺量的增加,混合料的动稳定度逐渐增大,表明R A P掺量的增加可改善混合料的高温性能㊂c.随着R A P掺量的增加,A C-25泡沫温拌再生沥青混合料水稳定性能有所下降,但不同R A P掺量泡沫再生混合料水稳定性能均满足规范要求㊂参考文献[1]吴正光,肖鹏,仲星全.泡沫温拌再生沥青路面材料研究现状及其展望[J].环球市场信息导报,2017(35):109-110.[2]宋挺,王尧,包广志.温拌再生沥青混合料技术研究现状[J].建材世界,2021,42(4):34-36.[3]马永锋,郝培文.温拌(半温拌)泡沫沥青混合料发展现状[J].中外公路,2012,32(3):287-291.[4]J T G T5521-2019:17,公路沥青路面再生技术规范[S].[5]李宝玉.泡沫沥青温拌技术对混合料路用性能影响研究[J].湖南交通科技,2020,46(4):45-49.[6]周楹宇,刘聂玚子,吴艳朋.泡沫沥青温拌混合料与热拌混合料性能对比研究[J].公路与汽运,2021(4):108-111.。
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文章编号:1671-2579(2003)03-0093-04泡沫沥青混合料的特性拾方治,吕伟民 编译(同济大学,上海市 200092)摘 要:根据国外有关试验研究,介绍了泡沫沥青混合料的组成、试件的不同成型方法及有关泡沫沥青混合料性质的试验,并通过对各种试验结果的分析,得出泡沫沥青混合料的一些特性。
关键词:泡沫沥青混合料;冷再生;特性研究就地冷再生工艺是使用专业道路再生机械将旧路面材料破碎,注入稳定剂(如石灰、水泥、乳化沥青和泡沫沥青等)以改善再生材料的结构特性。
就地冷再生常用泡沫沥青作为稳定材料。
泡沫沥青(或膨胀沥青)是空气、水和热沥青的混合物。
本文通过介绍澳大利亚Griffith大学工学院最近有关泡沫沥青混合料的研究成果,初步总结出泡沫沥青混合料的特性,并希望有助于国内在泡沫沥青方面的研究与应用。
1 泡沫沥青混合料的组成1.1 集料国外研究表明,用于泡沫沥青稳定的集料范围从优质的碎石到低等级骨料。
破碎的混凝土、建筑碎石、炉渣和纯净集料都能与泡沫沥青较好地粘合,而其中一个关键因素就是要有如图1所示的级配曲线。
通过试验发现符合图中区域A的材料,其泡沫沥青稳定适用于重交通道路;符合区域B的材料适用于轻交通道路,而且它可以通过加入粗集料调整到区域A;区域C 的材料因缺少石屑而不适合作泡沫沥青稳定。
1.2 泡沫沥青膨胀率(发泡倍数)和稳定性(持续时间)是泡沫沥青的两个主要性能指标。
膨胀率是指在发泡状态下沥青体积与未发泡状态下体积之比;稳定性是指泡沫沥青达到最大体积后缩小到最大体积之半的持续时间。
软质沥青通常具有较好的发泡特性。
然而沥青的选择很大程度上受环境温度的影响,通常认为最好的发泡效果是使膨胀率和稳定性都达到最优。
沥青用量范围的上、下限分别由混合料稳定性损失和水敏感性加以限制。
粘结料的最佳含量一般与材料的级配尤其是石屑在混合料中的含量有关,通常为3%~4%左右。
此外,为了达到一定发泡性能所需用水量与所用沥青类型有关。
图1 泡沫沥青混合料集料分级说明1.3 添加剂如果再生材料中石屑不足,那么加入水泥或石灰添加剂则有助于加快沥青的分散作用。
值得注意的是通过加入一定的表面活性添加剂,只需60s左右的持续时间就能达到15以上的发泡倍数。
2 泡沫沥青稳定料击实确定泡沫沥青稳定材料的最佳压实度比普通沥青混合料复杂得多,因为这里使用了两种润滑剂(水和沥第23卷 第3期2003年6月中 外 公 路 93收稿日期:2002-10-31青)。
虽然沥青喷射出热量,但当它与集料接触时温度已降低了许多,因此击实过程中沥青粘性相对较高。
在这里水主要有以下几个作用: 促进集料密聚体的分解; 在拌和过程中有利于沥青的扩散;!在集料基体间充当润滑剂。
然而击实之后水只起到降低混合料强度的作用。
有关确保最佳拌和与压实效果的最佳用水量各文献有着不同的建议。
如:1)参考文献[2]中提出用于拌和的最佳用水量(OM C)位于集料的∀疏松点#(对于修正的冲击压实度OMC 为70%~80%)。
∀疏松点#是在此含水量下给定重量的土,简单处理下就会产生最大的疏松体积。
2)参考文献[3]提出对于修正冲击压实度,混合料的OM C 在集料OMC 的65%~85%范围内。
3)参考文献[4]中用统计的方法,从不同级配混合料中找出了最佳拌和用水量的关系式:M MC=8.92+1.48(OM C)+0.40(PF)-0.39(BC)式中:MM C ∃∃∃最佳拌和用水量;OM C ∃∃∃对于修正击实度集料的最佳含水量;PF ∃∃∃石屑在集料中的百分比;BC ∃∃∃沥青含量。
近年来,国外实验室制备试件普遍采用旋转压实仪,认为这种方法更真实地模拟了现场的压实情况。
不过这种压实仪能够产生比修正冲击压实仪更高的能量,因此由其得到的OMC 要比修正冲击压实仪的低。
3 试验研究3.1 集料回收的道路集料首先应在搅拌机里进行搅拌令其混合均匀,经烘箱干燥后,再用振动筛分机进行粒径分析(图1)。
从图中可以看出虽然材料中石屑略少,但对用于泡沫沥青稳定来说,它仍在理想的级配范围内。
在可修正压实功下确定材料的最佳含水量(OMC)为7.2%,最大干密度为2130kg/m 3。
泡沫沥青稳定材料的用水量设定为5%(最佳含水量的70%)。
3.2 试样制备首先将2%的石灰作为添加剂加入用于泡沫沥青稳定的再生集料中,并在空气中干燥7d,随后在60%烘箱中干燥48h,使其含水量接近为零。
3.3 泡沫沥青喷射试验机械使用维特根公司生产的WLB10型道路再生机,它以100g/s 速率喷洒沥青,当有泡沫沥青注入,搅拌机就将材料拌和。
早先使用的泡沫沥青喷射装置是沥青与发泡介质在发泡器内混合,发泡后由配管分配到各个喷嘴处喷出,该方式喷嘴易堵且喷洒量不易调节。
现用发泡器与喷嘴一体式结构,即沥青与发泡介质在各喷嘴端头处混合,发泡后喷出(图2)。
图2 泡沫沥青喷射系统示意图3.4 成型试件采用三种方法:马歇尔击实50次、马歇尔击实75次和旋转压实。
而马歇尔击实75次在实际中最为常用。
因集料的最大粒径大于20mm,故使用直径为150mm 的模具成型试件。
旋转压实试件使用IPC 伺服控制设备在540kPa 压力下进行旋转压实,所有的试件都采用标准为3&的旋转角,旋转压实次数为85。
3.5 间接回弹模量试验试验采用Griffith 的闭环计算机控制重复加载设备UTM 5,它和Notting ham 沥青试验仪相似。
在实验中设备放置在温度控制箱里,实验操作时采用: 5脉冲的预处理; 5个加载脉冲;!半正矢1/2(1-cos )波形;∋加载时间为0.1s,上升时间为40s;(50个微应变的可恢复变形;)脉冲重复期为3s 。
每个试件分别在压实、烘箱处理和浸水之后检测3次,以确定预养护弹性刚度和稳定性,从中得出最大刚度及材料的水敏感度。
国外有文献建议烘干处理应在60%的通风烘箱里烘3d,使沥青老化并降低试件中的水分,随后试件冷却4h,这样就可在预期的温度下进行试验。
4 试验结果4.1 密度变化干密度随沥青含量的变化如图3。
可见旋转压实仪由于其较高的能量得到的干密度要高于马歇尔击实仪的密度。
此外,马歇尔击实仪成型的试件对沥青含量变化敏感,用75次击实取代50次击实而多余的击实功对沥青含量较低的试件几乎没有什么影响。
但对94 中 外 公 路 23卷沥青含量较高的试件影响较明显。
与压实土壤类似,空隙率是压实功的函数。
对于马歇尔击实50次试件,发现当沥青含量大约为2.7%时,最小空隙率为11%。
对于同样沥青含量,马歇尔击实75次和旋转压实试件其最小空隙率分别为10.2%和9.8%。
图3 沥青含量与干密度的关系4.2 预养护后的回弹模量预养护后的回弹模量随沥青含量的变化关系如图4。
对于马歇尔击实仪成型的试件在最高刚度处存在图4 预养护后回弹模量随沥青含量的变化关系一个约为2.2%的最佳沥青含量值。
然而,旋转压实成型的试件似乎对沥青含量变化不太敏感。
而且有趣的是重型压实仪(马歇尔击实50次和旋转压实)其预养护后的模量值低于马歇尔击实50次。
这也说明裹覆在空隙里的水分可以对早期强度产生影响(例如空隙水压的作用)。
另外,对于旋转压实成型的试件,石屑和沥青的流动也有可能导致相对较低的模量值。
4.3 烘干试件的回弹模量对于三种不同击实功,烘干试件回弹模量随沥青含量的变化关系如图5。
经过在60%烘箱里烘干3d 后,试件的刚度达到处理前的5~28倍。
沥青含量和密实度较高的试件,模量值增长也较快。
同时可见,虽然旋转压实产生较高的能量值,但马歇尔击实试件要比旋转压实试件有较高的模量值。
导致这种现象的一个原因可能是重型旋转压实会使试件具有不同的颗粒结构及石屑和沥青从上部向底部流动的特征,尤其在沥青含量值较低的情况下。
图5 烘干处理后回弹模量随沥青含量的变化关系4.4 浸水后试件的回弹模量浸水试件回弹模量随沥青含量变化如图6。
沥青图6 浸水试件回弹模量随沥青含量的变化关系含量较高的旋转压实试件回弹模量值较高。
马歇尔击实试件结果表明,粘结料设计含量可选择在对应浸水后试件模量最大值的地方;从旋转压实试件的试验结果看,合适的粘结料含量将由路面结构的要求控制。
4.5 养护方法研究时对三种不同养护方法进行了比较:28d 室温(25%)空气养护,3d 40%烘箱养护和3d 60%烘箱养护。
图7表明了在浸水和未浸水两种条件下,不同养护方法对沥青含量为2.5%的马歇尔击实50次试件回弹模量的影响。
与其他两种方法相比,经室温养护的试件其回弹模量值相对较低,对水也较敏感。
953期 泡沫沥青混合料的特性图7 回弹模量随养护方法和养护时间的变化关系在60%烘箱养护的试件具有最高的回弹模量。
这很可能与试件发生老化时其沥青性能发生变化有关。
在某些情况下,60%的养护温度能反映出温度状态和长期的含水量。
注意到3d 40%烘箱养护和7d 室温养护的试件其模量值差不多。
3d 40%的烘箱养护很有可能更适合某种特定的情况。
4.6 应变水平的影响对于经60%烘箱养护后的马歇尔击实50次试件,其回弹模量随外应变水平变化关系如图8。
可见回弹模量值依赖于应变水平,相对于50 的应变水平在澳大利亚比较常见,它在刚性材料中不太容易实现。
因此,处在这种可能性时如果应变水平减小那么回弹模量就会被高估。
图8 回弹模量随外应变水平的变化关系4.7 温度的影响回弹模量随试验温度的变化关系如图9。
马歇尔击实50次成型试件的沥青含量为2.5%,可见回弹模量值较高的试件对试验温度变化也较敏感。
然而当与典型热拌沥青混凝土回弹模量值的值域相比,显然泡沫沥青试件对温度不敏感。
这与文献[2]中结论类似,图9 回弹模量随温度的变化关系只是它在泡沫沥青拌和物中加入了石灰基填充料。
5 结论实验结果表明泡沫沥青混合料明显不同于热拌沥青混合料,具有独特的性质。
泡沫沥青混合料最佳沥青含量不易从密实度-沥青含量曲线中估计得到。
泡沫沥青混合料力学特性对湿度有很强的依赖性,混合料的水敏感性应作为确定最小沥青含量指导。
与旋转压实相比,马歇尔击实(不浸水)能产生较高的回弹模量值。
旋转压实成型的试件对水不太敏感。
60%的加速养护与室温养护的试件相比具有较高的回弹模量值。
因此建议在野外选择的养护方法应当与实际温度条件相适应。
再者,弹性试验结果也表明回弹模量受外应变水平影响明显,高的应变产生较低的模量值。
由于沥青含量与石灰填充料用量一样都比较低,所以温度变化对泡沫沥青的影响程度要比对典型热拌沥青稳定土混合料低。
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