泡沫瀝青的制備及其冷再生混合料的性能研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)后，高速公路建設(shè)技術(shù)日漸成熟，我國(guó)高速公路建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，在公路建設(shè)高速發(fā)展的同時(shí)，道路維修問(wèn)題日漸凸顯，道路維修會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊瀝青路面材料(RAP)，廢舊瀝青路面材料直接丟棄直接造成生態(tài)環(huán)境污染而且浪費(fèi)我國(guó)本就稀缺的瀝青材料資源，不符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的原則。泡沫瀝青冷再生技術(shù)不但能夠有效利用瀝青路面回收料(RAP)，而且節(jié)約資源、能源和時(shí)間，滿足現(xiàn)代社會(huì)低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展要求。
　　 本文依托于國(guó)家86

2、3科研計(jì)劃項(xiàng)目課題《瀝青路面全厚度再生快速修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)和裝備》(2009AA11Z106)，對(duì)泡沫瀝青制備及泡沫瀝青冷再生混合料的性能進(jìn)行了一定試驗(yàn)研究，其主要的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：對(duì)泡沫瀝青的發(fā)泡原理及泡沫瀝青破滅機(jī)理進(jìn)行了分析；實(shí)驗(yàn)室用瀝青發(fā)泡設(shè)備的研發(fā)及其工作參數(shù)的確定；利用研發(fā)瀝青發(fā)泡裝備進(jìn)行瀝青發(fā)泡影響因素的實(shí)驗(yàn)分析；參照國(guó)內(nèi)外泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)方法，建立了一套完整易操作的泡沫瀝青冷再生混合料配合比的設(shè)計(jì)方法

3、；基于泡沫瀝青的種類及用量、礦料溫度、拌合用水量、養(yǎng)生條件、水泥摻加量等因素對(duì)泡沫瀝青冷再生混合料性能的影響進(jìn)行了分析。
　　 我們課題組歷經(jīng)一年多的設(shè)計(jì)、研制的泡沫瀝青試驗(yàn)機(jī)，不僅設(shè)備造價(jià)成本較低，而且可靠、易操作，其產(chǎn)生的泡沫瀝青的發(fā)泡效果完全滿足《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTG F41-2008要求(泡沫瀝青半衰期大于8s、膨脹率大于10倍)。利用此瀝青發(fā)泡試驗(yàn)機(jī)對(duì)華騰AH-70瀝青進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)：華騰AH-70瀝青在15

4、0℃、發(fā)泡用水量為2％時(shí)發(fā)泡效果達(dá)最佳，其產(chǎn)生泡沫瀝青的半衰期為10s、膨脹率為13倍。
　　 由瀝青發(fā)泡影響因素的試驗(yàn)結(jié)果分析可知：同一瀝青在同一發(fā)泡溫度下，半衰期隨用水量的增加而變大，而膨脹比隨用水量的增加而減小；在高于瀝青可發(fā)泡的溫度時(shí)，瀝青的發(fā)泡溫度與發(fā)泡特性無(wú)必然聯(lián)系；不同種類的瀝青由于瀝青組分不同，導(dǎo)致發(fā)泡效果存在很大差異；不同標(biāo)號(hào)的瀝青粘度不同，相比之下低粘度的瀝青半衰期較長(zhǎng)，但膨脹比較??；增加發(fā)泡水溫雖有利于泡沫

5、瀝青產(chǎn)生過(guò)程中水滴的氣化從而提高發(fā)泡效果，但提高比例較小，實(shí)際中一般利用常溫水經(jīng)行發(fā)泡。東海.AH-70瀝青在160℃、發(fā)泡用水量3.0％時(shí)發(fā)泡效果達(dá)最佳，其產(chǎn)生泡沫瀝青的半衰期為10.1s、膨脹率為12倍；華騰AH-90瀝青在150℃、發(fā)泡用水量為2％時(shí)發(fā)泡效果達(dá)最佳，其產(chǎn)生泡沫瀝青的半衰期為10.6s、膨脹率為11.5倍。
　　 參照國(guó)內(nèi)外冷再生混合料配合比的設(shè)計(jì)方法，建立了一套完整易操作的泡沫瀝青冷再生混合料配合比的設(shè)計(jì)方

6、法，采用此設(shè)計(jì)方法，華騰AH-70泡沫瀝青冷再生混合料配合比確定為：75％RAP+23％新集料+2％水泥，最佳泡沫瀝青用量為3％。其馬歇爾試件的干劈裂強(qiáng)度為0.509MPa，干濕劈裂強(qiáng)度比為80.9％，滿足泡沫瀝青冷再生混合料設(shè)計(jì)中干劈裂強(qiáng)度大于0.4 MPa，干濕劈裂強(qiáng)度比大于75％的要求。
　　 對(duì)于同一種泡沫瀝青冷再生混合料存在最佳泡沫瀝青用量，此配合比的混合料的華騰AH-70瀝青和東海AH-70瀝青最佳泡沫瀝青用量為3％