泡沫沥青混合料的设计-David E. Newcomb
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％。
泡沫沥青—CTB再生混合料在路面基层中的应用
方案三
ＡＣ１６＋改性乳化沥青稀浆封层 ＋改性乳 化沥青透层 ＋１２ｃｍ 泡沫沥青—水泥稳定
２０
旧料 ＋１４ｃｍ水泥稳定碎石
２２８．３５
由表 ６可知，在沥青上、中面层结构、材料不变的情况 下，采用 １２ｃｍ的泡沫沥青—水泥稳定再生混合料的价格 相较前两种方案分别减少约 ６．２元 ／ｍ２，１９元 ／ｍ２，若工程 数量较大，将是一笔可观的成本控制费用，体现出良好的经 济性。
１ 泡沫沥青 ＣＴＢ再生混合料配合比设计
１．１ 发泡沥青特性 沥青发泡原理是冷水遇到热沥青汽化导致沥青体积增
大，粘度短暂降低，在 相 同 的 沥 青 用 量 下，与 沥 青 发 生 交 互 作用的比表面积越大，形成的沥青膜越薄，具有粘聚力的结 构沥青越多，混合料整体强度较高。选择中海 ７０号 Ａ级重 交沥青进行发泡试验，采用德国维特根公司生产的 ＷＬＢ１０ 型沥青发泡试验机，一般影响发泡效果的因素为发泡温度、 用水量等，评价指标为膨胀比和半衰期，因此设置沥青发泡 温度为 １５０℃，１６０℃，１７０℃，１８０℃；发泡用水量为 １．５％， ２％，２．５％，３％，３．５％，进 行 发 泡 参 数 的 选 取，试 验 结 果 见 表 １。
ＪＴＧ／Ｔ５５２１—２０１９沥青再生 混 合 料 相 关 要 求，暂 定 泡 沫 沥
青用量为 ３％，参照 ＪＴＧＥ５１—２００９公路工程无机结合料稳
定材料试验规程对预估最佳含水率附近的 ５个用水量进行
击实试验，得到不同含水率对应的干密度，见图 １。
由图 １可知，泡沫沥青—水泥稳定再生混合料的最大 干密度为 ２．４５５ｇ／ｃｍ３，最佳含水率为 ５．１％，外加用量为
半衰 期 ／ｓ
膨胀比
半衰 期 ／ｓ
膨胀比
半ห้องสมุดไป่ตู้ 期 ／ｓ
泡沫沥青混合料的技术参数与施工工艺
泡沫沥青混合料的技术参数与施工工艺摘要：本文主要论述了泡沫沥青再生混合料是通过连续拌合再生设备，使沥青发泡增大体积和降低粘度来提高与矿料拌和的均匀性。
并通过原材料及一系列技术参数表明拌和后沥青混合料拌和质量的好坏，通过试验路段的检测结果，总结出最佳的施工工艺。
关键词：泡沫沥青技术参数施工工艺一、前言：在高温沥青中加入少量水，沥青就会产生微细的泡沫，从而使沥青膨胀。
此时沥青的物理性质会暂时发生变化，其粘度显著降低，可以方便地与冷湿粒料拌合均匀，不必像乳化沥青那样要经过额外的乳化加工，也不必像热拌料那样加热至高温而消耗许多能源，使用方便且效益较高，这种状态下的沥青即称为泡沫沥青。
泡沫沥青并不是一种新的沥青胶结料，而是一种新技术应用所带来的产物。
泡沫沥青冷再生混合料包括废旧沥青混合料、水泥、水、一定量的细集料和泡沫沥青。
泡沫沥青与其他稳定剂相比，优点表现为：（1）增加材料的剪切强度和水稳定性，这类混合料较水泥处治粒料更有柔性、耐疲劳；（2）泡沫沥青处治应用广泛（包括压碎石料、淤泥质砂、矿渣尾料和废旧沥青混合料等）；（3）节约能源，仅需加热沥青，集料不需加热和烘干；（4）存放时间相当长（一般可放1～3个月）；（5）施工受季节和气候影响小。
缺点表现为：（1）作处治基层时，较石灰/粉煤灰材料造价高；（2）泡沫沥青混合料需要连续级配；（3）沥青成功发泡需要较高的温度（约170～180℃）；（4）泡沫沥青的生产需要专用设备。
京哈公路大修工程（K72+387～K67+588）采用泡沫沥青冷再生混合料作为柔性基层铺筑在半刚性基层之上形成混合式路面结构。
泡沫沥青冷再生柔性基层与其下的半刚性基层组合构成承重层，由于在半刚性材料层上设计了较厚的柔性材料层，使半刚性材料层位下放，以至成为底基层，可以降低半刚性基层层低的拉应力，延长半刚性基层的使用寿命，同时沥青层增厚，也具有减缓动水压力和反射裂缝的作用。
泡沫沥青冷再生混合料与水泥处治料相比具有较好的耐疲劳性能。
泡沫沥青冷再生混合料配合比设计
泡沫沥青冷再生混合料配合比设计张兰峰【摘要】为了研究掺入旧路铣刨材料的泡沫沥青冷再生混合料设计与性能,以广东佛山到开平高速公路扩建工程为例.通过在混合料中掺入不同水泥用量(0％、1.5％、2.5％),旋转压实成型试件,对试件进行干、湿劈裂强度检测,干、湿劈裂强度随水泥用量增加而增加.按试验得到设计参数(最佳含水量为4.9％、最佳沥青用量为3％、水泥掺量为1.5％)制备混合料.分别对其进行车辙试验和疲劳试验.试验结果表明,增加沥青用量会降低泡沫沥青混合料高温稳定性能,沥青用量限定于3.5％以下确保泡沫混合料高温稳定性能.在300με应变水平下,增加沥青用量,混合料疲劳寿命没有明显变化；而在200με应变水平下,沥青用量的增加对疲劳寿命有显著影响.【期刊名称】《广东交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2013(012)003【总页数】5页(P17-20,70)【关键词】泡沫沥青冷再生;最佳沥青用量;累积耗散能;高温稳定性;劈裂强度【作者】张兰峰【作者单位】广东交通职业技术学院,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】U414.75泡沫沥青冷再生混合料作为高速公路基层材料，由于柔性较好，可大大减少路面结构中横向收缩裂缝产生的可能性。
对旧路面材料的再利用可降低道路建设成本，相比热拌沥青混合料对环境污染小，经济环保。
本文结合佛山到开平高速公路泡沫沥青冷再生基层项目，对泡沫沥青厂拌冷再生技术进行实际应用研究。
1.1 沥青发泡试验沥青的发泡特性通常以膨胀率和半衰期两个指标来评价。
试验使用德国维特根公司的WLB10发泡试验机对壳牌70#道路石油沥青进行发泡试验。
按照规范试验方法，分别采用2.0%、2.5%、3.0%、4.0%(相对沥青质量百分比)的用水量进行150℃和160℃条件下的发泡试验。
发泡试验结果见表1。
根据国外研究成果，膨胀率＞10，半衰期＞12 s是被普遍接受的条件。
通过150℃和160℃沥青发泡试验结果表明，150℃时沥青发泡膨胀率和半衰期不能同时满足要求。
泡沫沥青厂拌冷再生混合料级配优化设计
Ｏｐ ｉｍ ｉ ｔ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｇｒ ａ ｄａ ｉｏ ｔ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｌ ｄ ｉ ｎ－ ｐｌ ａ ｎｔ
Ｒｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈ Ｆｏ ａ ｍｅ ｄ Ａｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ
（ １ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ ６ ％ ）ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｍ ｅ ａ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ， ｉ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｓ ｍ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｌ ｄ ｉ ｎ — ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｔ ｈ ｆ ｏ ａ ｍｅ ｄ ｓｐ ａ ｈ ｌｔ ａ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ
ｔ ｈ ａ ｔ ４ ． ７ ５ ｍｍ ｐ ｅ ｒ ｃ ｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ ４ ５ ％ ｏ ｒ ｍｏ ｒ ｅ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｕ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ， ｌ ｏ ｗ ０． ０ ７ ５ ｍｍ ｐ ｅ ｒ ｃ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｐ ｓｓ ａ
曾 辉 ， 卢 勇 ， 李 豪
（ １ ． 江苏省交通科学研究院股份有限公司 ， 江苏 南京 ２ １ １ １ １ ２ ； ２ ． 新型道路材料国家工程实验室 ， 江苏 南京 ２ １ １ １ １ ２ ） 摘 要： 基 于对 泡沫沥青厂拌冷再 生拌和机理的分析 ， 提 出了泡沫沥青 冷再 生混合料级 配设计 时 Ｒ Ａ Ｐ级配采 用水洗
泡沫沥青冷再生混合料配合比设计及施工技术
泡沫沥青冷再生混合料配合比设计及施工技术摘要：早在20世纪50年代，美国科学家就发现了在高热的沥青中加入适量的水，会由于水的汽化而使沥青出现大量的泡沫，增大自身的体积。
这种状态下的沥青因为整体的黏度较低，所以具备拌和所需的性质，但是整体的技术发展并不成熟。
到了20世纪90年代，随着沥青的相关发泡工艺及设备等整体的改进和提升，泡沫沥青技术得到了更加有效的应用。
近几年，对环境保护的重视及资源再利用的提出，促进了废旧路面的可再生利用，因此泡沫沥青冷再生技术可以有效发展。
目前，我国的相关技术仍旧处于起步状态，相关部门开始将该项技术作为重点的科研项目。
关键词：泡沫沥青；冷再生；混合料配合比；设计；施工技术1泡沫沥青冷再生混合设计工程1.1原材料试验此次研究使用的70号A级道路是由沥青进行整体的泡沫沥青制备研究，对其基本的技术性能进行研究。
试验中的整体规范都可以满足相关的要求。
试验中所选用的发泡温度为150℃、160℃、170℃，通过测定不同温度中的不同发泡用水量，对其半衰期和膨胀率等进行测试。
选用WLB10S沥青发泡剂作为本次试验的测试机，选取固定的喷射压力作为本次实验的控制条件，选用加热至75℃的钢制量筒作为本次试验的容器，通过进行试验来确定相关的技术参数。
不同的温度下，沥青的膨胀率和发泡温度及用水量之间的关系成正比；半衰期与发泡温度、用水量之间的关系成反比。
结合以往的研究成果可知，膨胀率较大及半衰期较长可以使泡沫沥青同废旧的公路沥青材料间进行最好的拌和效果。
1.2铣刨料(RAP料)封闭施工试验段交通，清除原路表面碎石块、垃圾等杂物及积水，采用专用铣刨施工设备对原路面4cm上面层进行挖除、铣刨，并破碎至规定厚度。
对获得的铣刨料采用专用运输设备回收，运输至拌和厂集中统一处理，应防止在RAP料堆放和生产过程中发生固结成团现象。
在进行泡沫沥青配合比设计之前，抽取一定代表性的RAP料进行性能测试及分析。
从RAP料测试结果可知，尽管原路面已通车5年以上，但铣刨得到的RAP料的性能仍能满足再生的要求。
泡沫沥青冷再混合料的技术参数与施工规范
通过对试件的重复加载试验，可以测试沥青稳定材料的回弹模量。
100mm直径马歇尔试件（养护好的，干的）25°C10Hz间接拉伸模式下的典型值如表3所示。
表3实验室测试的沥青稳定材料的典型回弹模量（动态模量）
材料类型
回弹模量（MPa）
RAP/碎石（50:50）
2500~4000
级配碎石
2000~3000
拌和过程中的含水量
90%的OMC去掉50%的乳液用量
低于OMC例如65%~90%的OMC
干燥的
集料的裹覆类型
部分裹覆粗集料，沥青/细料胶浆形成混合料的粘结
只裹覆细集料，沥青/细料胶浆在混合料中形成“点焊”形式
所有集料颗粒被裹覆，沥青膜的厚度可以控制
施工和压实温度
环境温度
环境温度
140～160ºC
初期轻都增长速度
125～175
中等
好
175～200
好
非常好
>200
非常好
非常好
这种评价方法比较合理的反映了沥青的发泡过程，而且能够克服使用膨胀率和半衰期两个指标评价沥青发泡特性时带来的困难，因此有其合理性和先进性，但是实际应用中显得较为复杂，而且不易操作，同时基于化学里同位素衰落规律的泡沫沥青衰落曲线，有时不能准确反应各种沥青的衰落规律，这样会使计算的发泡指数FI出现较大偏差。
2.2.6、密度
一般规定，再生层的每一检测点的（平均）密度至少应达到修正过的AASHTO击实密度值的98%。如上所述，由于较下层的密度较差，所以一般采用上下层的密度平均值。在这种情况下，下层1/3处的密度不得低于规定平均值的2%。
3泡沫沥青混合料的生产工艺
道路再生的两种方法决定了泡沫沥青的生产方式，即就地再生和厂拌再生。
泡沫沥青混合料方案(DOC)
泡沫沥青混合料施工技术方案一、编制依据：（1）、沧州市上海路道路排水工程施工招标文件、设计图纸；（2）、《公路泡沫沥青冷再生路面设计与施工技术规程》（DB33/T 715-2008）；（3）、我单位的施工技术水平、管理水平和施工机械装备能力；（4）、国家、交通部、河北省及沧州市颁发的有关施工技术规范，试验检测规程，质量检验评定标准，主要材料、构配件标准等。
二、工程概况1、平面布置及横断沧州市上海路道路排水工程，为沧州市新区规划东西方向主干路，西起贵州大道（桩号K0+000），东止吉林大道（原上海路西端，桩号K2+860），全长2860m。
一期工程为吉林大道向西400m，起止桩号为K2+350~K2+753.936。
拟建道路规划红线80m，2、道路纵断本设计纵断根据规划标高而定。
设计高程为设计道路中心线位置标高。
水准点：上海路桩号K2+883快车道北边油面钢钉，BM0：8.074。
3、路面结构（1）、快车道：两步石灰粉煤灰综合稳定土共厚30cm（7天抗压强度不小于0.6Mpa）,一步水泥稳定碎石厚18cm（7天抗压强度3.0-4.0 Mpa），喷洒透层油，一步泡沫沥青混合料厚15cm，下封层，6.0cmAC-20C型普通沥青砼，4.0cmSMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料（细集料采用机制砂，粗集料采用玄武岩）。
（2）、下封层、粘层：下封层采用单层橡胶改性沥青表处，厚度不小于6mm，矿料规格S10，矿料用量5-8m3/1000m2，橡胶改性沥青用量2.0kg/m2。
三、施工组织及进度安排（一）、施工组织机构我单位组织优秀精干的管理力量，熟练的操作技术工人，精良的施工机械设备进行施工，选派有丰富施工经验和管理能力领导干部组成项目管理团队。
路面基层施工领导小组：组长：李晓刚副组长：朱晓焱王水彬成员：杨国良张伟何辉斌李志强付建王文学刘超刘炳强吴涛项目经理部设测量队、中心试验室、质检组、技术组，机械部下设机械设备维修中心、调度室，对有关合同执行过程中的生产、经营、技术、材料、机械设备进行统一管理协调。
泡沫沥青冷再生配比设计说明
冷再生沥青混合料配合比设计说明书冷再生沥青混合料配合比设计说明一、设计依据1．《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T 5521-2019)2．《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011)3．《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）4. 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）5. 《公路土工试验规程》(JTG 3430-2020)6. 本项目设计文件二、原材料试验2.1回收沥青路面材料（铣刨料）筛分试验用于室内试验的铣刨料应具有代表性，能客观地反映原路面面层的状况，铣刨料没有结块和杂物。
因此现场取回的铣刨料宜先烘干后再筛分，避免由于水分黏结作用存在结块现象。
本次试验的铣刨料在60℃通风烘箱中加热24h后再进行筛分试验。
试验结果如表1所示。
后续所有试验中所采用的铣刨料，均在60℃通风烘箱中加热24h烘干水分后再用于相关试验。
表1 铣刨料筛分试验结果2.2 道路石油沥青泡沫沥青就地冷再生用道路石油沥青具有以下特点：（1）对铣刨料和新料（若添加）充分的黏附能力；（2）形成的再生混合料具有较快的早期强度形成和较好的抗水损能力。
泡沫沥青就地冷再生混合料所采用的70#沥青，其技术要求参考《公路沥青路面施工技术规范》、《公路沥青路面再生技术规范》。
2.3 水泥为了提高混合料的性能，根据以往工程经验，确定添加水泥用量为1.5%，能增加再生混合料获得强度的速率（获得较快的早期强度）和提高水稳定性。
冷再生混合料中采用的水泥为P S 32.5的水泥。
2.4 粗集料新添加的粗集料（10-25mm）技术指标见表4和表5。
表5 粗集料筛分结果筛孔尺寸（mm）26.519.09.5 4.75 2.360.30.075通过率100.096.955.0 4.20.90.40.1三、室内试验方案3.1 再生级配设计根据泡沫沥青冷再生混合料应用的道路交通荷载情况和使用的层位，选用如表6所示的级配范围，并依据此级配范围，结合铣刨料的级配，调整不同的添加比例进行试配，确定材料组成如下：方案：91.5%铣刨料+5%粗集料+1.5%水泥；表6 冷再生混合料工程设计级配矿料名称通过下列筛孔（mm）的百分率（%）比例（%）26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.3 0.075原材料铣刨料91.5 100 88.1 69.5 47.1 27.9 10.6 4.4 粗集料7 100 96.9 55.0 4.2 0.9 0.4 0.1 水泥 1.5 100 100 100 100 100 100 96.8合成级配- 100 88.8 61.4 43.0 29.6 13.2 5.5 级配下限- 100 85 55 35 25 8 4 级配上限- 100 100 80 60 45 22 12图1 级配曲线3.2 最佳含水率确定首先将铣刨料自然风干，粗集料烘箱烘干再进行最佳含水率试验。
泡沫沥青冷再生混合料级配设计
泡沫沥青冷再生混合料级配设计作者：马立杰来源：《城市建设理论研究》2013年第22期摘要：沥青路面在改建工程中涉及到旧路材料的处理和使用，为避免出现建筑废料的堆放占地及环境的污染，优先考虑旧路材料的循环再利用。
提出泡沫冷再生技术在道路建设中的技术应用，进一步研究该混合料的组成设计，对实际施工建设具有现实的指导意义。
关键词：沥青冷再生；沥青含量；配合比；道路性能中图分类号：P632+.6 文献标识码：A 文章编号：原材料的确定由旧沥青路面铣刨料、机制砂以及矿粉组成的矿料。
沥青发泡实验：采用WLB10发泡试验机对送样的AH-90号沥青，进行不同用水量条件下的发泡特性试验，发泡温度165℃。
由发泡试验结果可知：该沥青发泡特性满足规范中泡沫沥青膨胀率>10倍、半衰期>8s的发泡标准。
结合工程应用经验，选取发泡用水量3.0%，沥青发泡温度165℃进行试验。
2.泡沫沥青冷再生混合料级配设计（1）矿料合成级配组成设计泡沫沥青冷再生混合料需要有充足的0.075mm筛孔通过率，以保证泡沫沥青的均匀分散。
根据原材料筛分结果，难以掺配出满足要求的级配，需要额外掺加一定比例的石灰石矿粉。
矿料各组分的掺配比例和合成级配情况如表1、图1所示：表1材料级配筛分试验结果图1 合成级配曲线掺配后的矿料合成级配满足《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）泡沫沥青冷再生混合料粗粒式类型的级配范围要求。
（2）最佳含水量和最大干密度通过重型击实试验确定再生混合料的最佳含水量和最大干密度，依据击实试验结果确定再生混合料的最佳含水量为5.2%，最大干密度2.218 g/cm3。
考虑到现场压实功一般大于室内重型击实试验仪，上述试验确定的最佳用水量仅供参考，要根据施工现场的具体情况进行必要调整。
如果冷再生施工现场的各料发生变化，则需要采用现场的各料重新进行重型击实确定最大干密度。
（3）确定最佳泡沫沥青用量按照合成级配中旧沥青路面铣刨料、机制砂、矿粉、水泥的掺加比例，另外掺加适量的水进行拌和，然后分别加入1.8%、2.3%、2.8%这三种泡沫沥青用量进行拌和。
泡沫沥青冷再生混合料目标配合比设计
泡沫沥青冷再生混合料目标配合比设计张隽英1彭秀魁2(1．黑龙江省第一水文地质工程地质勘查院天津分院，天津市300162；2．天津华铁工程咨询有限公司，天津市300162)工程技术睛要]九十年代以来，我国公路建设事业进入了蓬勃发展时代，同时早期修筑的公路有相当—部分已进入了维修期，各省市每年都有大量的沥青路面需要截建、扩建。
这就意味着每年都会产生大量大的废旧沥青路面材料，如仅沪宁高速公路扩建一个项目就将产生100万吨沥青路面废料。
如被废弃不仅浪费资源，而且污染环境。
如何将其变废为宝。
进行充分弄l l用，已经成为我国这一资源消耗大国所面临的迫切问题。
在发达国家，废旧沥青路面的再生利用技术及再生机械已相当成熟。
并得到了广泛的应用。
我国也已开始了相关方面的研究。
本文对冷再生混合料的再生机理、原材料的物理力学陡能进行了分析评定，并且对劈裂强度等主要力争l生能进行了试验研究，最终确定最佳沥青发泡奈件，废旧沥青路面材料与石屑、水泥掺配比例，最佳发泡沥青用量，冷再生混合料最佳拌合用水量等技术指标。
最终完成泡沫沥青冷再生混合科目标配合比设计。
饫键词]旧沥青路面；结合料；冷再生；路用性能；技术标准1绪论1．1绪论沥青路面是我国道路的主要形式，80年代末、90年代初修建的地方道路和高速公路已经迸^了养护和改、扩建的高峰期，其中许多路面的使用期早已趁过了它们的设计使用年限，因此在路面的养护和改、扩建过程中将会有大量的废旧沥青路面需要翻修。
对于此类道路改造过程，往往需要对废旧沥青混合料进行弃置处理，而废旧沥青混合料是一种可以再生利用的材料资源，如果将其废置于公路沿线，不仅会造成浪费，同时也会占用大量的土地，并且还会对公路的边坡及绿化造成长期的危害。
如能加以利用，每年可节省栩料费数亿元。
12优点沥青路面再生技术是近期应用较多并逐渐被人们所关注的一项新技术。
冷再生技术不仅能够利用旧路面的废弃材料，节省筑路材料，还解决了废弃材料对空间的占用及对环境的污染，同时还具有简化施工工序、节约工期等优点。
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JSTI Workshop
NCHRP 9-53
MIX DESIGN PROTOCOL VALIDATION
Lowest τmax
Wopt%
Workability Evaluation on Foamed Mixture at 1, 2, and 3% water
CI > CIHMA
Coatability Evaluation on Foamed Mixture at 1, 2, and 3% water
OPTIMUM WATER CONTENT (Wopt%) DETERMINATION
Optimum Binder Content
Min tmax @ 1.5% water content
August 21-22, 2014 JSTI Workshop
CI @ 1.5% water content > CI HMA
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
NCHRP 9-53
混合料设计规范验证
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
NCHRP 9-53
MIX DESIGN PROTOCOL VALIDATION
MATERIALS SELECTION Laser/Camera Measurement on Laboratory Foaming at 160°C & 1% water Yes Meets foaming criteria? No SUPERPAVE MIX DESIGN AASHTO R35 Modify asphalt binder or add/modify foaming additive
• 混合料设计
– 组分要求 – 体积比例
• 混合料分析
– 混合料性能测试 – 路面性能预测
• 软件
August 21-22, 2014 JSTI Workshop 6
Hale Waihona Puke ConstructionRutting
Fatigue Cracking
Low Temp Cracking [DTT]
[RV]
[DSR]
等同或比热拌沥青混合 料性能更好 没有通过AAHTO/DOT 规范
AASHTO T324汉堡车辙 试验（HWTT）或TP79进 行重复蠕变试验
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
NCHRP 9-53
MIX DESIGN PROTOCOL VALIDATION
• Asphalt plant in Huntsville, Texas • Accushear foaming unit • Validation Steps
[BBR]
Pavement Age
No aging
August 21-22, 2014
RTFO - aging PAV - aging
JSTI Workshop 7
疲劳开裂 施工 车辙
低温开裂
[DTT] [RV] [DSR] [BBR]
路面寿命
未老化
August 21-22, 2014
RTFO 短期老化 PAV 长期老化
1. Visit the plant to perform binder foaming tests and sample materials (water content during operation 5.5%) 2. Apply mix design protocol to obtain Wopt % 3. Revisit the plant , adjust the water content to Wopt %, perform binder foaming test, sample materials
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
NCHRP 9-53
混合料设计规范验证
• 德克萨斯州亨茨维尔沥青厂 • Accushear 发泡机 • 验证步骤
1. 访问胶结料工厂，进行胶结料发泡测试并收集松散混 合料样品（发泡含水量在5.5%） 2. 遵循泡沫沥青混合料设计规范来获取最佳发泡含水量 Wopt % 3. 再次访问胶结料工厂,调整含水率至 Wopt %, 进行胶结 料发泡测试并收集松散混合料样品（最佳发泡含水量）
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
NCHRP 9-53
Mixing Process
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
15
混合过程
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
16
MIX DESIGN PROTOCOL VALIDATION
OPTIMUM WATER CONTENT (Wopt%) DETERMINATION
Optimum Binder Content
Indirect Tensile (IDT) Strength per AASHTO T 283 Specimen Fabrication for HMA and Foamed WMA at Wopt% Resilient Modulus (MR) per ASTM D 7369 or Dynamic Modulus (E*) per AASHTO 342/TP79 Hamburg Wheel Tracking Test (HWTT) per AASHTO T 324 or Flow Number per TP79
• Lab-Mixed, Lab-Compacted (LMLC) specimens at Wopt % = 1.5 and HMA • Tmix = 300F • STOA 2h at 275F
August 21-22, 2014 JSTI Workshop NHRP 9-53
混合料设计规范验证
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
4
• Asphalt Binder Specification
– binder test methods
Integrated System
Superpave
• Mixture Design
– component requirements – volumetric proportioning
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混合料设计规范验证
改善的 tmax 在 Wopt = 1.5% 与5.5% & HMA
August 21-22, 2014
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NCHRP 9-53
MIX DESIGN PROTOCOL VALIDATION
Indirect Tensile (IDT) Strength per AASHTO T 283 Specimen Fabrication for HMA and Foamed WMA at Wopt% Resilient Modulus (MR) per ASTM D 7369 or Dynamic Modulus (E*) per AASHTO 342/TP79 Hamburg Wheel Tracking Test (HWTT) per AASHTO T 324 or Flow Number per TP79 Pass AASHTO/DOT Specification Equivalent or better performance than HMA Fail AASHTO/DOT Specification PERFORMANCE EVALUATION
NCHRP 9-53
混合料设计规范验证
最低 τmax
Wopt%
含水量1%、2%。3% 的泡沫沥青混合料施 工和易性评价
CI > CIHMA
含水量1%、2%、3% 的泡沫沥青混合料集 料裹附性评价
最佳发泡含水量 （Wopt%）测定
最佳沥青含 量
最小 tmax @ 1.5% 含水量
August 21-22, 2014
Lowest τmax Wopt% CI > CIHMA
Workability Evaluation on Foamed Mixture at 1, 2, and 3% water
Coatability Evaluation on Foamed Mixture at 1, 2, and 3% water
MIX DESIGN WITH FOAMED ASPHALT
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
1
泡沫沥青混合料的设计
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
2
Superpave
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
3
Superpave
最佳发泡含水量 （Wopt%）测定 最佳沥青含 量
含水量1%、2%、3% 的泡沫沥青混合料的 集料裹附性评价
AASHTO T283 间接拉伸强度
通过AAHTO/DOT规范
性能评价
最佳含水量时制备热 拌沥青混合料和泡沫 温拌沥青混合料试样
ASTM D7369回弹模量 (MR)或AASHTO 342/TP79动态模量（E*）
Pass AASHTO/DOT Specification
PERFORMANCE EVALUATION
Equivalent or better performance than HMA
Fail AASHTO/DOT Specification
August 21-22, 2014
JSTI Workshop
August 21-22, 2014