泡沫温拌沥青的可行性评估

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1、.泡沫温拌沥青的性能评估周国庆摘要：近些年来，一种新的沥青混合料生产技术在美国得到广泛推广，它能够在低于传统热拌沥青混合料生产温度16.7-55.6oC下生产。这种技术通常被称为沥青温拌技术，注水制作WMA在俄亥俄州的沥青摊铺行业逐步取得关注，因为它的制作不需要使用昂贵的添加剂。业界认为这种沥青混合料的性能要优于传统的热拌沥青混合料。然而，目前能证实这一说法的研究少之又少。在本文研究当中，已经设计且制造出了一种新的设备用来评估温拌沥青混合料的工作性能，并且与传统热拌沥青混合料的工作性能加以对比。该研究中采用两种不同的沥青（PG70-22和PG64-28），骨料（石灰石和碎砾石）以

2、及两种不同的标称骨料最大粒径（12.5mm和19.0mm）。实验表明温拌沥青混合料比热拌沥青混合料更具可行性，这归因于在温拌沥青混合料中所观察到的对沥青的低吸收，另一方面能改善泡沫温拌沥青混合料工作性能的是因为蒸汽夹袋里泡沫沥青的存在，不管是温拌还是热拌，它都能让胶结料稍微扩张，并降低其粘度，采用PG64-28胶结料获得的工作性能都要高于PG70-22、标称骨料最大直径为12.5mm的级配要优于19.0mm;在热拌沥青混合料中采用碎砾石的工作性能要优于采用石灰石作骨料的，而在温拌沥青混合料中，采用石灰石作为骨料的工作性能又要优于采用碎砾石，这表明骨料类型对泡沫沥青混合料的影响不同

3、于热拌沥青混合料。关键词：热拌沥青混合料、温拌沥青混合料、工作性能、泡沫沥青、注水前言近些年来，一种新的沥青混合料生产技术在美国得到广泛推广，它能够在低于传统热拌沥青混合料生产温度16.7-55.6oC下生产。这种技术通常被称为沥青温拌技术，它被推崇为热拌沥青混合料的绿色替代品，因为他它们产生更少的温室气体（可减少约15%-45%），这种新的技术主要为了降低沥青的粘性，通过添加有机添加技或化学添加剂以及在一定温度和压力条件，向熔融沥青中加入一定量的冷水，最终产生所谓的泡沫沥青胶结料。其结果是，在生产过程中需要低温使沥青被骨料所吸收。泡沫沥青混合料是通过加入一定量的水来生产，泡沫温

4、拌沥青混合料在俄亥俄州的沥青摊铺行业逐步取得关注，因为它的制作不需要使用昂贵的添加剂。泡沫温拌沥青混合料技术的其他优点包括：可以减少能耗，因为只需在低温下生产；可以增加运距，因为温拌沥青混合料可以在相对较长的时间内保持温度；可以改善工作条件由于降低在加热沥青时产生的气味，烟雾以及排放量。对于俄亥俄州和其他北方美国各州的沥青摊铺承包商，它的另一个潜在优势是延长运输部门摊铺时长的可能性。一般来讲，认为温拌沥青混合料比热拌沥青混合料更具可行性，通过较低的压实功就可以很快的达到所需密度，达到所需的密度一般需要较好的耐用性和其他性能。在过去的三十年里，只有少数几个研究是关于沥青混合料性能评

5、估的，其中包括：MarvilletandBougault1979;Gudimettlaetal.2003;TaoandMallick2009;Bennertetal.2010;Mogaweretal.2010，然而，这些研究没有一个能解决对泡沫沥青混合料性能的评估，因此，我们需要测试这种新材料的工作性能并与传统的热拌沥青混合料相比较。目标本文的目标主要包括以下几个：-..1、设计出一个试验设备来评估WMA和HMA的工作性能。2、比较泡沫沥青混合料和热拌沥青混合料的性能，并研究影响WMA和HMA性能的因素。1、材料信息及配合比设计该研究中采用两种不同的沥青（PG70-22和PG64

6、-28），骨料（石灰石和碎砾石），通过这些材料，我们能组合出四种不同的组合分别为两种表面和两种中间混合料，如图1所示：图1：材料组合从图中我们可以看出，表面混合是使用PG70-22沥青和石灰石或碎砾骨料拌和，而中间混合是使用碎砾骨料和PG70-22或PG64-28沥青拌和。这些材料分别组合以便于分析混合方式、骨料类别、沥青种类对混合料性能的影响。除了用石灰石和PG70-22沥青中间混合之外，所有的混合料都满足俄亥俄州交通运输部门高性能沥青路面沥青混凝土项目的建设和材料规格，俄亥俄州交通运输部门需要用PG64-28沥青实现高性能沥青路面的中间混合，然而本研究中所包含的非标准中间混合

7、方式是允许用来分析沥青种类对混合料工作性能的影响。标称骨料最大粒径12.5mm的骨料用来做表面混合，而19mm的用来做中间混合，如图2所示，a，b两曲线分别代表中间和表面混合的骨料等级，不同级配的骨料是用于表面混合，而同样骨料都被用于中间混合，通过这些等级设计四个不同的组合，以确定每种材料组合的最佳沥青含量。表1表明表面混合的最佳沥青含量为在5.7%-5.8%之间，而中间混合的最佳沥青含量在4.6%-4.7%之间。值得注意的是，俄亥俄州交通运输部门设计泡沫沥青混合料配合比的过程包